深井煤层巷道围岩变形与控制技术研究

该文结合协庄煤矿深部矿压显现规律,从影响巷道稳定性因素、巷道破坏形式、失稳破坏的特征入手对回采巷道失稳状况进行分析,研究维持回采巷道稳定的手段和措施,消除了深部回采巷道因失稳给生产和安全带来的不利影响。     

深井巷道围岩控制与加固技术

巷道围岩的稳定性与岩性和埋深有关,一般在同样岩层条件下,随着巷道深度的增加,围岩的稳定性也越来越差,对巷道的支护带来很大困难。目前,我国井工开采的煤炭70%的产量来自深井地层,因此,研究深井巷道围岩控制与加固技术具有重大的现实意义。     

深井工作面巷道围岩控制技术研究

针对2701工作面回风巷围岩变形较大,原支护方案无法有效控制的情况,基于矿井地质条件,提出基于锚杆(索)的“串群体结构”岩层锚固研究,即通过各个锚固体串联组合形成形梁实拱支护体结构,并设计两种不同的支护方案,利用数值模拟与原支护方案对比,通过位移场和应力场的模拟对比,确定第二种支护方案更为合理,因此基于组合梁理论设计优化的锚杆支护方案能够有效控制深井工作面巷道围岩变形,尤其在顶板和两帮围岩变形控制及巷道围岩应力改善方面效果突出。     

深井回采巷道围岩稳定性分类及其控制技术

基于实验室试验、数值模拟计算、现场实测及力学理论分析等综合研究方法,研究深井回采巷道围岩变形力学特征及其影响因素,采用模糊聚类法对深井回采巷道围岩稳定性进行整体分类,再结合巷道顶底板与两帮围岩的岩性情况,进行巷道围岩次分类研究,由此提出适合深井回采巷道稳定性控制原则。     

深井软岩巷道围岩控制机理

建立了破裂岩石强度和变形特征的拟合方程；推导出圆形巷道支护阻力与围岩位移量的显式关系式；分析不同岩性条件下，支护阻力对围岩位移量的控制程度；并同神经网络拟合结果进行了对比；提出了支护阻力对控制软岩巷道具有重要作用及敏感作用范围的观点；在铁法矿区进行了工程实践，有效地控制了深井软岩巷道。     

深井软弱围岩巷道多重耦合控制技术研究

针对深井软岩巷道围岩变形破坏严重、巷道支护困难的问题,以邢东矿-980 m大巷为工程背景,综合运用现场实测、理论分析、数值建模、工业性试验等研究手段,对巷道围岩破坏机制及控制技术展开了针对性研究。分析了不同水平应力对巷道围岩破坏的影响,揭示了-980 m大巷变形破坏机制,提出了“断面优化+高预应力锚杆索+高强可缩性环形支架+滞后注浆加固”的多重耦合控制方案,并通过了现场工业性试验验证,结果表明：该控制技术可有效解决深井高水平应力巷道围岩变形控制难题,可为类似深井软岩巷道围岩大变形控制提供借鉴。     

地应力场对深井巷道围岩稳定的影响

运用3D-σ有限元计算软件对深井巷道在地应力场中不同布置方向的稳定性进行了数值模拟分析，讨论了深井巷道围岩应力分布情况、围岩的变形特征和围岩破坏机理，并提出了相应的对策。     

深井高应力巷道围岩强力-分次支护协调控制技术研究

为解决深井高应力巷道围岩变形破坏问题,结合强力支护理论及巷道围岩变形与支护时机关系分析了深井巷道强力-分次支护的力学机制,提出了一次锚网喷、二次全断面锚注配合底板鸟笼锚索相协调的强力-分次支护技术,现场应用实现了深井巷道围岩变形可控。结果表明：随一次强力支护时间延长,深井巷道围岩变形速度先降低后变缓再突然增加,二次支护的最优时机为围岩变形速度变缓阶段。     

深井节理化围岩巷道破坏机理及控制技术

针对平顶山矿区深井巷道稳定性控制问题,以典型节理化围岩巷道为研究对象,采用离散元数值模拟方法研究了巷道围岩的变形破坏过程,分析了其破坏机理,提出了巷道围岩控制技术。研究表明：巷道首先在拱顶、底板中央区及两侧边墙受张拉破坏,拱肩及两侧底角受剪破坏,破坏区范围逐渐向深部扩展直至失稳。现场实测数据表明：在方案实施2个月后,锚杆、锚索受力在较高值趋于恒定,充分发挥了支护作用;水平收敛、拱顶下沉和底臌趋于稳定,大规模松软巷道围岩稳定性得到有效控制。     

深井软岩巷道围岩控制机理

建立了破裂岩石强度和变形特征的拟合方程；推导出圆形巷道支护阻力与围岩位移量的显式关系式；分析了不同岩性条件下，支护阻力对围岩位移量的控制程度；并同神经网络拟合结果进行了对比；提出了支护阻力对控制软岩巷道具有重要作用及敏感作用范围的观点；在铁法矿区进行了工程实践，有效地控制了深井软岩巷道。     

深井软岩巷道围岩控制技术

本文根据软岩工程支护的原理即支架与围岩共同作用原理,正确分析了深部软岩巷道的围岩变形机理。介绍采用锚喷二次支护技术作为软岩巷道的围岩控制技术,并合理确定二次支护的时间和参数,取得了理想的控制效果。     

"三高"环境下的深井软岩巷道围岩控制技术

口孜东矿一水平井底车场软岩巷道处于“三高”环境下。巷道施工中,采用“锚网索喷一次支护＋36U型钢棚、注浆二次支护”的高强复合支护形式,有效地控制了巷道变形破坏,取得了很好的效果,为深井软岩巷道支护提供了经验。     

深井围岩采准巷道的变形与破坏

介绍了深井软岩、层理发育岩层巷道的变形与破坏机理，分析了层理发育围岩巷道支护失败的原因及维护手段、软岩巷道变形破坏原因及防治措施；提出了控制围岩变形及适合层状发育与软岩巷道的支护方法。     

深井巷道围岩变形特征实测分析

为解决深井巷道围岩的变形特征及巷道支护的实际受力状况,以淮南矿业集团望峰岗煤矿二副井-960 m水平水泵房通道为背景,深入研究了矿区深部巷道的围岩变形特性,在施工过程中对围岩变形进行现场实测,获得了有关巷道围岩变形和锚、网、喷一次支护结构的实测数据,分析得出了本矿区深井围岩变形的变化规律。     

深井软岩高应力巷道过超大落差断层破碎带围岩控制技术

针对超大断层带围岩破碎软弱、自承载力低、应力场复杂和动力扰动等不良地质条件,提出了围岩改性+局部强化+主被动联合支护为主体的断层治理新技术,即超前注浆掩护,小循环注浆加固,反底拱局部底板强化等联合支护技术。通过数值模拟对不同支护方案进行比选,获得巷道最优支护参数。数值模拟验结果表明：随着支护强度的提高,锚杆索受力趋于均匀,承压拱范围逐步变大,承载能力增强,喷浆层最大剪力呈减小趋势,最大弯矩先减小后增大;围岩塑性区范围逐渐减小,塑性区分布位置由两帮、底板逐渐演变为两帮,面积减少了约75%。工业性试验结果表明,巷道围岩28 d后趋于稳定,最大顶板下沉量约15 mm,底鼓量约25 mm,帮部移近量约35 mm,围岩稳定性控制较好。     

深井开拓巷道围岩变形与支架的关系

分析了深井巷道在刚性、可缩性支架作用下，巷道围岩变形特征、可缩性支架受力特点，对深部开采巷道层位、支护方式选择具有一定的参考价值。     

深井巷道围岩变形破坏规律及其控制技术

为进一步摸清新汶矿区深部巷道围岩变形破坏规律，制定有针对性的措施，文章对影响新汶矿区深部巷道变形破坏形式的主要影响因素从地质条件、技术及管理等方面进行了深入的分析，并结合几条深部巷道矿压观测实例，总结了新汶矿区矿井深部巷道矿压显现一般规律，提出了矿井深部的采准、开拓巷道围岩控制技术。     

深井高应力硬岩巷道围岩变形特征及控制技术研究

为了研究郓城煤矿深井高应力硬岩巷道围岩变形特征及其控制技术,采用理论分析、数值模拟和现场观测相结合的方法,对郓城煤矿一采区轨道大巷掘进前后应力及位移变化规律进行研究。结果表明拉伸破坏主要在巷道顶底板围岩,而剪切破坏则位于巷道两帮部位,确定了锚网索喷+T型钢带的支护方法,有效地控制轨道大巷的围岩变形控制,为日后类似的地质条件下的深井高应力硬岩内的巷道支护,提供了重要的参考依据和研究价值。     

深井泥岩巷道围岩失稳控制技术研究

为有效防控深井泥岩巷道围岩失稳难题,以皖北矿区祁东煤矿具体地质及开采支护条件为背景,建立巷道围岩塑性区和位移的解析表达式,分析围岩力学参数及支护阻力对围岩变形破坏的影响规律,发现塑性区半径、表面位移与围岩内聚力(支护阻力)负相关,据此提出了满足现场施工需求、安全经济的锚网喷索+阶梯压力注浆联合支护技术,并通过现场实测对支护技术的有效性进行验证。结果表明:采用锚网喷索+阶梯压力注浆联合支护后,巷道顶、底板相对移近量较单一的架棚支护降低80.87%、87.69%,巷道围岩完整性增强,稳定性控制效果显著。