复合锚网支护技术室内试验研究及工程应用

矿山深井地压大,造成一些巷道支护结构严重破坏,需对原有的支护形式进行改进。结合朱仙庄矿区典型巷道工程,在实验室完成高地压作用下不同材料模型的对比试验,研究模型结构变形、破坏规律和承载能力。通过室内试验的结果,改善支护结构,提出应用复合锚网支护技术来进行巷道的治理。工业性试验证明,复合锚网支护技术能够适用地质条件恶劣、巷道围岩严重变形情况下的支护要求。。     

软岩巷道锚网支护的研究

通过对软岩的性质特点、软岩巷道稳定性、影响软岩巷道围岩与锚网支架变形的主要因素、软岩巷道的支护原理和变形特点、巷道的锚网支护方案、锚网索耦合支护施工要求、锚网支护失效机制等理论的研究,阐述了煤矿在软岩开采过程中巷道变形量大的情况下的支护方案。对软岩的特性、软岩巷道的稳定性控制原则和方法进行了论述,对锚网索复合支护基于耦合意义上进行了研究,表明了采用锚网索支护是实现有效控制大变形软岩巷道围岩变形的技术措施。锚网索复合支护形式是一种既经济又先进的支护形式,如何在软岩巷道中应用好这种支护形式,无疑具有较高的研究价值。     

锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用

对锚网索+钢筋梯复合支护原理、技术参数、施工方法进行了详细的分析,为控制某矿23区回风巷道围岩变形,进行了锚网索+钢筋梯复合支护技术的工业性试验,结果表明,煤巷变形量极小,且未出现断锚杆和退索等情况,复合支护效果良好。     

复合支护技术在软岩巷道修复中的应用

在砂质泥岩或地层构造非常复杂的岩层中布置的巷道,采用锚网喷支护,巷道变形严重.分析了巷道变形原因,提出了采用锚网喷+29U型钢棚+注浆锚杆+锚索粱复合支护技术进行修复的方案.应用该复合支护方式保证了巷道支护强度,有效控制了巷道变形.     

地下矿山软岩巷道地压监测及其显现规律研究

针对某铁矿井下巷道陆续出现巷道底臌变形、侧帮向内挤压、顶部支护体下沉、锚杆脱落等地压显现 现象,进行了软岩巷道地压监测及其显现规律研究。设计了一套完整的巷道地压综合监测体系,以巷道围岩压力 监测和变形监测为主,实现在地表集控中心对井下巷道围岩的受力和变形进行长期观测和预警。巷道围岩压力监 测选用锚杆应力计,变形监测选用多点位移计,通过长期对监测数据进行分析,获得不同岩性的巷道围岩的应力和 变形机制。根据围岩变形和应力情况,结合矿山已有矿岩强度特征及巷道围岩松动圈厚度范围,建立巷道支护三 维数值模型,进行锚网喷支护参数优化,优化后支护效果较为稳定。研究表明,地压监测数据可为软岩巷道合理的 支护设计提供理论依据和指导,为支护结构的长期稳定提供保障。     

锚索网巷道链网新技术

为了克服矿井锚索网支护巷道,锚网搭接处受巷道围岩压力影响易变形的困难。采用锚网茬与锚网钩接扳手钩接链网方法,研究出了锚索网巷道链网新技术。结果表明:使用锚网茬钩接链网,巷道围岩在地压较大处,也不易变形鼓起,增大了巷道断面,提高了巷道的支护强度。而且,锚网间的重合长度比原来减少2/3,节约锚网使用数量。     

千米深井钢管混凝土支架支护技术

口孜东矿-967 m北翼轨道石门北段采用锚网索及架棚支护,由于深井地压大,巷道难以维护,影响安全生产。为解决深井大地压巷道支护难题,在-967 m北翼轨道石门进行钢管混凝土支架复合支护试验,取得了良好的支护效果。     

复合顶板回采巷道锚、梁、网＋锚索联合支护技术

结合东海煤矿锚杆支护发展现状,针对东海矿21综采面倾斜长壁工作面具体地质条件,介绍了复合顶板回采巷道锚、梁、网＋锚索联合支护的试验情况。根据巷道支护难点,提出了支护技术方案,确定了锚、梁、网＋锚索联合支护技术参数;根据现场工业实验证明该巷道采用锚、梁、网＋锚索联合支护技术,既改善了巷道围岩的变形,又保证了工作面正常回采。     

高应力破裂岩体条件下取消喷射混凝土支护的研究

通过对小官庄铁矿二采区进路和联巷围岩锚喷网支护的现场调查,发现由于其巷道围岩地压大、岩体破碎以及受采动影响,巷道围岩的变形、破坏严重。从理论上分析了喷射混凝土破坏的机理以及喷射混凝土存在的问题,进而确定了采用锚网支护的可行性。为此,取消喷射混凝土支护,对巷道的支护形式进行了重新设计,采用高强预应力锚网支护。现场试验发现,锚网支护效果明显,能满足生产需要,经济效益和社会效益显著。     

冲击地压巷道柔性蓄能支护控制原理及应用

深部冲击地压巷道的防治问题已成为目前急需解决的难题,根据冲击地压巷道冲击破坏机理及特征,提出了基于卸压-支护协同控制的强弱强控制原理,为了减小冲击震源能量,通过在煤岩体内部设置破碎体来耗散冲击波能量,同时加强巷道围岩的支护结构强度,两者协同作用来达到控制冲击对巷道的破坏。对研究成果进行了现场应用,根据某矿的实际情况,采用了锚网+"O"型棚联合支护结构进行了现场工业性试验,试验期间发生多次冲击地压事件,双层支护结构柔性变形,使冲击能量得到释放,支护体系基本保持完好,很好的控制了冲击地压灾害。     

软岩巷道破坏机理及锚网支护设计研究

为了保证拜什塔木铜矿软岩巷道支护的安全性。采用理论分析和现场测试的方法,开展巷道变形监测试验,分析软岩巷道变形破坏机理,提出了锚网支护方式,设计软岩巷道锚网支护参数,并通过数值模拟验证锚网支护的可行性。研究表明:软岩巷道顶板及两帮变形收敛大,具有显著的时空效应,且采动影响大,原支护方式不能满足巷道安全性的要求,锚杆和锚网设计参数分别为,锚杆直径为20 mm、长度为1 800 mm、间排距为800mm,锚网尺寸为2m×1m,直径为6mm,网孔尺寸为100mm×100mm。数值模拟验证了锚网支护可以满足软岩巷道安全性的要求,锚网支护有效地解决了软岩巷道变形大等问题,为类似矿山软岩巷道支护设计提供一定的参考。     

深部岩体大变形规律:金川二矿巷道变形与破坏现场综合观测研究

针对深部高应力下硐室和巷道时效大变形问题,重点开展了金川二矿深部巷道大变形破坏调查、多手段原位综合观察、大变形灾害安全管理标准等方面研究工作。首先针对不同围岩支护类型下大变形巷道破坏问题,从破坏表现形式的角度总结提炼了金川二矿巷道10种典型变形破坏模式并阐明其形成机制;进而依托1 150 m水平大巷的大变形试验研究段,采用巷道表面的三维激光扫描测量、岩体内部开裂的钻孔摄像观测、围岩不同深度变形的位移计自动量测相结合的方式,揭示了深部巷道表面变形的空间非对称性、围岩内部浅层与深层变形的非均匀性、时效变形增长的跳跃递进性等不同于浅部岩体变形特点和破坏方式的新特征,表明了金川二矿碎裂围岩时效大变形本质是高应力下巷道开挖诱发表层围岩开裂,并在重分布应力驱动下围岩开裂深度逐步向深部转移进而导致巷道围岩自身承载性能逐步劣化的机制,从而表现出持续的时效大变形;最后提出基于功能失效和结构失稳原则的深部巷道大变形安全管理标准,并在现场反馈分析与应用实践基础上总结出了控制二矿深部巷道变形灾害的"双层喷锚网+锚注"和"喷锚网注+单筋砼"复合支护技术,充分利用喷网混凝土的表面柔性支撑与围压效应、锚杆对围岩内部的抑制开裂效应、水泥浆的充填并粘合开裂缝效应、钢筋混凝土的强刚性抗压和恢复围压效应等组合功能,从而形成一种"由表及里、表里结合"改善围岩受力状态、重构围岩承载圈的支护理念。     

金山店铁矿玻璃钢锚杆支护试验及存在问题

金山店铁矿矿岩松软破碎,因支护的金属锚杆腐蚀失效较多,巷道变形垮冒严重。玻璃钢锚杆具有抗腐蚀、抗拉强度高等优点,为此采用玻璃钢锚杆替代螺纹钢锚杆进行了支护试验。数值分析表明全长锚固预应力玻璃钢锚杆相比螺纹钢锚杆可以有效改变锚杆中性点位置,改善水泥浆应力分布特征,提高锚杆及水泥浆抵抗围岩向壁面变形的能力。工业试验及试验巷道变形监测表明采用玻璃钢锚杆支护后在控制巷道变形方面可以取得与螺纹钢锚杆相同的巷道变形控制效果;且采用玻璃钢锚杆可以更好控制巷道离层破坏,减少矿岩中硫化物对锚杆的腐蚀,从而提高整体支护可靠性。但玻璃钢锚杆尾部托盘螺母承载力较低,难以抵抗巷道较大变形以及爆破冲击波破坏,还需做进一步研究和改进。     

深部矿井复合顶板应力分析及支护对策

为有效解决岳城煤矿1308工作面复合顶板支护失效、应力测试困难问题,对复合顶板围岩结构进行了受力分析和数值模拟分析,并针对性提出支护方案。对主动支护区域外复合岩层调小锚杆锚索排距至1000mm,对主动支护区域内采用顶板全锚索支护,有效保证了煤帮变形的控制需要。     

深埋隧洞围岩及其支护结构内力与变形监测结果分析与研究

锚网支护是巷道支护主要结构形式,不同工况采用的支护结构不同。为了验证新型支护结构系统的支护效果,以现场工业试验为研究背景,通过对新型支护结构系统支护巷道的现场监测,重点对围岩的表面位移、锚杆受力状态、围岩深部变形等参数进行监测。通过对监测结果的分析,得到了以下结论：新型支护结构是一种柔性支护结构,能够与巷道围岩协调变形,并能保持足够的工作载荷且有部分余量,在设计允许范围内支护结构整体工作状态良好;通过对巷道深部位移、巷道表面位移、锚杆离层观测等参数的分析,得出锚固后的围岩体变形可以采用半对数函数进行拟合,同时,锚固后的围岩体在适度变形后整体变形量趋近于稳定状态,充分说明新型支护结构系统能有效改善围岩的变形,有效地提高了围岩的稳定性。     

近距离跨上山开采巷道加固支护技术

锚网喷(高应力让压锚杆+网喷)+鸟窝锚索+W钢带的支护模式既可以适应巷道开掘后围岩的巨大塑性变形能量需要得到一定释放的要求,又可以适应初步稳定的围岩,控制其过分变形,是一种刚柔并济的、新型的、主动的支护模式。     

动压区大变形巷道综合修复技术实践

该文系统介绍了6194运输巷接面皮带机头由于处于断层带和受6194面超前压力以及6195面采空区侧向集中应力影响而引起的巷道大变形,通过对巷道进行挑顶扩帮,支护采用锚网索和工字钢棚头加单体液压支柱综合支护技术,有效地控制了巷道的大变形,满足了巷道运输、通风、行人要求,对同类条件下的矿井进行巷道修复具有较强的实际指导意义。     

动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题，以山西某矿8102工作面为工程背景，通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段，对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知，巷道顶板应力比较集中，并出现“应力柱”效应，巷道变形较小。结合现场工业性试验，在动压巷道顶板施加组合锚索，巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段；组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。     

特厚煤层小煤柱沿空掘巷围岩控制技术实践

为了解决特厚煤层大采高综放开采强动压影响下小煤柱沿空掘巷围岩控制难题,结合马道头矿5211回风顺槽地质情况,分析了留小煤柱沿空掘巷的关键技术及巷道锚网支护技术,并进行了井下试验。试验结果表明:通过确定合理煤柱宽度、切顶卸压以及高强锚网支护后,巷道围岩变形量较小,围岩稳定可控,满足安全使用要求。