大断面软岩硐室锚网支护技术研究

以桃园煤矿二水平泵房地质条件为基础,通过对大断面硐室现场调查分析,总结泵房变形破坏特征,采用理论分析研究方法,分析大断面软岩硐室巷道变形破坏原因,提出高强度稳定型锚网支护技术方案。现场工业试验和试验效果表明该项支护技术能够有效控制大断面软岩硐室围岩变形,对此类条件下的硐室具有推广意义。     

深部软岩大断面硐室开挖与支护方式优化

针对深部软岩大断面硐室围岩松动圈范围大、变形持续时间长、支护承载力不足等问题,以巨野煤田万福煤矿带式输送机机头硐室为工程背景,采用数值模拟和现场试验的方法,建立了围岩变形与塑性区控制指标,开展了不同开挖方式和支护形式的优化研究。结果表明：合理的台阶高度能够有效降低帮部围岩变形和塑性区深度;约束混凝土支护对全断面围岩变形和塑性区深度均有较好的控制效果。现场应用证明,带式输送机机头硐室采用台阶法开挖与约束混凝土支护体系,满足硐室稳定性控制要求。     

超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制

针对断面面积近100 m2的大采高支架换装硐室,采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理:硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大,超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2.2倍;断面增大引起掘进扰动应力增高,而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0~2.5 m的破碎区、2.5~8.0 m的塑性区,提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理:硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小,达到稳定所需支护强度逐渐减小,采用高强高预紧力"锚杆、注浆锚索、锚索"支护及"分区注浆加固"技术,可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈,从而满足各个分区支护强度需要,实现支护结构和围岩共同承载,保证围岩稳定。     

锚网喷注联合支护技术在硐室修复加固中的应用

随着国家对矿产资源的开采逐渐向深地延伸,如何控制硐室大变形,确保支护结构的有效性成为深部软岩硐室支护的首要问题。本文以广西某复杂地质条件地下锰矿大断面硐室为工程背景,基于现场监测硐室大变形破坏及支护失效,运用FLAC3D精细化模拟了硐室围岩破坏变形的演化规律,讨论了地层侧压力、岩体软化系数、不同支护形式3个因素对硐室围岩变形、塑性区范围等的影响规律,基于此,论证了锚网喷支护对深部硐室支护具有明显的局限性,而锚网喷+锚注联合迭加支护技术是一种行之有效的围岩控制方式。监测结果表明：采用锚网喷+锚注联合迭加支护技术能够有效地控制深部硐室大变形,能保持硐室的长期稳定与安全。     

软岩大断面硐室动态施工与耦合支护技术研究

基于软岩大断面硐室的地质条件和破坏特征, 采用FLAC^3D软件分析了硐室围岩力学形态变化特征与破坏机理, 结合软岩大断面硐室稳定性控制理论, 提出了由初次高性能锚网喷支护、二次注浆及底板锚注支护形成的耦合支护方案, 并给出了详细的技术参数。通过耦合支护技术, 实现了硐室围岩的共同承载, 提高了支护结构的整体性和承载能力。工程试验结果表明: 该耦合支护技术有效地控制了硐室变形, 满足了软岩地层条件下大断面硐室的支护要求, 取得了较好的技术与经济效果。     

红庆梁煤矿机头转载大硐室群支护结构稳定性

红庆梁煤矿机头转载硐室为弱胶结软岩大硐室,机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接,硐室结构复杂,断面跨度大,支护困难。采用FLAC3D对机头转载硐室支护后硐室围岩和支护结构的稳定性进行数值分析,得出:机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接区域的顶板围岩位移量较大,需要加强顶板支护强度;两帮塑性区厚度较大,而且两帮锚杆受力较为明显;煤仓过软弱煤层段和煤仓接口处砌碹法向应力较大;对硐室群围岩大变形区域和支护结构薄弱点设置矿压监测点,监测机头转载硐室群的稳定性及时采取补救措施。     

深部大断面软岩硐室加固技术研究

深部大断面软岩硐室具有围岩破碎、断面大、应力大等特点,其支护维护困难.以某矿变电所为研究对象,通过理论分析和数值模拟研究了深部大断面软岩硐室的破坏特征,分析了“喷 锚 注”加固技术的机理,并提出了“三喷＋锚固＋注浆”的 支 护 方 案.监 测 结 果 表 明,大 断 面 软 岩 硐 室 经 过“喷 锚 注”支护后,两帮最大移近量为１０８．９mm,顶、底板最大移近量为１０９．５ mm,软岩硐室变形较小.实践表明,“喷 锚 注”加固技术可以有效地维护深部大断面软岩硐室的稳定,对解决相似地质条件下的深部大断面软岩硐室及巷道支护提供了借鉴,为深部大断面软岩硐室及巷道支护稳定性控制难题有重要的实践意义.     

大断面硐室围岩塑性区变形及稳定性控制

针对蓄水电站排水大断面硐室围岩塑性变形失稳问题,采用现场调研与弹塑性理论及损伤理论相结合的方法,建立了支护作用下硐室围岩变形力学模型,推导出了围岩塑性区半径及其变形解析解,并运用算例分析了围岩塑性区半径及变形演化规律。同时,采用钻孔窥视仪探测了大断面硐室围岩破坏特征,提出了采用浅部锚固-深部悬吊与注浆相结合的支护方法对大断面硐室围岩的稳定性进行控制。经现场实践表明,该方法能够使大断面硐室围岩变形及整体性得到有效控制,围岩的稳定性得到保障。     

软岩特大断面硐室卸压支护技术研究

 为了解决软岩特大断面硐室变形大、围压大、难支护的问题,以沙吉海煤矿仓顶硐室为工程背景,根据其工程地质条件和围岩自身的特点,借助FLAC3D有限差分程序进行了传统支护下的数值计算,结合软岩工程力学理论及室内物化试验结果,深入分析了仓顶硐室的破坏机理,提出了恒阻大变形锚网索+刚柔层+底角锚杆耦合支护的力学控制对策。通过恒阻大变形卸压锚杆+刚柔层支护的双重让抗体系,以适应围岩产生的大变形,卸掉过高的非线性膨胀能,同时支护系统又具有足够的工作阻力,限制围岩产生破坏性变形,进而达到围岩—支护变形协调、保证工程稳定的目的。实践表明,该支护技术有效地控制了软岩特大断面硐室围岩的大变形破坏,取得了良好的支护效果。     

深部大断面软岩硐室支护技术优化及应用

为解决深部大断面软岩硐室急剧变形失稳问题,以朱集西煤矿西翼11煤运输大巷机头硐室为研究对象,采用理论分析与数值模拟的方法,对4种不同支护方案及不同支护结构(锚杆支护、锚杆+喷层支护、锚杆+锚索支护、锚杆+锚索+喷层支护)的围岩塑性区破坏深度与位移进行分析,得出方案三锚网喷初次支护+预应力锚索二次支护为最优方案。工程实践表明,采用耦合支护方案三后,支护结构的整体性承载能力和围岩的自承能力提高,机头硐室两帮移近量为25.98 mm,顶底板移近量为43.45 mm,有效控制了深部复合围岩的大变形失稳问题,保证了巷道围岩的长期稳定。     

万福煤矿泵房软弱围岩破坏机理及控制对策

为解决深部软岩大断面硐室支护难题,本文以万福煤矿-820 m水平主排水泵房硐室修复为背景,采用钻孔窥视仪、水准仪、布设应变传感器分别分析了硐室围岩破坏特点、两帮移近量、砌碹体变形特点,明确了大埋深大断面硐室的破坏机理。同时针对硐室破坏特点,提出了以注浆充填岩石裂隙和重新砌碹被动支护相结合的加固措施,硐室围岩通过注浆充填薄弱区域,再施加砌碹和注浆锚索支护,目前泵房围岩长期处于稳定状态,未出现明显变形,硐室围岩变形得到了明显的控制。     

矿井深部软岩大断面硐室二次支护技术的研究与应用

本文根据软岩工程支护的岩石力学原理,正确分析了曹庄煤矿深部软岩大断面硐室的围岩变形机理,根据支架与围岩共同作用原理以及硐室围岩变形与时间的关系,合理进行支护设计,提出了适时锚喷二次支护作为控制硐室围岩变形的方法,合理确定硐室二次支护时间,取得了良好的控制效果和经济效益。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

复杂结构大断面硐室围岩稳定控制研究

针对复杂结构大断面硐室围岩控制难题,采用FLAC~(3D)数值计算方法研究了煤仓上部卸载硐室变形破坏特征,提出了分区耦合强力支护围岩控制技术。结果表明,复杂结构大断面硐室具有大面积非均称破坏特征,塑性区深度达到13.5 m,浅部围岩为拉剪破坏,承载能力大幅下降,深部围岩为剪切破坏,承载能力下降幅度较小,拱部和窄岩柱破坏尤为严重,是围岩控制的关键部位。针对围岩的大面积非均称破坏特征,提出了"分阶段围岩控制、分区耦合支护、关键部位强力支护和封闭式支护"围岩控制方法,实现了支护与围岩力学特性的耦合,有效控制了围岩变形破坏的发展。     

大断面反井施工硐室围岩变形破坏机理及控制对策研究北大核心

针对大断面硐室围岩变形破坏严重的难题,以李家壕矿大断面反井施工硐室为研究背景,运用数值模拟、理论分析、现场监测等研究方法,分析了李家壕矿大断面反井施工硐室围岩变形破坏规律,揭示其围岩变形破坏机理,并提出了针对性控制对策。研究表明:大断面硐室顶板岩层为软弱岩层,受开挖扰动影响,顶板围岩破碎,顶板水平与垂直位移显著;大断面硐室空间较大,顶板岩层处于塑性区内,顶板垂直位移为1 450 mm,是常规断面巷道顶板垂直位移的2.8倍;大断面反井施工硐室围岩稳定性控制的关键在于顶板支护。工业性应用监测表明:常规断面硐室顶底板变形量无明显变化,大断面硐室顶板最大下沉值为132 mm,两帮最大移进量为74 mm,底板无明显鼓起现象,围岩变形得到了有效控制。     

二次支护原理在深井软岩硐室支护中的实践

介绍了庞庄矿张小楼井-1010m输送机头部硐室在软岩内的支护技术和方法,解决了大断面硐室变形破坏的难题,为今后深水平大断面硐室软岩支护设计和施工,提供了经验参考.     

弱胶结软岩巷道断面形式及支护优化研究

为研究弱胶结软岩巷道最佳断面结构形式及相应支护措施,以新疆伊犁四矿区弱胶结软岩巷道为工程背景,对巷道断面形式多样、支护措施难以确定的特殊工况进行探究。结合FLAC3D数值软件,分析复杂地质条件下不同断面形式及相应支护措施下弱胶结软岩巷道的围岩变形及塑性区发展规律。研究表明:弱胶结软岩巷道中不同断面形式的选取对巷道围岩变形及塑性区分布有较大影响,其中矩形巷道围岩变形最为严重;对比五种断面形式的围岩变形量及塑性区分布范围,选定马蹄形断面进一步分析不同支护措施下巷道围岩的变形特征及塑性区发展规律,并与现场监测结果对比分析,提出适用于弱胶结软岩巷道的支护方式,即"二次锚网喷+预应力锚索"支护。     

深井软岩大断面硐室二次锚网索耦合支护技术研究

当前我国煤矿深井软岩巷道普遍存在所处地应力水平高、围岩强度低的问题,矿井基建过程中以往大断面硐室采用的混凝土碹、棚式支架及普通锚网支护方式已难以控制围岩的强烈变形,在分析软岩巷道变形特征和以往支护失效机理基础上,针对大断面软岩硐室特点,提出二次锚网索耦合支护技术方案,并成功应用于工程.     

复杂条件下大断面硐室围岩稳定性控制研究

针对陈四楼煤矿九采区复杂地质条件下大断面硐室围岩经常大面积严重破坏且围岩稳定性控制难度不断增大的问题,采用现场调查、试验研究和数值模拟的方法,分析了硐室围岩变形破坏特征,提出了锚杆锚索协同支护控制技术。采用数值模拟软件FLAC^3D对锚杆锚索支护后硐室围岩的水平应力场、垂直应力场及破坏场分布进行模拟,结果表明:硐室围岩支护效果良好,硐室能保持长期稳定。对类似条件下大断面硐室支护具有一定的指导意义。     

张村煤矿大断面软岩巷道锚注支护技术

为解决软岩大断面硐室变形大、底鼓严重问题,张村煤矿在二二绞车房硐室施工中,认真总结了以往U型钢支护失效和巷道变形的原因,分析软岩巷道变形机理,采用锚网喷注综合支护技术,来改善围岩岩性和受力环境,形成围岩受力挤压拱,限制深部围岩松动范围,并取得了明显的技术经济效果。