注浆加固技术在动压影响巷道中的应用

为解决采区下山受动压影响变形严重的问题,保证矿井安全生产,永安煤矿通过现场调查评价及数值模拟分析,得到巷道围岩变形破坏特征,确定对巷道围岩采取注水泥浆及ZKD高水速凝材料双浆液加固方案。通过对比注浆前后围岩状况可知：注浆后,浆液与岩石胶结形成一体,巷道围岩强度及承载力提高。     

巷道冒顶区加固技术方案研究应用

为了防止南翼西回风大巷顶板冒顶区域范围扩大,决定对巷道冒顶区采取预应力锚索及架棚支护,对冒顶区两侧巷道采用架棚、施工锚索结合注水泥浆联合支护,提高了冒顶区顶板整体胶结稳定性。     

无线电波内视探测器在注浆堵水与胶结加固工程中的应用

在复杂的矿山地质条件下,为了维护巷道,顿涅茨矿区广泛采用水泥砂浆在金属拱型支架壁后进行注浆,并对巷道围岩进行水泥浆或其他胶结材料的压力注浆。这种方法效果很好。它的特点是简单易行,工艺性好,还可与其他方法配合使用。可是,为了有效地使用这种加固岩石的方法,必须有具体条件下关于巷道围岩岩体状态的详细资料,其中应说明岩体中有无张力裂隙,确定其尺寸,查明破碎带的形式,以便算出注浆孔的合理深度及合适的布孔方式。     

西部矿区弱胶结地层工程围岩稳定性控制研究进展

我国西部矿区开采地层主要由侏罗系、白垩系地层构成,该地层岩石总体表现为强度低、胶结性差、易崩解等特性,属于弱胶结岩石。弱胶结地层工程围岩与中东部矿区地层岩石差异性较大,工作面顶板控制、巷道围岩控制等采用传统的控制技术很难有效保障工程的安全性,常出现巷道大变形失稳、工作面压架、突水、溃沙、冲击地压等灾害。通过大量的调研和室内试验,获得弱胶结岩石抗拉、抗压等力学指标远小于中东部矿区同类岩石力学指标,建立了多因素耦合作用下的弱胶结岩石的变异程度评估指标体系,初步获得了典型矿区弱胶结岩石的变异性程度。以红庆河煤矿弱胶结岩石为例,发现了弱胶结岩石在力、水等载荷作用下,具有“类相变”现象,分析了胶结度对类相变现象的影响,给出了弱胶结粗粒砂岩的“类相变”状态特征及其敏感性参数。分析了导致工作面支架压架、突水溃沙灾害发生的覆岩垮落带、断裂带动态发育规律以及巷道围岩大变形规律,推演了弱胶结地层大采高工作面不同开采阶段垮落带动态变化表达式,建立了支架-围岩相互作用模型,给出了工作面来压和非来压期间支架工作阻力;针对弱胶结地层的松散弱特性,提出了巷道围岩双壳加固技术,可为工作面安全开采和巷道围岩控制提供保障...     

围岩吸水对泥质弱胶结岩石巷道稳定性的影响

针对泥质弱胶结岩石巷道开挖后的大变形问题,以内蒙古五间房西一矿为工程背景,基于弱胶结岩石常规物理与力学试验结果,建立4组不同吸水范围的泥质弱胶结巷道数值模型,分析围岩变形和塑性区随吸水范围的演化规律,并与围岩未吸水时的变形和塑性区进行对比分析,研究围岩吸水范围对巷道稳定性的影响。研究结果表明:岩石吸水后增大了围岩的塑性区范围,塑性区范围和塑性区体积随吸水范围的增加逐渐变大,但是地层的初始含水率仍然是影响巷道围岩塑性区大小的主控因素;围岩变形量随着吸水范围的增加近似线性递增,与围岩吸水层厚度从0～1m变化时的变形增量相比,变形增量随吸水范围的增加逐渐变缓。     

极弱胶结地层开拓巷道围岩演化规律与监测分析

针对极弱胶结地层的复杂地质条件,基于岩石力学基本试验及巷道围岩松动圈测试,揭示了极弱胶结地层巷道围岩力学及变形破坏特征;采用FLAC3D 模拟研究了5种巷道开挖后的巷道围岩变形特征及围岩塑性区演化规律,分析了不同埋深和侧压力系数对巷道围岩稳定的影响规律;及时掌握了极弱胶结地层巷道围岩的变形与支护结构受力情况,优化巷道支护设计与指导施工,对巷道围岩收敛变形、工字钢支架受力及混凝土衬砌受力等进行了实时监控量测,监测结果表明,在极弱胶结地层开拓巷道采用工字钢、钢筋网+混凝土衬砌的联合支护方式,有效地控制了巷道围岩的变形和保证了巷道的长期稳定及安全。     

软弱岩层的喷锚支护

根据岩层反作用曲线概念以及岩体和未拉紧的胶结锚杆之间的相互作用提出了一种新的理论解,应用该理论于有详细记载的巷道实例中也可验证许多巷道喷锚支护的有效性。巷道周围的应力和变形是岩体、初始应力状态和支护之间相互作用的结果。在一定条件下可得到其分析解。在静水应力场内的圆形巷道问题是容易求得解答的。一般锚杆支护的反作用曲线不能用于胶结锚杆,因胶结锚杆与岩体是同一体系,岩石的变形不能     

岩石风化对煤矿巷道稳定性的影响

以煤矿常见岩石的耐久性试验为基础,采用理论与数值模拟分析相结合的方法,研究了岩石风化对煤矿巷道稳定性的影响。风化后围岩的主要变化趋势为岩石自身性质劣化导致巷道变形增加、塑性区扩大、周边应力降低且该趋势随风化程度的增加而加速变化。不同断面下风化对矩形断面影响最大,相同断面下埋深越大则影响越大;对于不同分层岩体,其风化前后受力与变形存在较大差异。     

岩石注浆加固实验与巷道稳定性控制

在分析古城煤矿围岩地层结构的基础上,进行了岩石力学参数测试和围岩稳定性分类,得出该矿-850水平北大巷属于典型的"不稳定围岩巷道(Ⅳ类)".同时,为了研究岩石破裂后注浆加固效果,分别采用水泥浆液和马丽散N浆液对峰后岩石试件进行了加固实验.实验证明,试件加固后强度比峰后残余强度可提高0.97～11.2倍.针对不稳定围岩巷道类型采用了"反底拱 注浆锚杆"复合支护方式,并对反底拱结构的支护能力进行了力学分析,通过井下支护效果观测表明,采用复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构,从而抑制巷道变形,提高了巷道支护效果.     

块石胶结充填的应用现状及发展

块石胶结充填可分为块石砂浆胶结充填、块石水泥浆胶结充填、碎石水泥浆胶结充填。本文介绍了块石胶结充填在国内外矿山的应用，并论述了其适用范围。这对此项充填技术的推广应用具有参考价值。     

极弱胶结地层开拓巷道围岩变形破坏特性及演化规律

查干淖尔一号煤矿极弱胶结地层工程地质条件复杂,巷道围岩变形破坏严重,基于岩石力学基本实验对围岩的矿物成分、微观结构和物理力学性质进行分析,结合巷道围岩变形破坏特征,揭示了极弱胶结地层围岩发生变形破坏的内在和外在原因。通过FLAC3D模拟巷道变形特征的影响规律,结果表明:选择接近曲面形状的巷道稳定性相对较好,及时动态掌握侧压力系数和巷道埋深对巷道稳定性的影响,可有效降低巷道围岩的变形。     

采动影响下弱胶结软岩巷道非对称变形特征与控制对策

弱胶结软岩巷道围岩具有胶结差、遇水泥化、强流变性等工程特点,受采动影响,巷道围岩呈现非对称变形且底臌问题严重.以宁夏梅花井煤矿232201工作面辅助运输巷为工程背景,综合采用现场调研、数值模拟和理论分析等方法,研究了不同煤柱尺寸下,采动巷道围岩塑性区分布形态及应力分布特征,确定合理煤柱尺寸为40m;基于软岩巷道变形破坏...     

岩石注浆加固实验与巷道稳定性控制

在分析古城煤矿围岩地层结构的基础上，进行了岩石力学参数测试和围岩稳定性分类，得出该矿-850水平北大巷属于典型的“不稳定围岩巷道（Ⅳ类）”．同时，为了研究岩石破裂后注浆加固效果，分别采用水泥浆液和马丽散N浆液对峰后岩石试件进行了加固实验．实验证明，试件加固后强度比峰后残余强度可提高0．97～11．2倍．针对不稳定围岩巷道类型采用了“反底拱＋注浆锚杆”复合支护方式，并对反底拱结构的支护能力进行了力学分析，通过井下支护效果观测表明，采用复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构，从而抑制巷道变形，提高了巷道支护效果．     

弱胶结富水顶板巷道围岩控制技术研究

为解决西部矿区弱胶结富水巷顶板围岩胶结性差、强度较低,在顶板含水层的影响下围岩强度进一步弱化,导致巷道支护困难的问题,以大南湖矿111801工作面运输巷为工程背景,综合采用实验室试验、数值模拟以及现场实测等方法,开展富水条件下弱胶结顶板围岩控制技术研究。研究发现,弱胶结岩体含有大量吸水性、膨胀性黏土矿物,内部存在众多的孔洞、裂隙,在水作用下易泥化、崩解、风化,导致岩体强度弱化;顶板含水层是引起弱胶结富水顶板巷道变形破坏的关键因素。工程实践表明采用弱胶结富水巷道锚索注浆合理保水+淋水量大且利于疏水的巷道低处集中布置疏水孔有控疏水+高性能高可靠度锚杆锚索支护相结合的综合控制技术,围岩变形量较小,保证了矿井的安全生产。     

煤田巷道防水侵水泥浆材的封堵试验

井下巷道掘进仍然是地下煤炭开采的主要方式,在开采过程中必然要穿过一些断裂地层带以及无胶结的松软地层及煤层顶板上的含水层。在掘进过程中,如果处理不当,地层中的水将沿着裂缝和采空塌陷区大量进入巷道内,造成严重的透水事故,使掘进工作无法顺利进行,严重时将导致井巷的报废,甚至造成重大的人身伤亡事故。针对传统水泥浆经水侵后不凝固或被流动水稀释而完全漏失,起不到应有的封堵固化作用等问题,研制出一种防水侵水泥浆封堵材料。该水泥浆与水按1∶1的比例掺混后仍具有凝结时间快、凝结强度高等特点,可在25℃以上的温度条件下使用。在某煤矿840 m井深、120 m3/h出水量情况下进行堵水作业试验,堵水效果良好,可在类似的条件下推广应用。     

巷道支架壁后注浆的新方法

近年来,向巷道支架壁后注浆充填胶结材料(硬石膏、磷石膏、水泥砂浆)的方法得到了广泛的推广,用以提高采准巷道的稳定性。这种方法能构筑成很厚的支护体,它由金属棚子、回填块石浇灌层以及注浆浆液渗入裂缝内胶结的巷道表层围岩等组成。     

弱胶结软岩巷道围岩应力与位移分布规律及支护技术

针对西部浅埋弱胶结软岩巷道的复杂地质条件,基于X射线衍射试验、电镜扫描、岩石力学物理试验与现场监测,揭示了西部浅埋弱胶结软岩巷道围岩变形破坏失稳机理。根据巷道围岩大变形破坏特征,建立了FLAC3D数值模型,模拟演化了弱胶结软岩巷道的围岩应力位移分布规律和塑性区范围,研究结果表明:弱胶结软岩巷道围岩最大主应力决定了巷道围岩的破坏深度,且随围岩深度近似呈"へ"形分布;巷道围岩不同方向深部变形s与巷道表面距离h呈负指数衰减变化的关系。通过对比分析,数值模拟塑性区范围和地质雷达探测松动圈厚度基本一致,从而为弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护加固方案设计提供了科学指导。最后针对弱胶结软岩巷道塑性区范围,提出了"锚网喷主动支护+36U型钢支架+全断面锚注"的联合支护技术,现场监测结果表明改进的支护方案可以有效控制巷道围岩变形及塑性区的扩展,保证了巷道的长期稳定及安全。     

专利简介

倾斜和缓倾斜矿体的开采方法此法包括掘进运输巷道、通风巷道和凿岩上山,钻凿深孔和爆破,分层落矿,爆力出矿,从凿岩上山往采场供水和水力运输矿石,崩落上覆岩石和形成岩石坡面。此法的特点是为了降低矿石的损失和贫化以及降低采矿成本,在岩体移动带以外掘进凿岩上山,形成岩石悬臂梁,并在崩落矿石堆与矿体表面之间形成岩石悬臂梁下部的采空区。崩落的矿石堆成自然安息角状态,在崩落岩石堆坡面与矿房底板相交切的部位,爆破未钻到全深的炮孔形成矿石台阶,而从     

国外专利简介

房柱法采矿此法包括在矿体顶板掘进切割巷道,钻凿深孔,崩矿,形成定向放矿坡道,出矿,在切割巷道构筑隔墙隔离采空区,用胶结充填料充填采空区。此法的特点是,为了降低采矿成本和提高劳动生产率,在切割巷道中随着它的掘进形成定向坡道,坡道中的那部分矿石与矿房一起崩落,在这种情况下,切割巷道的端部被矿岩所覆盖,矿房矿石由定向爆破在此端部产生位移,而在构筑隔墙时,爆下隔墙前方的坡道岩石,在采空矿房侧由爆下的岩石形成岩堆。另一种方法是随着切割巷道的     

弱胶结类岩石细观结构参数与其宏观力学行为的关联性研究进展

弱胶结类岩石主要为颗粒和胶结物质由压实或胶结作用而成,具有多尺度性、多相性以及复杂性,其细观结构的颗粒和胶结物质的物理特性、胶结特性以及颗粒和胶结物质构成的结构系统对其宏观力学性能有重要的影响。梳理了弱胶结类岩石宏细观研究的整体分析思路,总结了现有研究弱胶结类岩石细观结构的实验测试技术及其细观结构参数的定量选取和表征方法。列举了采用数值计算来研究细观结构参数单一变量对宏观力学性质的研究成果。为表征弱胶结砂岩细观结构的演化特征,提出了弱胶结类岩石模型建立时必须遵循的基本原则。在研究总结的基础上,揭示了弱胶结类岩石受力条件下细观结构演化过程中颗粒接触特征的演化过程。寻求以测试技术手段为基础的细观结构演化过程中临界特征提取与判别方法,以期为研究弱胶结类岩石细观构造的定量参数与宏观力学行为的关联性奠定基础。