和睦山铁矿高应力软岩巷道联合支护方案

和睦山铁矿后观音山矿段1#穿脉高应力软岩巷道变形严重,在原锚网喷支护失效的前提下,采用锚网喷+U型钢支架联合支护方案进行巷道加固。结合自然平衡拱原理,通过理论计算确定了合理的顶、底板锚杆支护参数,并利用FLAC3D数值模拟软件对锚网喷+U型钢支架联合支护下的巷道周边围岩屈服特征、应力、位移变化进行了计算分析,验证了1#穿脉高应力软岩巷道锚网喷+U型钢支架联合支护方案的合理性和有效性。现场应用表明,采用该方案可有效控制围岩变形,为类似条件的巷道支护提供参考。     

内撑式可缩性U型钢支架在巷道支护中的应用

针对软岩巷道中U型钢支架失稳破坏问题,运用力法原理对有无内撑式可缩性U型钢支架的轴力和弯矩进行理论计算;结合工程现场考察,提出了"内撑式可缩性U型钢支架+锚网索"的联合支护方案。结果表明:巷道两帮最大移近量为40.90 mm左右,顶底最大移近量为62.45 mm左右,支架变形不超过15 mm,工程应用效果较好。     

云冈煤矿破碎软弱围岩支护技术研究

针对云冈煤矿深部区域软岩巷道应力高、围岩破碎、巷道变形大及支护困难等现状,以5615巷为试验对象,依据深部区域高应力软岩巷道的支护机理,优化设计5615巷的支护方案,即利用"高强度锚(索)喷网结合U型钢可缩支架及壁后充填"技术;同时借助ANSYS数值模拟软件对比分析原支护方案和优化后方案的支护效果。研究结果证明:5615巷顶板最大下沉量是592 mm,两帮最大移近量是216 mm,优化后的支护方案能够有效抑制5615巷的变形,围岩承载能力得到显著提高,支护效果得到明显改善。     

千米深井大断面软岩巷道联合控制技术

针对邢东矿千米深井大断面软岩巷道围岩持续变形的控制难题,分析了-980 m大巷变形失稳的主要原因,并结合现场地质生产条件,提出多维联合支护技术,即“锚网梁+U型钢支架十喷浆、壁后注浆”的综合治理方案.现场实践表明,采用该方案2个月后巷道变形趋于平稳,顶板最大下沉量88 mm,两帮移近量207 mm,底臌量92 mm,有效解决了-980m大巷持续变形失稳的难题.     

赵固二矿深井马头门复合软岩支护技术

赵固二矿副立井马头门破坏段埋藏深,围岩属于高应力、膨胀性、节理化复合型软岩。为了对其进行修复治理,根据其地质条件和破坏情况,分析了变形破坏机理,制定了修复治理方案,成功对破坏段进行了修复治理,并得出在复杂地质条件下深井马头门支护可采用锚网（索）喷+U型钢可缩性支架+钢筋混凝土碹体二次支护+全断面锚注加固+底角锚索束补强加固的复合结构支护方案。对该支护方案运用FLAC3D软件进行了模拟计算,验证了该方案的合理性。     

梧桐庄煤矿轨道大巷非线性大变形支护技术分析

针对梧桐庄煤矿轨道大巷非线性大变形的情况,经过勘测分析,认为导致轨道大巷出现非线性大变形的主要原因为支护选择锚杆、锚索长度较短、水体侵蚀作用、巷道支护形式。结合深部高应力软岩巷道围岩控制理论,制定了预应力锚杆+锚索+高强度钢筋网进行一次支护,注浆+U型钢支架进行二次支护的巷道围岩支护技术,通过Flac3d与现场监测相结合的方法对支护方案的有效性进行了验证,结果表明,支护方案有效的控制了轨道大巷的稳定。     

综放跨采巷道棚-索耦合协同支护技术

芦岭煤矿Ⅱ82运输上山受上方Ⅱ927综放工作面跨采影响且巷道围岩比较破碎,通过分析巷道围岩失稳机理得出了导致U型钢支架结构失稳的原因及锚索支护合理位置,提出了棚-索耦合支护技术方案;利用U型钢支架形成的基本承载结构,通过壁后充填注浆实现了破碎围岩与U型钢支架的第一次耦合,再根据巷道围岩的变形特征和U型钢支架的结构失稳类型,通过合理布置结构补偿锚索实现支护结构补偿,使U型钢支架与锚索形成二次耦合支护,进而提高支架的整体承载能力和支护结构的稳定性,在整个跨采期间巷道顶底板移近量累计475 mm,两帮移近量累计206 mm。     

软岩巷道钢桁架力学性能试验及支护研究

我国煤矿深部软岩巷道大地压、强流变、大变形等问题突出,此类巷道稳定需要较大的支护力,因此提出全圆钢桁架支架支护技术。桁架采用8段双层12#工字钢构件组成,每段构件之间连接采用端头焊接390 mm×800 mm×30 mm钢板和螺栓连接,在实验室借助分步多次逐级加载、测试系统测试了全圆钢桁架支架在垂向和水平向荷载按不同比例组合作用下的极限荷载和极限变形量。试验结果表明:在均压荷载作用下,钢桁架的极限承载力为1 500 t,弹性极限压缩变形为12.18 mm;非均压荷载组合比值为0.2时,支架极限承载力为900 t,弹性极限变形为26.3 mm;极限荷载破坏方式为连接块处的错动和支架直径收缩变形破坏。与传统U型钢支架相比,钢桁架支护反力提高10倍以上。针对极软岩巷道变形规律,提出恒阻大变形锚杆索+预留变形量的一次支护,在高预紧力支护下通过恒阻装置释放变形能并形成锚网索-围岩耦合支护圈,然后采用全圆钢桁架强力二次支护,在均压下发挥钢桁架的最佳支护力学性能,其支护方式在深部大地压、强流变软岩巷道中有着广泛的应用前景。     

深部软岩巷道稳定性及支护技术研究

针对深部高应力软岩巷道围岩破碎、变形大、支护困难等问题,本文以小康矿S2S2工作面运输巷为工程背景,首先通过现场观测归纳巷道变形破坏特征为变形大且速度快、顶板严重流变、底鼓量大、支护构件发生屈服破断。然后,根据软岩巷道支护原理,提出了S2S2工作面运输巷支护优化方案,即采用"高强锚(索)喷网配合U型钢可缩支架及壁后充填"的支护技术。并利用ANSYS模拟软件对原方案和优化方案的支护效果模拟验证,同时在S2S2工作面运输巷进行现场试验。结果表明:优化方案可有效限制巷道变形,巷道服务期间顶板最大下沉量588mm,两帮最大移近量为211mm,无冒顶、片帮事故发生,发挥了巷道围岩承载能力,支护效果好。     

高应力软岩巷道支护失效机制及控制技术研究

针对高应力软岩巷道出现的变形、底鼓、开裂、冒顶等情况,从围岩强度特性、围岩流变特性、支护设计等方面分析了高应力软岩巷道支护失效机制,并结合新阳煤矿深部软岩巷道的工程地质条件及变形破坏机理,提出了一种高强联合支护技术,即:锚网索喷+注浆+U型钢支架。研究结果表明:该支护技术既可确保高应力软岩巷道支护结构与围岩的稳定,又能够对围岩的底鼓与变形进行控制,可取得良好的支护效果。