深井动压巷道岩石注浆加固实验与稳定性控制研究

分析白庄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7100轨道巷属于典型的"不稳定围岩巷道(Ⅳ类)"。针对此巷道类型提出了复合支护方式,并对反底拱支护能力进行了分析,复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构,从而有利于提高巷道支护效果。     

深井巷道岩石注浆加固试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 m水平北大巷属于典型的“不稳定围岩巷道（Ⅳ类）”。针对此巷道类型提出了复合支护方式，并对反底拱支护能力进行了分析，复合支护方式可以使围岩支护体形成封闭式结构，从而有利于提高巷道支护效果。     

采空区下主要运输巷道支护方式研究

通过对新景矿43108工作面掘进后工字钢顶梁压弯变形,棚腿弯曲向内移等问题的研究,得到巷道失稳变形的主要原因及不同支护方式下巷道围岩变形位移和工字钢支架弯矩分布特征。研究结果表明:提高围岩残余强度,发挥围岩承载能力,加强支护以及形成稳定有效的承载结构对于巷道围岩变形能够起到有效的控制作用。提出了以高强预应力锚杆和锚索联合支护为主、工字钢支护为辅的高稳型支护方式,实践结果证明该支护方式对于巷道围岩变形的控制效果良好。     

巷道围岩注浆加固实验与巷道稳定性控制

本文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;提出了以巷道围岩锚注为核心的复合支护方式,该方式可形成围岩支护体的封闭式结构,有利于提高支护效果。     

软岩巷道岩石力学实验与巷道稳定性控制研究

该文在分析北皂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注浆加固实验;提出了以巷道围岩锚注为核心的复合支护方式,该方式可形成围岩支护体的封闭式结构,有利于提高支护效果。     

动压巷道离层变形特征及支护技术研究

为了对比分析不同支护方式下围岩离层变形过程的差异,以铜川矿区复合顶板动压巷道为例,在同一回采巷道内分别设置工字钢棚试验段和锚杆支护试验段,采用巷道矿压在线监测系统实测两种支护方式下围岩离层变形的动态过程,探究不同支护方式下的围岩变形机理,为确定合理的巷道支护方式提供依据。实测结果表明:主动支护和被动支护时动压巷道离层变形过程有本质区别,在锚杆支护地段深部与浅部围岩以同步变形为主;而在工字钢架棚支护段,深部与浅部围岩的位移量差别较大,出现了较大的离层空间,棚式支护不能满足围岩变形要求。根据试验巷道围岩支护体的信息反馈结果,动压巷道应该采用主动支护方式,据此采用高预应力强力一次支护理论进行了动压巷道支护方案优化设计,改进后的支护方案能够满足动压巷道的支护要求。     

锚索梁支护机理及其在沿空留巷中的应用

沿空留巷可以真正实现无煤柱开采,最大程度提高煤炭资源的采出率,缓解采掘接替紧张的局面。巷道支护方式、支护参数的选择是巷道成功留设的关键。对锚索梁支护机理的研究表明,锚索梁支护可以改善围岩应力集中状态,提高围岩承载结构的整体性,有效控制巷道的变形。在潘二煤矿12125上顺槽沿空留巷中采用锚索梁支护方式,矿压观测表明巷道支护状况良好,维护了巷道围岩的稳定性。     

基于开挖面空间效应的巷道围岩支护时机分析

基于开挖面空间效应理论,对圆形巷道开挖面空间效应进行了分析,研究了煤巷锚杆支护结构的支护特性,并讨论了不同巷道半径及掘进速度情况下巷道围岩释放载荷和支护结构支护压力的变化特点,从而为选择合适的支护时机提供理论基础。结果表明:巷道半径对围岩释放载荷的影响较小,围岩释放载荷随开挖时间的增加均呈现先快速增加后缓慢增加然后基本不变的变化趋势。巷道掘进速度对巷道围岩释放载荷影响较大,随着掘进速度的增大,围岩载荷释放较快,支护时间也相应提前。巷道半径越大巷道围岩假想支护压力随时间变化越平缓;随着巷道掘进速度的增大,巷道围岩假想的径向支护压力迅速减小,支护结构支护压力临界点所对应的开挖时间越短。     

深井返修巷道动态支护技术研究

为了更好地解决深井高应力、破碎围岩巷道反复返修问题,基于巷道工程环境和变形破坏特征,提出了高强锚网喷支护配合锚索补强,适时采用注浆锚杆浅部注浆和注浆锚索深部注浆加固的动态支护方案,并给出了详细的技术参数。工业性试验表明,该支护方式能够限制巷道围岩的持续变形,提高围岩的整体性和承载能力,保证巷道围岩和支护结构长时间内的稳定。     

巷道围岩注浆加固实验与巷道稳定性控制

本文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；提出了以巷道围岩锚注为核心的复合支护方式，该方式可形成围岩支护体的封闭式结构，有利于提高支护效果。     

破碎围岩巷道注浆复合支护

由于巷道围岩破碎不稳定,支护的悬吊、组合拱、组合梁等作用不明显,原有的巷道支护方式—锚网喷支护,不能有效的控制围岩和对巷道进行有效的支护,巷道变形严重,通过对巷道围岩进行注浆处理,使巷道围岩相对稳定,从而使原有支护方式对巷道起到有效支护的作用。     

基于Markov链的围岩稳定及支护结构失效模型研究

为研究巷道围岩稳定性对其支护结构的影响,运用Markov链分析了围岩的失稳过程,并分别建立了单条巷道和多条巷道的支护结构失效模型;在可靠性评价指标的基础上引入了无量纲系数,作为选择巷道支护方式的参考依据。在现场实测数据的基础上,运用所建模型对巷道围岩稳定性进行了分析。研究结果表明:多巷道系统可靠性研究可视为由若干单条巷道组成的串联系统,当无量纲系数大于1时,主动支护的可靠性量化指标均小于被动支护的量化指标;当该系数小于1时,反之;当该系数等于1时,主动支护和被动支护的可靠度指标相同。多巷道系统的可靠度指标均小于单条巷道的可靠度指标,无量纲系数的取值决定了支护形式对围岩稳定性的影响。     

巷道围岩承载结构弹塑性理论分析

为了分析巷道围岩承载结构与支护的相互作用,建立了圆形巷道围岩内、外承载结构弹塑性分析力学模型,应用广义Hoek-Brown破坏准则和弹塑性基本理论,得到了塑性区半径和围岩承载结构相关参数的表达式.通过实例分析了巷道围岩承载结构与围岩稳定的关系,以及支护力对巷道围岩承载结构相关参数的影响.结果表明:外承载结构位置、宽度以及塑性承载结构宽度与巷道围岩变形量及塑性区范围密切相关;随支护力增大,巷道围岩承载结构越靠近巷道周边.     

近断层大断面巷道变形分析与控制

为了解决近断层大断面巷道的支护难题,针对山西晋城赵庄矿近断层大断面巷道53121巷在掘进期间发生顶板剧烈下沉、两帮非对称变形和支护结构失效的现象,通过现场调研和数值模拟,分析近断层大断面巷道变形破坏的特征和原因。结果表明,断层面剪切滑移破坏、围岩松软破碎、支护结构针对性差是造成大断面巷道变形破坏的原因。利用非对称支护原理,提出该巷道围岩的控制技术,即顶板采用全锚索支护方式控制大断面巷道顶板下沉,两帮采用锚杆+锚索非对称支护技术控制大断面巷道两帮非对称变形,促使支护结构均匀承载,从而控制巷道围岩变形。工程实践表明,采用新支护方案后,围岩变形得到有效控制,巷道稳定性大幅提高。     

软岩巷道锚注索联合支护技术应用

以平煤股份二矿某软岩巷道变形失稳为研究对象,通过分析得出该巷道变形原因与围岩裂隙发育及支护强度有关,需要提高巷道破碎围岩的残余强度,同时加大一定范围内的支护力度,控制围岩变形;决定采用浅部高强锚杆、中部注浆、深部注浆锚索加固的三层组合拱联合支护结构对巷道进行维修,通过对维修后的巷道进行围岩变形监测,得出该支护方式有效地减少巷道围岩变形量,解决了该软岩巷道大变形失稳的问题。为该矿后续巷道支护以及相近条件下巷道的治理提供了借鉴。     

东海矿深部围岩变形破坏分析

为了探讨东海煤矿深部巷道破坏规律,为支护提供技术支持,本文分析了该矿深部巷道破坏的主要形式,找出了影响东海煤矿围岩变形破坏的主要因素。得出了只有巷道围岩性质、围岩压力与支护方式三个因素达到一个最佳的组合,才能达到深部巷道支护的目的。在围岩压力已定的条件下,仅有改变巷道围岩性质,研究合理最佳支护方式,才能解决深部巷道的支护问题的结论。     

深部软岩巷道卸压支护技术研究

针对深部软岩巷道围岩应力高、松动范围大、围岩变形严重的特点,应用深部巷道围岩控制"内、外承载结构"耦合稳定原理,分析了水井头煤矿-500水平412下山巷道破坏原因,提出了深部软岩巷道卸压支护技术.该技术采用围岩卸压、锚梁网喷支护和U型铜支护控制外承载结构移动过程,采用围岩注浆和锚索加强支护促使外承载结构稳定.现场支护试验表明该技术能够保证巷道围岩的长期稳定,并取得了很好的经济效益.为同类软岩巷道支护提供了借鉴.     

松软煤层巷道围岩变形特征及控制技术

针对松软煤层巷道围岩变形量大、支护结构破坏严重的难题,以华盖山104工作面运输巷为工程背景,在分析巷道围岩变形特征的基础上,采用数值模拟方法,研究了锚网索喷支护巷道围岩位移、应力和塑性区分布特征。研究结果表明,煤层强度低、胶结性差以及支护方式不合理是造成围岩严重变形的主要原因;锚网索喷支护巷道围岩塑性区范围较小,应力集中区位于深部,到巷道中心的距离超过6 m,并取得了较好的工程应用效果。     

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.     

空间近距离交错巷道围岩应力分布及控制技术研究

为解决近距离空间交错巷道围岩控制及支护难题,结合交错巷道围岩物理力学性质,通过理论和数值模拟分析了空间交错巷道围岩应力分布特点,提出了“锚网索+U型棚+喷浆支护+注浆加固”的过上伏巷道联合支护方式。通过现场观测结果,该支护方式能有效控制交错巷道围岩变形,保证上下位巷道稳定性,为类似工程提供了借鉴意义。