破碎围岩巷道全断面锚注加固支护技术研究与应用

为有效解决松散破碎围岩巷道变形严重、修复困难的问题，以两渡煤业轨道运输石门为工程背景，采用数值模拟确定了全断面锚注加固技术方案。试验结果表明，采用该加固技术后，巷道顶底板最大变形量125.5 mm，两帮的最大变形量105.7 mm，变形量较原支护方案下大幅度减小，巷道围岩变形得到了有效控制。     

10-201工作面软岩大断面开挖方案优化及切巷支护设计

针对木瓜矿10-201工作面地质结构复杂以及切巷断面大等问题,分析了工作面顶板岩层性质,采用顶板注浆加固及长短锚索补强加固支护技术,并确定支护参数.通过FLAC3D数值模拟软件确定切巷断面开挖最佳方案为"分段开挖晓断面",并模拟此方案支护设计的有效性.结果表明,所采用的支护设计能够控制切巷围岩变形,提高支护强度,满足了...     

高应力软岩复合顶板回采巷道全锚索支护技术研究

针对赵庄煤矿回采巷道地应力高、软岩复合顶板、断面大以及回采期间巷道变形大等特点,提出了全断面高预紧力锚索支护技术。利用室内实验测试、现场测试、钻孔窥视方法,明确了3号煤层地应力和巷道顶板岩层属性、结构特性及煤岩体的物理力学特性,采用数值模拟方法确定了锚索支护参数,并进行了现场工业试验。结果表明:赵庄煤矿3号煤层最大埋深超过850m,最大和最小水平地应力侧压力系数为1.33和0.58,为典型的高应力煤层;3号煤层直接顶为泥岩和砂岩互层,裂隙较发育,岩体强度较低,为典型的软岩复合顶板;高预紧力全锚索支护技术能较好地控制回采巷道的围岩变形,关键区域通过及时施加补强锚索及注浆加固措施后,二次复用工作面巷道基本不需二次返修,保证了工作面的安全高效回采。     

回风立井过空巷支护技术研究

西山煤电鸿兴煤业有限公司基建矿井在回风立井井筒施工过程中与原整合矿瑞祥煤业小窑2#、3#煤层采空区贯通。本文通过对巷道支护技术方案比较,确定对采空区进行封闭,并对回风立井井壁35m范围内井筒进行加固和特殊技术支护处理,依据回风立井实际揭露采空区情况,共采用3种支护方式对井筒进行支护,以确保回风立井不受采空区空巷等的影响而正常使用。     

深井破碎围岩巷道“三锚”动态迭加支护技术研究

为了更好地解决深井极破碎围岩巷道难支护问题,基于赵庄煤矿管子道的地质条件和变形破坏特点,提出了由初次高性能锚网喷支护和二次锚注支护组成的"三锚"动态迭加支护技术方案,并给出了详细的技术参数。研究结果表明:通过全断面注浆预加固、高性能锚网架喷支护、二次注浆加强支护以及底角和底板锚注加固,可形成积极有效的全断面锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,实现与巷道围岩的共同承载,提高了支护结构的整体性和承载能力,能够保证巷道围岩和支护结构较长时间内的稳定。     

厚煤层沿空掘巷围岩控制技术研究

针对张集煤矿1213(3)工作面轨道巷原支护方案的不足,采用数值模拟方法设计了加固方案,并进行了现场试验,其结果证明全断面加固技术能有效控制围岩变形量。     

高瓦斯破碎煤体复杂应力条件下小煤柱留设技术

赵庄煤业1305工作面为高瓦斯区域,采用一次采全高回采,采厚大、煤质破碎松软、瓦斯涌出和地质构造复杂,分析了掘进期间与回采期间巷道应力分布规律及变形情况,采用数值模拟的方法,对沿空掘巷合理小煤柱的宽度提供技术保障,研究沿空掘巷留设煤柱的控制机理与技术,确定合理支护参数,增大煤炭资源回收率,保证工作面安全、高效回采。     

短壁大采高工作面运输顺槽支护技术研究

赵庄煤业3813A短壁大采高工作面推进速度快,运输顺槽断面大,在工作面推进过程中,运输顺槽的变形受采动影响比较大,短时间内变形急剧增大,顶板变形速率最大达19mm/d。因此,运输顺槽的支护成败很大程度上决定于能否在采动来压时保证巷道的稳定。论文运用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法,研究探索了赵庄煤业3813A短壁大采高工作面运输顺槽支护技术。     

大断面回采巷道支护参数优化设计

针对大断面回采巷道锚杆(索)数量多、支护成本高、施工工艺复杂等问题,以某矿31103工作面回采巷道支护优化为工程背景,基于加固拱理论计算和FLAC3D数值模拟技术验证,得到了全新的巷道支护参数,确定了巷道支护优化方案。结果表明:该支护优化方案不仅可以有效保证回采巷道围岩强度,维持巷道的稳定性,还能降低成本,提高材料利用率,减少现场作业人员的劳动量。     

大断面复合煤层全锚支护技术

通过对赵庄矿地应力的测试与复合顶板的分析,以及巷道原有支护形式存在的问题,提出对赵庄矿巷道支护采用高预应力全锚索支护。赵庄矿支护技术的成功为以后类似条件矿井的巷道支护提供技术参数和经验。     

大断面松软煤帮巷道稳定性分析及控制研究

为了研究大断面高帮巷道的破坏机理,并有效保证大断面高帮巷道的整体稳定,以赵庄煤矿53101巷道为工程背景,使用FLAC3D数值模拟软件,对不同埋深和侧压系数情况下巷道顶板、两帮的垂直应力以及巷道围岩塑性区分布情况进行研究。针对53101巷道断面大、煤帮松软的特点,结合数值模拟得出的分析规律,提出巷道顶板全锚索支护、两帮锚网索支护的支护方案。支护后的现场监测数据表明,该支护方案有效地控制了巷道的片帮和冒顶破坏,对巷道的整体稳定起到了良好的控制作用。     

深井大断面“三软”硐室全断面二次锚注加固试验研究

为了更好地解决深井大断面"三软"巷道或硐室围岩难支护问题,基于赵庄煤矿盘区泵房的地质条件和变形破坏特点,提出了由初次高性能锚网喷支护和二次锚注支护组成的动态迭加耦合支护技术方案,并给出了详细的技术参数。研究结果表明:通过二次锚注加固,可形成积极主动有效的全断面锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,实现与巷道围岩的共同承载,提高了支护结构的整体性和承载能力,并使支护体内锚杆、锚索均转化为全长锚固,能够保证硐室围岩和支护结构较长时间内的稳定。工程应用实践表明,全断面二次锚注加固技术有效地控制了硐室变形,支护效果良好,具有良好的技术推广价值。同时,也为其他"三软"巷道或硐室的支护设计与施工,提供了理论依据和实践参考。     

腾晖煤业全煤巷道锚索支护参数优化研究

腾晖煤业2-202工作面2-2021正巷为全煤巷，原支护方案下顶锚索的支护强度不足，导致巷道变形量较大，维护困难，为此，对支护方案进行了优化研究；通过FLAC^3D数值模拟软件模拟分析了不同支护方案下的巷道塑性区、应力及位移的分布特征，确定出合理的顶锚索布置方式为“4-3-4”式，即锚索间距为1 400 mm,排距为700 mm.现场应用结果表明：优化后的支护方案可以保证巷道的稳定性，实现了矿井的安全高效生产。     

预应力损失对高预应力全锚索支护技术的影响

针对余吾煤业全断面强力锚索支护技术应用中预应力损失问题,借助有限差分数值计算程序FLAC,模拟研究了不同锚索预应力下围岩应力分布特征和支护效果,探讨了影响预应力损失因素。依据井下具体工程环境,统计分析了预应力损失范围一般为20%～25%,提出采用超张拉25%弥补预应力损失,并在井下全断面强力锚索支护中应用试验。实践结果表明:预应力的损失严重减弱了全断面强力锚索支护效果,采用超张拉技术后,设计的支护方案能有效地控制围岩变形。     

大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。     

复杂构造大断面硐室群支护方案模拟分析

针对鑫顺煤业15号煤仓上部卸载硐室断面大、围岩裂隙发育、硐室稳定性差等问题,提出采用"全断面长锚索+锚杆+关键部位组合锚索"支护方案,通过数值模拟,分析了硐室在无支护和所提支护方案下围岩位移场、应力场、塑性区变化特征,证明支护方案是合理可行的。     

大断面回采巷道支护研究

为进一步优化大断面回采巷道支护形式,解决支护过程中支护成本较高、支护效率较低、支护手段单一的问题,以忻州窑矿8305工作面回采巷道支护优化为工程背景,通过巷道加固拱理论确定优化支护参数,运用FLAC~(3D)数值模拟技术对所选参数进行实际工况技术验证,确定了巷道支护优化方案。结果表明,该支护优化方案不仅可以有效保证矿山大断面巷道的稳定性,加强回采巷道围岩强度,还能减少矿山投入成本,提高作业人员的安全系数,带来极高的经济效益。     

圣华煤业1201回采巷道底鼓治理数值分析

针对圣华煤业1201回采巷道底鼓现象,利用FLAC^3D软件对未支护顺槽、实施原支护方案的顺槽以及新提出的加固维护方案的顺槽进行应力分布和位移破坏的数值模拟,得出原支护方案底板破坏失稳的机理及联合支护方案能起到较好控制底鼓效果的原因,并分析确定了新方案的参数。     

大松动圈破碎围岩二次注浆加固试验研究

为解决赵庄煤矿高地应力条件下松软破碎围岩巷道持续变形的问题,通过理论分析、试验模拟和现场观测的手段对二次注浆加固进行研究,基于松动圈理论,采用地质雷达探测技术、深浅孔原位复注浆技术及锚注加固技术,在西翼南回风巷原有的锚网索支护基础上进行了全断面二次注浆加固试验。采用数值模拟以及巷道变形量观测的方法对支护效果进行检验。结果表明:二次注浆加固提高了围岩的整体强度,塑性区大幅减小,形成了复合承载结构,实现了锚固体与破碎围岩共同承载和自承载,可有效解决破碎围岩的持续变形问题。     

大断面巷道合理支护参数研究

针对矿井大断面巷道维护难度大的情况,通过工程类比法确定了二采区胶带巷的支护方案,采用FLAC3D数值模拟对比优化后支护方案和无支护情况下两种方案中塑性区变化情况,并通过对巷道掘进期间的顶底板位移量和两帮位移量变化情况进行监测,证明巷道支护方案较为合理,能保证大断面巷道围岩稳定性。