大埋深破碎围岩巷道变形控制技术

120801运输巷受埋深大、上覆11号煤层采动等多重因素影响,导致巷道围岩破碎、支护难度大。结合现场条件,提出采用中空注浆锚杆+高强柔性金属网+工字钢架棚组合支护方式控制围岩变形。在巷道顶板采用涨壳式终孔注浆锚杆并配合注浆,提升顶板岩体整体稳定性及承载能力,加强锚杆围岩控制效果;巷道顶板及巷帮均铺设TECCO高强度柔性金属网,给巷道壁较大的支护作用力;按照1 000 mm棚距架设钢棚,进一步提升护表强度。现场应用后,120801运输巷顶底板、两帮最大移近量分别为66 mm, 58 mm,锚杆、架棚等支护体系均未出现失效、变形等问题,巷道围岩变形量较小,实现了深部破碎围岩巷道变形的有效控制。     

复合顶板巷道过构造破碎带围岩加固技术

3506运输巷顶板为炭质泥岩、砂质泥岩以及细砂岩互层，为典型的复合顶板，巷道容易出现顶板离层、变形量大等问题，围岩控制难度较大，特别是掘进至构造破碎带时，在构造应力、顶板破碎等因素叠加影响下顶板更容易出现离层、垮落等问题。依据3506运输巷过构造破碎带现场情况，综合使用注浆+长锚索方式加固围岩，并对注浆、长锚索布置方案进行设计。现场应用后，巷道在构造破碎带内掘进时，围岩始终保持稳定，未有冒顶或者漏顶等征兆，期间监测到顶底板、巷帮收敛量分别为69 mm、53 mm,表明围岩控制效果较为显著。     

顶板破碎围岩巷道“锚护喷注”一体化支护技术研究

针对顶板破碎围岩巷道成型难,容易出现顶板镂空、离层及下沉等问题,对运输巷进行钻孔窥视,实测基本顶全破碎,顶板松动圈范围约5.0m;巷道变形破坏的主要因素为巷道围岩强度低、顶板破碎岩体范围大及不合理巷道支护参数;为改善巷道围岩结构,拟采用"锚护喷注"一体化支护技术,即超前注浆、巷道喷浆、加长锚索和滞后注浆相结合的围岩加固技术;通过数值模拟进行支护校验,结果表明改进后的支护方案,其巷道塑性区范围和变形量都显著减小,"锚护喷注"为一体的巷道围岩加固技术具有可行性;通过现场工业性试验,顶板和两帮的变形量及顶板离层量均较小,顶板破碎岩体得到了有效加固,围岩控制效果较好。     

破碎顶板巷道失稳原因与注浆加固支护技术研究

以13102运输联巷为工程背景,通过现场调研和理论分析,研究了巷道变形失稳原因和注浆加固支护技术。结果表明,由于围岩强度低以及构造等原因导致13102运输联巷顶板较破碎。引进高压注浆及锚网索支护技术后,提高了巷道顶板岩体的完整性,顶底板移近量控制在60 mm以内,两帮移近量控制在70 mm以内。     

巷道过断层段围岩稳定性分析及支护技术研究

为解决2-208运输顺槽过断层段围岩变形量大的问题,通过分析2-208运输顺槽过断层巷道围岩变形的具体情况及断层对围岩稳定性的影响,提出采用U型棚+喷浆+注浆的支护方式控制巷道过断层区域的围岩变形量,并进行矿压观测。结果表明:巷道过断层段在采用U型棚+喷浆+注浆的支护方式后,顶底板的最大移近量为196mm,两帮的最大移近量为157mm,有效的控制了巷道围岩变形量。     

大断面巷道掘进支护参数优化设计及应用效果研究

木瓜矿南区左翼下组辅助运输巷为大断面巷道,为了解决掘进过程中原先支护方式下巷道围岩变形速度过快以及变形量较大的问题,采用FLAC3D软件建立木瓜矿南区左翼下组煤辅助运输巷支护模型,对巷道的支护方案进行了对比研究,确立了锚杆+锚索+工字钢+金属网的支护方式,对围岩补强了支护。研究结果表明:通过采用上述支护方式,使顶板最大变形量控制在了81mm,两帮最大变形量控制在了148mm,并且在现场实测中得到验证,有效地控制了顶板及两帮的变形。     

煤巷掘进过断层破碎带超前支护研究

+350运输巷掘进范围内存在DF16断层,该断层具有一定导水性且断层破碎带内围岩破碎,巷道过断层时面临淋水、破碎顶板垮落、围岩变形量大等问题。依据现场条件,提出综合使用超前注浆+预应力锚杆(索)+钢架棚方式控制断层破碎带围岩,通过注浆封堵断层破碎带内导水裂隙,降低甚至避免掘进期间围岩出现淋水,并提高围岩稳定性;通过预应力锚杆(索)给围岩施加一定预紧力,降低变形量;充分利用钢架棚刚度大的优势给破碎围岩提供足够支护强度。巷道掘进过DF16断层破碎带期间,围岩未出现淋水、垮落等问题,同时围岩变形较小,不会给巷道掘进造成影响。     

破碎煤巷锚注加固技术的研究与应用

为了解决王坡煤矿3205运输联巷围岩破碎范围大、巷道变形剧烈的问题,提出了高压注浆配合强力锚索支护的综合加固方案。注浆采用以水泥为主、化学注浆为辅的综合注浆方式,提高了破碎围岩的承载能力,也使破碎围岩的可锚性显著增强。在此基础上,采用强力锚索加强支护,阻止围岩再次破坏,确保巷道围岩的长期稳定。矿压监测表明巷道两帮收敛量控制在254mm以内,顶板下沉量控制在125mm以内,实现了巷道的安全控制。     

层次注浆工艺在切顶留巷围岩加固工程的应用

针对沿空切顶卸压留巷巷道受断层影响大变形、无法进行常规支护等问题,对巷道表面位移、顶板离层进行监测,得到巷道围岩破碎后变形规律和围岩结构情况|并根据工程需求研发一种以新型无机注浆材料和注浆工艺为核心的层次注浆技术,对留巷巷道进行注浆加固治理。工程实践结果表明：经过层次注浆加固后,围岩变形得到快速控制,顶板下沉量控制在25mm之内,顶板离层量仅为2mm左右|顶板淋水问题得到解决,围岩裂隙得到有效充填加固,留巷巷道变形进入稳定阶段,能够满足后期使用要求。     

突出煤层工作面沿空留巷修复技术

为解决卧龙湖煤矿103工作面上下巷留巷期间墙体开裂、巷道顶板下沉量及底鼓量均大等问题,采用理论分析和现场实践相结合的方法,提出了巷道全断面挑棚支护、留巷墙体喷浆加固、局部顶板破碎地段架设工字钢棚、加打底板锚杆等支护技术措施。结果表明：距离102、104工作面0～60 m,巷道两帮平均移近量500 mm,巷道围岩变形剧烈;在60～150 m段,巷道两帮平均移近量120 mm,巷道围岩变形缓和,两巷在整个工作面回采服务期间能满足现场生产需要。     

复合顶板巷道围岩控制技术研究

针对星村矿3207轨道巷复合顶板松散破碎、顶板下沉量大、锚索破断等变形特征,分析了巷道变形破坏的原因、复合顶板巷道变形规律和控制技术要点,提出了采用"预应力中空注浆锚索+锚网索"联合支护方案,加强顶板支护强度,充分发挥围岩自承能力。现场工业性试验表明,该支护方案能有效控制巷道围岩变形。     

近距离煤层群开采采空区下方回采巷道支护技术研究

针对近距离煤层群采空区下巷道围岩支护面临顶板破碎、支护难度大等问题，以51101运输巷围岩支护为工程背景，提出依据巷道顶板与上覆采空区层间距厚度变化情况，采用动态设计方法确定围岩支护技术方案。顶板与采空区层间距按照1.5 m、1.5～5.1 m、5.1 m划分3个阶段，各阶段分别采用钢架棚、钢架棚+锚杆、锚网索支护方式，并通过理论计算以及工程类比法确定支护参数。现场应用后，51101运输巷掘进及后续使用期间围岩始终保持稳定，实现了近距离煤层群采空区下巷道围岩变形的有效控制。     

破碎巷道围岩变形机理及支护措施研究

注浆加固+锚索支护方式使破碎围岩巷道形成一个整体,能更好地控制围岩变形破坏。本文针对木瓜煤矿10-208回采巷道施工期间因巷道围岩破碎、地质条件复杂等因素影响,围岩出现变形大、难支护等问题,采用理论分析与现场实践相结合的方法,对破碎围岩巷道支护措施进行了研究,提出了“注浆加固+锚杆索”支护技术。现场实践结果得出巷道过围岩破碎段掘进期间,顶底板及两帮累计变形量最大值分别为54.5mm和64.6mm,表明“注浆加固+锚杆索”支护技术可对破碎围岩巷道变形破坏进行有效控制。     

厚煤层大采高工作面沿墙掘巷支护技术应用

针对沿空留巷围岩变形剧烈的问题,以山西王庄煤业3310工作面条件为背景,采用理论分析、现场试验方法,分析了巷道围岩变形机理,针对性地优化了巷道支护设计方案,其中顶板采用全锚索支护方式,优化了锚索长度,并采用中空注浆锚索与巷帮喷浆护表措施增强巷道支护强度,同时采用超前顶板注浆措施充填顶板裂隙。根据优化设计后巷道掘进围岩变形情况,变形量均在可控范围内,表明优化后的支护方案能够提升巷道稳定性。     

破碎顶板大断面煤层巷道支护技术研究

针对东沟煤矿2202工作面运输巷原"锚杆+锚索+钢筋梯子梁+锚网"联合支护不能有效提高巷道破碎顶板下位岩层的刚度,支护效果不明显等问题,分析了巷道变形破坏特征及原因,通过现场观测、块体力学分析和FLAC3D模拟计算等手段对支护控制技术进行系统研究,提出采用"锚网索+注浆锚杆"的联合支护方式,提高了岩体结构面的黏结力,改善了破碎围岩的力学特性,有效解决了破碎顶板大断面煤层巷道大变形的问题,可为类似地质工程条件支护技术提供参考。     

煤巷掘进巷帮变形破坏特征及补强支护技术研究

11307运输巷存在巷帮变形量大、控制难度高等问题，结合现场巷道围岩变形情况、围岩条件以及钻孔窥视结果，发现巷帮软岩夹矸层、巷帮浅部裂隙发育以及地应力等综合作用是导致巷帮围岩变形量大的主要原因。提出通过注浆强化巷帮浅部煤体稳定性、锚索提高浅部煤体变形控制效果，并具体给出补强加固技术参数。现场应用后，11307运输巷在掘进期间实体煤帮及煤柱帮变形量分别为36 mm、78 mm,回采期间实体煤帮及煤柱帮变形量分别为191 mm、190 mm,在巷道掘进及使用期间巷帮变形量均较小，采用的巷帮补强加固方案可满足围岩控制需要，确保支护体系可靠、稳定工作。     

我国煤矿巷道围岩控制技术发展70年及展望

王庄煤矿7105运输巷受自身大断面尺寸开采和井田内部地质构造运动影响,围岩破碎严重,巷道变形剧烈,严重威胁矿井的安全生产。采用现场调研、数值模拟和工业性试验等手段,总结了构造应力影响下大断面巷道围岩变形规律,揭示了巷道断面尺寸效应和构造应力强弱效应对大断面巷道围岩灾变的诱导机理; 提出了以“顶板强压支护+两帮注浆加固+底角锚注阻隔”为核心技术的巷道围岩稳定控制对策,并开展了相关的工业性试验。试验结果表明：支护后的巷道在90 d后顶底板最大变形量为28 mm,两帮最大移近量为69 mm,有效解决了构造应力影响下的大断面巷道灾变问题。

     

大断面动压巷道围岩应力分布特征及控制技术研究

针对大断面巷道易发生顶板离层、围岩变形破坏的现象,以牛山煤业15号煤层回风巷为工程背景,采用数值分析、现场监测等方法对围岩变形规律、塑性区分布特征、支护参数进行了分析与研究,提出了“高强锚网索+表面喷浆+点柱加强支护”的围岩控制方案。现场工业性试验表明,采用该支护方案后,其顶底板移近量、两帮收敛量分别为230、285 mm,该支护方案能够保证巷道安全使用。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

二次扰动下大变形煤巷复合支护技术优化研究

为有效治理王坡煤矿生产过程中工作面巷道变形带来的安全隐患,选取王坡煤矿3209工作面回风巷为研究对象,采用现场调研、理论分析和现场监测相结合的方法对巷道支护技术方案进行优化研究,分析了3209工作面回风巷矿压显现剧烈、围岩变形大的诱因,提出高压注浆配合强力锚索支护的复合支护技术方案,通过现场应用对支护效果进行检验。结果表明:优化支护巷道围岩整体完整,破碎离层区较小;优化支护巷道两帮相对移近最大值为54mm,优化支护顶板最大离层量为19mm,优化后的围岩变形与顶板下沉距离较小,有效控制巷道变形,优化支护技术方案护巷效果显著。