巷道围岩松动圈探测及支护技术研究

合理的支护设计是保障巷道围岩稳定的前提,而煤矿巷道支护设计缺乏相关数据和理论的支撑,导致巷道支护设计不合理。针对采动巷道支护设计不合理的问题,以糯东煤矿二采区轨道下山为工程背景,采用钻孔成像仪对巷道围岩完整性进行观测,理论分析了钻孔成像仪的观测结果。结合围岩松动圈支护理论,得到了巷道围岩松动圈的发育范围,为糯东煤矿二采区轨道下山支护设计提供了依据,提出锚网喷加锚索加强支护的方案。实践表明,巷道支护效果良好,达到了预期的支护效果。     

东海矿深部围岩变形破坏分析

为了探讨东海煤矿深部巷道破坏规律,为支护提供技术支持,本文分析了该矿深部巷道破坏的主要形式,找出了影响东海煤矿围岩变形破坏的主要因素。得出了只有巷道围岩性质、围岩压力与支护方式三个因素达到一个最佳的组合,才能达到深部巷道支护的目的。在围岩压力已定的条件下,仅有改变巷道围岩性质,研究合理最佳支护方式,才能解决深部巷道的支护问题的结论。     

煤矿巷道支护与加固材料的发展及展望

我国煤矿巷道支护与加固方法主要有4种形式,包括棚式支架、支柱、砌碹支护、喷射混凝土及巷道用液压支架等围岩表面支护型,锚杆与锚索围岩锚固型,注浆加固围岩改性型及联合控制型。系统介绍各种支护材料与构件的力学特性,注浆加固及充填材料的物理力学性能,分析其支护加固效果及适用条件。指出我国煤矿已形成了包括金属材料、非金属材料及复合材料的煤矿巷道支护加固材料体系,实现了从木材到金属的支护材料革命,被动支护到主动支护的技术革命,不仅显著提高了巷道围岩控制效果,而且降低了巷道维护成本,为煤矿实现安全、高效建设与生产提供了可靠的保障。最后,分析了支护加固材料与构件存在的问题,对其未来的发展进行了展望。     

煤矿巷道变形破坏特征及支护参数优化

为了确保煤矿巷道的稳定性,采用现场调查、理论分析和数值模拟相结合的方法,现场调查分.析了煤矿巷道变形破坏特征,理论分析了巷道锚杆、锚索支护作用,数值模拟研究了不同支护方案下巷道帮部应力监测曲线、巷道围岩位移变化规律及巷道围岩塑性区分布.研究得出,优化后的巷道支护方案具有较好的支护效果.     

伍家煤矿煤巷锚杆支护技术

从围岩松动圈巷道支护理论出发，确定了伍家煤矿围岩松动厚度及围岩强度，从而计算出煤巷锚杆支护参数，为伍家煤矿煤巷锚杆支护提供了理论依据。     

松软围岩新型支护技术的研究及应用

针对赵家寨煤矿井底车场围岩松软、巷道变形严重问题，通过对巷道围岩破坏机理的分析，确定了一套36U型钢＋壁后、巷底注浆＋结构补偿支护的新型支护技术。分析了巷道围岩破坏机理，介绍了该种新型支护技术及支护效果。     

复杂条件下顺槽锚网索支护技术研究

许厂煤矿4302轨道顺槽受背斜和断层等影响,顺槽围岩破碎,表面变形大。为确保矿井安全生产,根据许厂煤矿4302轨道顺槽的实测地质生产条件,结合其原有支护方式,确定了单体柱临时支护、锚网基础支护、预应力锚索加强支护的支护方式。通过巷道围岩稳定性测定表明:此种联合支护方式能够有效控制巷道围岩变形,应用效果良好。     

强力锚杆锚索支护技术在破碎围岩巷道中的应用

通过强力锚杆、锚索支护技术在破碎围岩巷道中的应用,总结破碎围岩巷道破坏的主要原因及防治原则,针对此类型巷道的特点提出了破碎围岩巷道支护设计的思路,通过现场实践和理论分析,得出该支护设计可以有效控制围岩变形,确保巷道支护效果,为锚杆、锚索支护技术在煤矿破碎围岩巷道中的推广提供了实践依据。     

糯东煤矿软岩巷道破坏原因分析及支护对策

软弱围岩巷道变形机理复杂,单一支护手段往往很难对巷道围岩变形进行有效控制。针对软岩巷道围岩支护困难的问题,以糯东煤矿副平硐为工程背景,对巷道破坏原因进行分析,指出了原有支护方案的不合理之处,并对单一支护手段的作用原理进行了分析。结合糯东煤矿的工程地质条件,提出了锚网索、可伸缩U型钢联合加强支护的方案,并对支护参数进行优化。实践表明:该支护方案能够适应软岩变形,支护效果良好,为本矿其他相似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。     

靖安煤矿石门支护及过煤层技术

通过分析靖安煤矿风井回风石门围岩的岩性及其物理力学特征,得出风井回风石门的支护形式为锚网梁+锚索支护,基于围岩松动圈理论,确定了风井回风石门支护参数.运用这一技术对靖安煤矿风井回风石门进行支护控制,其结果表明:锚网梁+锚索支护形式运用在靖安煤矿风井回风石门中,不仅能够有效地控制巷道围岩变形,保持巷道围岩的稳定性;而且能取得很好的经济效益,相比以往的工字钢架棚支护,在180 m长的巷道支护中,仅材料费一项就节省了8万元.因此,锚网梁+锚索支护是一种支护效果好、耗材低的支护形式,可在靖安煤矿石门支护中推广应用,为其他煤矿类似地质条件下的石门支护提供参考.     

深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践

以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应力场,降低应力集中系数,改善巷道围岩应力分布,充分发挥围岩的抗冲击能力。提出冲击地压巷道支护形式选择原则,介绍了高冲击韧性锚杆支护材料力学性能及锚杆支护参数设计方法。针对常村煤矿21220下巷条件,提出以全长预应力锚固、高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主,以金属支架为辅的复合支护方式,并进行了井下工业性试验。矿压监测数据表明,该种支护方式与围岩的整体抗冲击能力强,能够有效控制深部冲击地压巷道变形与破坏。在冲击能量影响下,锚杆、锚索受力特征明显不同于普通巷道,呈波浪状或锯齿状变化趋势。     

常村矿新掘双轨石门软岩支护工程设计

为了解决常村煤矿软岩巷道难以支护、变形失稳的问题,根据常村煤矿软岩巷道变形失稳特征和对新掘双轨石门围岩稳定性分析,提出了用预留变形量初步加固→围岩释放压力后二次加固即"滞后二次加固"的方法控制围岩进一步变形失稳,实践应用表明该支护方案的实施,有效地控制了巷道顶板的下沉和两帮的收敛,取得了预期的支护效果,为解决复杂条件软岩巷道支护问题提供了有效方法.     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

动力失稳下煤矿巷道围岩松动变形特征与支护参数研究

为了提升煤矿巷道围岩的稳定性,解决现有支护方式支护效果差的问题,分析煤矿巷道在动力失稳状态下的围岩松动变形特征,实现支护参数的优化计算。探测煤矿巷道围岩内部结构,根据动压巷道围岩变形的影响因素及其作用方式,建立煤矿巷道围岩动力失稳模型。在该模型下,通过确定应力变化规律和应力—应变关系,得出围岩松动变形的特征分析结果。参考围岩松动变形特征,确定合理的支护方式,得出锚杆长度、锚间排距、组合拱厚度等支护参数的计算结果。根据变形特征与支护参数结果,进行数值模拟分析,完成围岩松动变形支护。将模拟结果应用到实际的松动变形修复工作中,能够控制围岩松动变形量控制在要求范围内,降低裂缝破坏程度。     

基于矿压显现监测的深部高应力煤巷支护参数优化

基于高家堡煤矿201措施巷围岩变形量大、巷道破坏严重的情况,通过锚杆工作阻力监测、围岩变形监测、围岩松动圈测试等手段,结合巷道围岩现场变形破坏情况,分析了深部高应力煤巷围岩矿压显现特点及支护结构的支护效果。在此基础上,提出了相应的围岩控制对策,并进行了巷道支护参数优化,通过数值模拟方法分析了优化方案的有效性及合理性。     

我国煤矿巷道支护理论及技术的现状与发展趋势

巷道支护理论和技术是煤矿岩层控制研究的核心内容。 本文系统梳理了煤矿巷道的代 表性支护理论,从围岩内部、巷道表面和复合控制三个方面详细阐述和分析了巷道支护技术,在 此基础上,探讨了巷道支护下一步可能的研究重点。 在支护理论方面,新奥法、松动圈、围岩强度 强化等理论较为成熟,承压环、强帮强角和等强支护等新理论不断涌现。 支护技术方面,围岩内 部支护包括锚杆(索)、注浆和卸压技术;表面支护主要包括砌碹、金属支架和钢管混凝土支架支 护技术;复合控制主要包括注浆-锚杆(索)、棚-索以及注浆-棚-索复合技术,并重点介绍了新型 的全空间桁架锚索协同控制技术。 总的来看,围岩与支护体的协同作用机制、新支护材料和技术 体系、让压机理和技术以及成熟定量的支护设计方法等仍需深入研究。     

井下深部大巷锚索和注浆联合支护

煤矿深部大巷由于受地压影响支护较为困难，本文介绍了锚索和注浆联合支护在新庄煤矿的成功应用。说明锚索、注浆联合支护比较适合于煤矿深部巷道及围岩松软破碎巷道的巷道工程。     

针对构造应力合理选择巷道支护形式

根据新疆伊犁昭苏盛泉煤矿巷道围岩变形受构造应力影响的现象,研究了构造应力与巷道支护的关系。研究表明,巷道方向与构造水平应力方向平行时跟两者方向垂直时的围岩变形情况大有不同。通过因地制宜改变支护形式,大大减少了巷道支护成本。     

新义煤矿软煤层煤巷联合支护技术研究

煤矿软岩巷道支护困难的问题一直是困扰煤矿生产和建设的难题之一。义马煤业集团新义煤矿煤层属于典型的"三软"煤层,巷道支护问题影响着巷道的施工速度及施工安全。该矿通过对巷道围岩变形量观测,掌握了巷道围岩变形规律,并结合该矿实际地质条件提出了五种支护方案并对方案进行了优化,最后决定一般条件下采用锚杆锚索联合支护,当巷道变形严重时采用锚杆锚索与U36型钢支护相结合的方式。经现场试验,该支护方案能够满足生产需要。该成果对于软岩巷道支护具有一定的参考价值和指导意义。     

软岩巷道桁架支护系统的研究与应用

该文介绍了良庄煤矿800m埋深巷道出现的大地压、大变形、巷道围岩控制难的特征,在分析锚杆支护系统和支护工艺中存在问题的基础上,提出了加强锚杆支护强度,提高预应力,发挥锚杆支护系统的主动支护作用,形成“锚岩支护体”,阻止巷道围岩的弱化、松动、位移和离层,工程软岩巷道围岩得到有效控制。