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。     

深井软岩煤层巷道锚网索耦合支护研究

针对河南某煤矿140703综放工作面回风巷深井软岩巷道的地质特点,结合锚网索耦合支护相关理论研究成果,采用理论计算和数值模拟的方法确定了巷道锚网索初次耦合支护参数和二次耦合支护参数。现场实测结果表明:巷道两帮最大移近量147 mm,顶底板最大移近量87 mm,巷道围岩变形量小,锚网索耦合支护能有效控制巷道围岩变形,其支护效果良好。     

深部巷道围岩锚网耦合支护技术

通过介绍巷道围岩与锚网索耦合支护技术,得到在深部复合顶板煤层巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支护体在变形量、强度、刚度及结构上的耦合。通过在平煤十矿戊9-21210风巷施工200 m的监测结果发现,巷道实施围岩与锚网耦合支护方式后,巷道顶板、两帮和底鼓均属于正常变形量,实现了一次成巷。     

高矿压条件下留顶煤锚网巷道支护关键技术

针对高矿压条件下留顶煤锚网支护巷道存在巷道易变形、锚网索易破坏、后期维护量大等问题,通过采取选择合理断面形状、锚网索耦合支护技术、改善支护材料性能、让压技术、动态监测等多项措施,解决了施工中遇到的支护难题。     

煤矿巷道锚网索耦合支护技术

介绍了锚网索耦合支护的基本原理以及最佳支护时间的确定和支护材料的选择,并以实际煤矿巷道为例,对其进行锚网索耦合支护,并对支护效果进行分析。结果显示锚网索耦合支护能够有效控制围岩变形,保证煤矿开挖的安全性。     

软岩交岔点扩修支护的探索及应用

吉克煤矿井下巷道交岔点永久支护多采用锚网索喷联合支护,格栅拱架的应用解决了交岔点锚网索喷联合支护易发生变形现象,为该矿在软岩交岔点巷道支护技术方面积累了宝贵的经验。     

高应力下锚网索与底角锚杆耦合支护技术研究

利用数值模拟技术,模拟并分析了锚网索与底角锚杆耦合支护机理,并以某矿为工程背景,模拟并分析了高水平应力条件下合理的锚网索+底角锚杆+桁架耦合支护结构,提出了在高应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,采用合理的锚网索与底角锚杆支护结构和支护参数,可有效控制巷道扭曲变形,取得良好的支护效果。     

弱胶结软岩巷道锚网索耦合支护技术研究

为解决弱胶结软岩巷道支护困难的问题,以伊犁一矿弱胶结软岩巷道为研究对象,结合煤岩物理力学性质及原岩应力测试结果,在分析巷道围岩变形破坏原因的基础上,通过优化支护参数提出了锚网索耦合支护方案。在利用数值模拟验证新支护方案可靠性的基础上,通过现场观测分析总结了采用新支护方案后巷道围岩变形有巷道开挖影响、变形限制、稳定变形3个阶段。结果表明:顶底板移近量平均为50 mm,两帮移近量平均为23 mm,变形稳定时间缩短为15 d;锚网索耦合支护能有效控制巷道围岩变形,改善围岩应力状态,充分利用深部围岩的自承载力。     

锚网索支护在高应力破碎软岩巷道中的应用

基于软岩巷道变形破坏力学机制,分析了泉店煤矿深部破碎围岩巷道支护情况,在一次锚网索支护的基础上进行了二次锚网索耦合支护,有针对性地对原有支护体进行了结构补偿,有效抑制了巷道围岩的离层及变形,确保了巷道支护的安全。     

深部高应力软岩巷道底鼓控制技术

为控制22采区皮带上山巷道变形强烈,底鼓严重现象,针对巷道变形失稳特征,对其底鼓严重的原因进行分析,采用数值模拟方法一次锚网支护、帮顶锚网索补强支护和全断面锚网索加固支护三种支护形式进行分析,并结合巷道实际地质条件,采取全断面锚网索加固的支护方式对底鼓进行控制,并对底板锚网索快速施工技术进行研究。经后期巷道表面位移观测结果表明:累积顶底板移近量59mm,两帮移近量55mm,巷道维护效果良好。     

高应力复合顶大断面煤巷支护参数优化研究

为解决高应力复合顶板工作面巷道支护维护难的问题,通过现场调查,对已有巷道围岩破坏原因进行分析,得出原有巷道支护方式和参数不具有针对性。结合巷道断面和顶板岩性相变大的特征及巷道破坏特点,通过调整巷道两帮支护的锚杆间距,增加了支护密度,根据复合顶板岩性不同,将顶板支护分为4种方案,分别布置具有针对性的锚索补强支护,同时增大了锚索直径,强化了锚索支护作用。采用FLAC数值模拟软件对巷道在优化支护方案下的应力分布和变形特征进行模拟分析,巷道变形量减少,整体稳定,验证了支护优化方案的合理性。经工程实践和支护效果观测表明,巷道顶板下沉量最大为137 mm,两帮移近量最大为365 mm,顶板深部最大观测离层值为14 mm,保证了巷道稳定性,达到了预期目标。     

铝土矿层状粘土岩类破碎顶板支护技术研究

山西铝土矿矿体层状、似层状缓倾斜赋存,直接顶板以破碎粘土岩为主,脉内典型巷道的变形破坏特征以破碎铝土矿冒落带的顶板低强度粘土岩冒顶为主要特征。本文基于对铝土矿层状粘土岩类破碎顶板的工程地质条件,采用FLAC3D模拟软件分析了原支护下的巷道变形破坏过程,得出了巷道变形力学机制;根据变形力学机制,制定了两种支护方案并进行模拟对比分析,确定了典型巷道锚索+钢筋网+钢筋梯的支护方案(锚索长7m,三角形布置,网度2m×1.6m)。锚索深部端锚入老顶,施加预紧力使顶板表面敷设的钢筋梯、网片与锚索形成整体,联合发挥悬吊、预紧、防护的一体化支护能力。经过现场实施表明以锚索+钢筋网+钢筋梯为主体的耦合支护技术能够满足铝土矿粘土岩类巷道的支护要求。     

某矿高应力强流变软岩巷道失稳破坏机理及控制技术

高应力、低强度是引起软岩巷道产生塑性大变形的主要原因之一。通过分析某矿皮带下山变形破坏特征及围岩力学状态,总结了其变形失稳原因;基于耦合支护理论,在原支护方案的基础上,提出了全断面高强锚杆+长锚索+控底混凝土层耦合支护(方案1)和长短多级锚索+高强锚杆+柔性让压充填层+U型钢联合支护(方案2)2种优化方案,采用FLAC^3D模拟了2种优化方案的支护效果,确定方案2作为最佳支护方案;工业性试验表明,采用该方案后,巷道顶板最大下沉量、底鼓量及两帮最大移近量分别为37.8 mm、97.8 mm和105.3 mm,基本控制了围岩有害变形。     

回采巷道变形破坏机理分析及支护技术探讨

针对常村煤矿11221工作面进风顺槽巷道围岩出现大范围变形破坏,制约其安全高效生产问题,根据围岩变形破坏特征及现场观测分析结果,结合巷道恒阻让压耦合支护机理,设计"锚索+恒阻大变形锚杆+钢带梁+底部注浆锚杆"的巷道返修支护方案.通过实践效果分析表明,巷道返修后顶板下沉量为110 mm,底臌量280 mm,两帮变形量为2...     

原巷充填无煤柱掘巷技术的应用研究

以新庄孜煤矿62310回风巷为工程背景,介绍了原巷充填材料的选取和充填工艺流程,采用理论分析的方法分析了无煤柱掘巷的围岩控制方法,采用高强度锚杆、锚索、中空注浆锚索和钢筋网联合支护,选择合理的充填墙体强度和宽度,有效的控制了无煤柱掘巷的围岩变形和顶板离层。采用现场实测的方法,在1400m的掘巷中布点进行实测,实测数据为：巷道顶板变形量在30～50mm之间,顶板离层量小于20mm,巷帮变形量在40～50mm之间,观测数据表明巷道支护效果良好,巷道围岩变形得到有效控制。     

邱集煤矿1102工作面切顶留巷支护设计及矿压实测

以邱集煤矿1102工作面运输巷坚硬顶板支护问题为背景,建立未切顶巷道顶板的悬臂梁模型和切顶留巷顶板的变形及受力模型;由理论计算得出切顶前巷道顶板伸向采空区的悬臂梁结构的最大悬臂长度为4.68 m,切顶后悬吊单位长度的巷道顶板所需支护阻力为166.74 kN;据此进行巷道支护参数设计,确定恒阻大变形锚索规格为φ17.8 mm×10 300 mm,两列锚索排距分别为1 000 mm和2 000 mm,并对巷道矿压进行监测。监测结果表明:1102运输巷距开切眼75 m至173 m范围内巷道顶底板移近量最大值约36 mm,顶板离层出现在泥岩灰岩的交界处,累计离层量为25 mm,顶板锚索受力最大值为150 kN,变形和受力均处于安全范围内,满足巷道的稳定性要求。     

极近距离煤层变厚度顶板下部回采巷道综合控制技术

针对三交河矿极近距离煤层采空区下变厚度顶板下部煤巷布置及合理支护的技术难题,通过上部残留煤柱应力扩散分析与提高掘采回收效率考量,确定601首采面两巷采用反向大错距的布置方案。在开展现场巷道顶板窥视、锚固力测试与预紧扭矩转化试验的基础上,提出了适应不同地质条件的煤巷差异化支护方案:架棚-锚杆联合支护、锚杆-锚索支护及锚杆-钢带-锚索支护。在井下实施了两条回采巷道的全进尺支护示范,监测结果表明:掘巷期间锚杆锚索工作载荷快速稳定,预紧力设计合理,围岩最大变形量30mm;回采期间超前巷道顶板最大下沉93mm。相关回采巷道综合控制技术保障了近距离下部煤层的安全高效开采。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

协同锚固技术在“倒梯形”断面煤巷支护中的应用

针对新桥煤矿2502综采工作面巷道“倒梯形”断面不对称造成的巷顶围岩变形破碎异常,为采取合理支护方案,根据工作面赋存特征及围岩力学性质,通过理论及FLAC数值模拟分析巷道围岩应力分布特征,提出巷道支护方案:顶板采用“锚网带+锚索梁”、两帮采用“锚网带”的协同锚固支护方式。经成巷后断面收敛及顶板离层观测,巷顶下沉量稳定在79 mm左右,离层量稳定在19 mm,表明巷道围岩得到有效控制。     

富水弱胶结软岩巷道围岩变形破坏特征分析

弱胶结软岩巷道围岩稳定控制是煤矿安全生产需要解决的一个技术难题。为研究弱胶结软岩巷道围岩的变形破坏特征以及合理的支护技术,以色连二矿12307巷道为研究背景,考虑采空区积水下渗对弱胶结软岩强度的影响,采用FLAC^3D对“锚杆索网”以及“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”两种支护方案下弱胶结软岩巷道的应力、变形、塑性区等分布特征进行了数值模拟分析。研究结果表明,常规“锚杆索网”联合支护下富水弱胶结软岩巷道很难维持自身的稳定,其围岩变形量以及破坏范围将随着巷道的向前开挖而持续增长,最终在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为630、410、155 mm,而塑性区深度则可达5.9、4.0、6.0 m。而“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护下,富水弱胶结软岩巷道则在巷道开挖后会迅速保持稳定,并且其在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为37.0、31.2、9.8 mm,塑性区深度仅为2.0、1.5、1.1 m。应用表明,采用“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护能够有效控制富水弱胶结砂质泥岩的泥化现象,有利于巷道的掘进与使用安全。