金川镍矿不良岩层巷道变形与支护研究

金川镍矿是我国最大的地下有色金属矿山,该矿具有地应力高、围岩破碎的特点,巷道支护是金川镍矿面临的一个严峻的问题.介绍了金川镍矿围岩的工程地质分类、地应力的分布规律和不良岩层围岩的基本特征,总结了金川镍矿不良岩层巷道的变形破坏规律,评价了过去该矿所用的各种巷道支护方式,并介绍了金川镍矿不良岩层巷道支护的新方法采用强力喷锚网支护作为一次支护,尽快的提供支撑抗力,有效的阻止围岩松散,并在有制约的条件下,容许围岩变形缓慢发展,使围岩应力得到一定释放.二次支护采用锚注式支护方式,使浆液注入岩体裂隙,配合喷锚支护,可以形成多层组合拱结构,扩大了支护结构的有效承载范围,改变了围岩的松散结构,提高了支护结构的整体性和承载能力.在局部围岩不稳固地段,采取喷锚网支护、网钢构架支护、U型钢拱架支护及现浇钢筋混凝土支护等措施,进一步提高支护强度,避免巷道的变形破坏.目前,这一新的支护方法已经在金川镍矿逐步推广应用.     

软岩巷道锚注支护技术

锚杆是一种常见岩体内部支护形式,容易与普通支护联合,取长补短,发挥各自的优点。因此,出现了许多联合支护形式,锚注支护就是锚喷和注浆联合的一种较好的支护形式。目前,锚注支护已经得到了广泛的应用,特别是在软岩以及其他不稳定岩层中,发挥着不可替代的作用。分析锚注支护的作用机理,可以更好地在实践中运用锚注支护。通过对不稳定岩层巷道的锚注支护的修复案例,更能发现锚注支护的重要作用。     

软岩巷道锚注机理及其在返修巷道中的应用

通过对锚注支护机理的阐述,分析了锚注支护修复巷道的可行性,结合顾北煤矿典型返修巷道变形与破坏形式特征,设计了该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价,工程实践表明,该技术是解决深井高应力软岩返修巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。     

深井软岩巷道锚注支护机理分析及其工程应用

通过对锚注支护机理的阐述,研究了锚注支护修复巷道的可行性,结合典型深井软岩巷道变形与破坏形式特征,设计了该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价,工程实践表明,该技术是解决深井高应力软岩巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。     

软岩巷道锚注支护技术及其工程实践

分析了国内外锚杆支护的技术特点，认为我国软岩巷道锚杆技术的主要问题是锚杆支护系统的支护强度不够。进一步研究认为，锚杆与注浆联合支护是目前中国软岩（裂隙发育、可注性好）巷道支护很有前途的新途径。提出了锚注结合加固软岩巷道的新思路，发明了外锚内注式新型锚杆及其加固软岩巷道新技术，解决了一系列工艺问题，成功地将该技术用于旗山矿软岩动压巷道的加固工程     

双注支护技术在返修巷道中的应用

通过对双注支护机理的阐述,研究了双注支护修复巷道的可行性,结合顾北煤矿典型返修巷道变形与破坏形式特征,介绍了该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价,得出该技术是一种主动支护技术,具有施工工艺简单、易操作、适应性强等特点,具有较高的推广应用价值。     

望峰岗矿井回采巷道联合支护技术

以望峰岗矿井5121（5）工作面回采巷道为例,针对回采巷道的赋存条件,分析了巷道的支护特点,提出锚网、桁架锚索配钢带、槽钢等联合支护技术,并具体阐述了施工工艺,以期为淮南矿区类似条件回采巷道的支护提供指导。     

软岩巷道锚注支护研究与应用

根据矿山巷道支护实践,总结出了锚注支护新技术,对锚注加固机理进行了理论分析,应用工程实例,做了锚注加固试验,结果显示取得了良好的围岩控制效果。     

基于弹塑性模型的巷道锚注支护结构控制设计

新奥法理论、联合支护理论、围岩松动圈理论等软岩工程支护理论在工程实践中得到普遍应用,取得了显著效果。但是在应用过程中,巷道遭受破坏的现象时有发生,对变形破坏机理的认识还不够深入。本文基于理想弹塑性巷道锚注支护模型,系统研究了锚杆支护力P₀、锚注区半径R₁、锚注塑性区半径R_m等参数之间的关系,提出了锚注支护结构的设计步骤,并结合算例验证了该方法的实用性和科学性。结果表明,锚杆支护力P₀对锚注区半径R₁与锚注塑性区半径R_m比例关系影响不大,锚注区的塑性区变化只取决于注浆材料和围岩性质。本文的研究成果可为锚注支护结构定量设计和施工提供依据。     

金川矿山地下工程地压特征及维护

金川矿山二期工程量大且深,地应力高,75%以上工程在不良岩层中掘进,施工难度大. 矿区不良岩层以形变地压为主,兼有膨胀地压和松散地压.表现为来压快、压力大,持续时间长,岩体由多组相交割的软弱结构面组成,具软硬相间、单块强度高、整体稳定性差的特点.支护的变形破坏有:侧墙内挤张裂、拱顶挤碎或剪断、偏压和顶压引起的变形破坏、底鼓及断层残余应力引起的支护变形破坏等.本文列举了目前使用的支护型式现状.介绍了能适应金川地区特点的“新奥法”施工及所取得的成绩。     

金川矿山深部采掘条件下岩石力学研究与实践

 金川矿山经过几十年开采,开采深度已达1 000 m,复杂的工程地质条件、高地应力以及高渗透压导致深部开采工程的稳定性问题愈加突出。对金川二矿区深部850～1 000 m水平进行大量的现场地质调查研究,测试深部典型岩石的物理力学参数、膨胀与软化特性,研究岩石力学性质和地应力随埋深的变化规律。采用岩体地质力学(RMR)分类法和岩体质量(Q值)分类法,绘制二矿区深部各分段水平的岩体质量分区图。在深入调查金川矿区深部巷道变形和破坏特征的基础上,对高地应力、高渗透压下深部巷道开挖支护稳定性进行研究,结果表明,U型钢和锚杆联合支护效果最佳。全面总结金川矿区深部巷道支护经验,对巷道掘进和支护技术提出几点新的想法。研究不同开采方式对金川矿区深部充填体和围岩稳定性的影响,优化矿体回采方式,建议采用“隔三采一”布置回采进路,有助于控制围岩的变形,减弱上部充填体的下沉。     

软岩巷道锚注结构承载特性的时变规律与初步应用

针对软岩巷道锚注结构承载特性的时变特征,尝试将锚注结构的承载力视为时变值,并将巷道周边弹性区、塑性区以及锚注区简化为厚壁圆筒的受力分析问题,通过引入弹黏塑性本构模型,得到了锚注结构承载力的计算公式,理论分析表明：流变停止所需的锚注结构承载力以及流变量随（原岩应力）与（拉伸屈服极限）比值的增大而升高,流变特性更为显著、支护难度增加;锚注支护强度及范围的减小,导致流变停止所需的承载力以及流变量升高,是造成锚注结构失效、流变加剧的主要原因,而流变停止所需的承载力又与锚注参数密切相关,合理确定锚注参数保证流变停止时锚注结构的稳定至关重要。理论计算结果较好的反映了锚注结构承载力随流变变形增加而逐渐增大的时变规律,且与现场实测结果较为吻合,对软岩巷道锚注支护设计可起到一定的指导作用。     

锚注软岩巷道流变研究

建立了双向不等压锚注软岩巷道计算模型，将巷道围岩分为锚注加固区和未注围岩区，分别采用不同的粘弹性模型，解出锚注软岩巷道围岩应力，位移粘弹性解，同实际观测得到的锚注软岩巷道位移曲线作比较，证明了其粘弹性解是正确的，研究结果对软岩巷道锚注设计具有一定的参考意义。     

锚固长度对深埋回采巷道支护效果影响规律

以淮南矿区潘三煤矿17102(3)运输顺槽地质条件为背景,采用FLAC 3D计算软件对深埋回采巷道围岩稳定性进行模拟计算,获得不同锚固形式对深埋回采巷道围岩稳定性影响规律,并结合现场不同锚固区围岩变形实测,获得全长锚固支护对巷道围岩抗变形能力有更好的提高,全锚支护下巷道围岩变形整体增加但速率较为平缓,而端锚支护下巷道围...     

全长锚固技术在深井软岩巷道支护中应用研究

以淮南矿区丁集煤矿某采区轨道大巷穿越应力集中区为例进行巷道支护设计研究。针对轨道大巷所处地质条件,采用工程类比法和数值模拟优化法选取巷道最佳支护参数。通过对比选用全长锚固+锚索支护的方式,并结合巷道围岩变形观测表明,巷道支护整体性较好,围岩变形量较小,较好地解决了轨道大巷穿越应力集中区的巷道大变形问题,为工程的施工和设计提供了一定的参考意义。     

软岩巷道支护方式优化的神经网络模型

根据软岩的力学及物理性质 ,分析了软岩巷道稳定性的影响因素 ,在此基础上应用神经网络理论建立了软岩巷道支护方式优化及巷道变形预测模型。模型在梅田矿务局的应用表明 :它能合理选择软岩巷道的支护方式 ,比较准确地预测巷道两帮和顶底板移近量 ;采用改进型BP算法 ,增加了网络的学习速度 ,加快了网络的收敛 ,提高了模型的精度。     

软弱巷道围岩变形破坏综合分析

 针对软弱回采巷道变形破坏严重的问题,进行巷道围岩的岩层结构、力学参数及成分的试验研究和巷道变形破坏的实测分析。试验研究表明巷道顶底板属遇水膨胀软岩,煤层内生裂隙和构造裂隙发育,锚固可靠性差,难以形成稳定、有效的承载结构。实测分析表明巷道顶底板和两帮变形大,底鼓严重,现有的支护方式不适应围岩非线性、大变形的要求,必然导致支护失效。在试验和实测的基础上,提出锚棚联合支护的综合加固措施,并取得显著的应用效果。     

深埋炭质千枚岩巷道松动圈测试及主被动联合支护研究

某铅锌矿550中段南部炭质千枚岩巷道围岩应力高,变形大,开挖后易塌方,极难支护,严重影响着矿山的安全生产和开采进度.室内试验结果表明,550中段炭质千枚岩属于中膨胀性软岩,具有较强的吸水性、易软化和崩解破坏.在现场巷道典型断面开展了松动圈声波测试,结果表明,巷道松动圈范围为2.0 m,属于大松动圈Ⅳ-Ⅴ类软岩.根据大松...     

不同围压下软岩巷道全长锚固支护优化研究

以淮南矿区丁集矿西三采区地质条件为背景,采用FLAC 3 D计算软件对深井软岩巷道全长锚固支护条件下围岩稳定性进行模拟计算,获得不同围岩应力和支护强度作用下巷道围岩稳定性影响规律.得知,随着围岩应力环境增大,巷道顶帮下沉量和底板底鼓量增大,巷道顶底板变形位围岩移量变化趋势与巷道两帮变形趋势基本一致,在10 MPa围岩环...