深井穿断层破碎带软岩巷道围岩控制技术研究

在总结刘庄煤矿穿断层破碎带软岩巷道围岩破坏特征的基础上,分析了巷道围岩破坏原因,并结合该矿东一轨道大巷施工难点,提出了巷道围岩分步耦合支护技术方案,包括预留巷道围岩变形量、初次锚网索喷耦合支护、滞后围岩注浆加固及帮角和底板锚注加固。现场工程实践表明,采用分步耦合支护技术,巷道拱顶最大下沉量为38mm,两帮最大水平位移量为122mm,底鼓最大位移量为193mm,有效解决了刘庄煤矿深井软岩巷道穿断层破碎带施工围岩稳定控制难题。     

深部掘进过软岩及断层破碎带的支护实践

深部巷道断层破碎带的支护是井巷工程的难题,通过对软岩及破碎带的特征分析及支护显现分析、重新设计,在深部掘进巷道中取得了良好的效果.     

深埋断层与巷道相对位置对巷道稳定性的影响

随着煤炭的不断开采,开采深度逐年增加,深部地下空间工程的稳定性问题逐渐演变为工程软岩的稳定性控制,尤其是地质构造带工程。基于此,本文针对山西某矿井深部建井时出现的巷道穿越断层群的情况,利用数值模拟方法分析断层面与巷道断面不同交叉情形下巷道的应力特征、位移特征及安全性指标,并综合分析巷道的稳定性状况,为巷道的实际工程施工提供理论指导。     

考虑蠕变影响的近断层软岩巷道变形破坏特征与支护对策

为研究近断层软岩巷道变形破坏时效特征及确定其合理的支护方式,以安里煤矿1条回风大巷为背景,考虑泥岩的蠕变特性,对掘进过程中围岩的位移和塑性区进行数值分析,提出了“锚索+锚杆+喷射混凝土+注浆”联合支护方案。研究结果表明:当近断层软岩巷道支护结构较为薄弱时,沿着掘进方向,巷道表面岩体径向位移将呈单峰分布且其最大值出现在距断层破碎带约3~6 m的位置;巷道穿过破碎带进入泥岩段时,其横断面岩体径向位移将与巷道推进距离呈线性关系;采用“锚索+锚杆+注浆+喷射混凝土”联合支护方案后,近断层软岩巷道顶板、底板、侧墙最大位移将分别比常规“锚杆索+金属网”支护方案减小84.9%、83.8%、89.2%。     

常村矿软岩巷道支护破坏原因及修复措施

常村矿井的几条主要巷道要穿过软岩或陷落柱、断层带等地层,因此,巳施工的工程常遭到破坏。本文作者分别对几种典型的地层、地应力集中区、陷落柱及断层破碎带中巷道出现的破坏情况进行了介绍,分析其基本原因及所采取的修复措施,并总结了主要的技术经验.     

断层破碎带巷道的锚网喷架联合支护技术

断层破碎带巷道围岩变形呈现软岩特征,原有的巷道支护方式和技术失效。为解决断层破碎带支护问题和保证施工工期,根据软岩巷道支护理论,结合围岩性质提出了锚网喷架联合支护技术,并对设计方案进行了优化及分析。采用数值模拟对支护效果进行了分析,提出用药卷锚杆代替管缝式锚杆,架后充填进行释能让压,二次支护与巷道掘进平行作业。矿压监测结果表明,锚网喷架联合支护控制了巷道围岩的变形,保证了施工的安全,施工进度提高了66.7%。     

红庆梁煤矿软岩巷道穿越断层破碎带加固支护技术

断层地质灾害是软岩巷道建设中需要考虑的重要问题之一。以红庆梁煤矿软岩巷道迎头遭遇断层破碎带为研究对象,通过超前地质预报判定断层特征,针对断层围岩破坏机理进行深入研究,提出了"预注浆+变截面+超前管棚+‘锚+网+索+喷+架+复喷’"的综合加固支护技术;运用FLAC~(3D)对软岩巷道围岩变形特征及支护结构受力情况进行数值模拟,验证了此综合加固支护技术的可行性。工程实践中监测结果表明:该加固支护效果良好,保障了断层软岩巷道的安全稳定。此创新性成果直接指导红庆梁煤矿成功穿越几十余处断层,并为西部矿山建设穿越断层破碎带提供参考。     

深井复杂条件下的巷道支护技术

针对深井大断面巷道过软岩及断层破碎带等复杂条件下支护技术进行研究,分析深井大断面巷道破坏机理,在实践的基础上提出了解决办法,取得了良好效果。     

破碎带厚度对软岩巷道初次支护效果影响分析

以孟家窑煤矿软岩巷道为背景,通过现场调查、数值模拟分析了巷道顶板破碎带厚度的不同对巷道初次支护效果的影响。结果表明:巷道顶板破碎带越厚,顶板越不稳定,巷道初次支护效果越差。针对巷道顶板破碎带厚度最大的情况提出了巷道支护优化方案,有效地控制了巷道顶板变形。     

深井断层破碎带穿层软岩巷道锚网索耦合控制对策

旗山矿开采深度近千米,随着开采深度的增加,在高地应力、特别是在水平构造应力和断层切割条件的影响下,巷道围岩出现顶沉、帮缩和底鼓等大变形破坏现象,其中顶沉及帮缩量最大处超过1 100 mm,原有支护很难控制巷道围岩稳定性,严重影响和制约了煤矿的安全生产。基于此,以旗山矿千米深井断层破碎带穿层软岩巷道为例,详细分析了巷道破坏特征及主控因素,得出了高应力膨胀型软岩巷道的破坏力学机制,提出了注浆+非对称锚网索+底角锚杆耦合支护控制对策,实现支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,从而达到控制深部软岩巷道稳定的目的。上述成果在现场进行了应用,监测结果表明耦合支护对深部高应力断层破碎带穿层巷道的稳定性起到很好的控制效果。