锚喷注浆联合支护技术在巷道修复中的应用和效果

文章结合恒源煤电公司45轨道上山修复实际情况,分析研究了普通锚网喷支护的岩石巷道的变形特点和破坏原因,介绍了锚喷注浆联合支护技术的施工特点,通过对实施锚注联合支护技术在该巷道修复中的应用前后的分析对比,证明锚注联合支护技术对修复破坏的普通锚网喷巷道具有较为理想的支护效果,可以实现较好的经济利益。     

富水泥化巷道渐变破坏机理与局部失稳控制技术

针对祁东煤矿南翼运输石门围岩富水泥化难以维护的问题,采用工程地质调研、数值模拟、现场实测方法对巷道支护失效机理和支护方案进行了分析。结果表明南翼运输石门的支护失效机理是泥质围岩弱化效应和岩石流变渐进破坏作用;为改善围岩自身承载能力,实施了"锚网索注"联合支护方案。数值模拟与工程实践表明,实施锚网索注联合支护后,与原锚网喷支护方式相比,巷道围岩变形量平均缩减55.75%,对富水泥化巷道稳定性控制效果显著。     

古汉山矿极软岩巷道控制技术研究

针对极软岩巷道围岩变形破坏和严重底鼓问题，通过对巷道围岩进行地应力量测、物理力学性质分析测试、矿物成分分析和节理裂隙调查确定了软岩类型。并针对现场围岩的具体情况，设计了有效的控制极软岩巷道底鼓的锚注支护方案，通过使用岩石破裂过程分析（RFPA）系统对支护方案进行了数值模拟，进而确定一次锚网喷支护、二次锚注支护方案能够有效地加固巷道的两帮、顶板以及底角，并抑制底鼓的发生，进而提高围岩本身的承载能力，达到治理围岩的目的。通过工程实践证明，此种支护方案是有效并且可行的。     

袁店一井煤矿过大断层联合支护技术

针对袁店一井煤矿103采区埋深大、地应力高、构造复杂和岩层破碎的特点,提出以"锚注支护为主、分段治理、因地制宜"的联合支护方案。在断层影响区和断层区内分别实施"锚网喷+锚注"和"U型钢+超前预注浆+锚注"的联合支护方案来控制巷道围岩变形破坏的发展。现场观测表明,该联合支护方案取得了良好的效果,确保了巷道安全快速穿过断层破碎带。     

高应力弱胶结围岩巷道修复加固技术

清水营煤矿副立井＋786m水平井底车场巷道为高应力弱胶结围岩,巷道施工后,部分地段变形破坏严重。根据对变形破坏原因的分析,采用刷大断面,一次锚网喷＋锚索＋U型钢棚联合支护,二次锚注支护的方案进行修复加固,有效地控制了围岩变形,取得了良好的效果。     

高应力软岩巷道锚注支护研究

针对祁南煤矿高应力构造复杂区软岩巷道破坏情况,提出对其治理的锚注联合支护方案,经在-550m中央运输石门实际应用表明,锚注支护不仅保持了巷道的稳定,而且还取得了显著的经济效益.     

深井软岩巷道合理支护方案优化研究

为解决深井煤矿软岩巷道支护变形破坏与支护结构失效问题,基于理论分析、试验模拟与围岩松动圈测试等技术手段,提出"锚网喷初次支护、预应力锚索二次支护、二次注浆、底板锚注"分步联合修复技术方案。采用数值模拟方法验证分步联合修复技术方案的合理性。数值模拟结果表明:随着支护强度的提高,围岩的整体强度有所提高,有效地控制了巷道围岩塑性区的损伤扩展和围岩大变形。     

高应力巷道围岩控制技术研究

该文分析了高应力巷道破坏机理和锚注支护机理,得出锚注支护是一种适用于高应力破碎巷道的支护方法。利用有限元软件模拟了锚注支护效果。工程实践表明,锚注支护通过改善围岩内部结构,发挥其自身承载能力,提高了巷道的稳定性。     

软岩巷道锚注支护智能设计专家系统及应用

软岩巷道锚注支护设计是一个涉及水文地质、工程地质、开采条件、岩石力学等诸多因素的复杂非线性难题。针对这一难题,将人工智能领域中专家系统技术与煤矿软岩巷道锚注支护领域专家理论研究成果、实践经验相结合,提出了软岩巷道锚注支护设计专家系统结构模型。基于软岩巷道锚注支护工程知识的特点,建立了软岩巷道围岩地质力学性质知识库、软岩巷道锚注支护设计工程案例知识库以及软岩巷道锚注支护设计专家知识库;同时,运用计算模式推理、BP神经网络推理以及产生式规则推理等3种推理策略,构建了锚注支护专家系统的核心推理机,实现了对软岩巷道锚注支护方案与参数的优化设计。将该专家系统应用于淮北矿区某矿井软岩巷道锚注支护设计中,显著地提高了软岩巷道锚注支护结构和参数选择的科学性与合理性,有效地维护了该软岩巷道围岩的稳定。     

复杂难支护巷道锚注支护技术研究

复杂难支护巷道的支护是围岩控制中亟待解决的难题。通过现场考察,分析了祁南煤矿82五中运输联巷及行人联巷破坏的主要原因及破坏机理。在深入研究了以内注浆锚杆为核心的锚注支护作用机理的基础上,确定了该巷道治理方案为锚注索喷联合支护方案。采用岩土工程分析软件FLAC对该方案进行的模拟研究表明,方案实施后围岩的整体承载能力得到提高,巷道围岩变形得到有效控制。实践表明,采用该方案进行修复后巷道变形极小,破坏程度明显降低,延长了巷道修复周期,降低了生产成本,为安全高效生产提供了有力的保障。     

软岩巷道支护设计自动生成系统

为提高软岩巷道支护设计的科学性、客观性以及工作效率,将数据库技术与Auto CAD二次开发相结合,实现巷道断面支护设计CAD图的自动生成。以山东龙口矿业集团矿区为例,以其工程地质资料为依据建立相应的地应力、软岩性质及巷道支护的数据管理系统。根据巷道围岩类别、地应力、巷道用途等信息,通过系统智能分析和人工干预的方式获得支护参数;继而利用参数化绘图思想完成软岩巷道断面支护设计。参数化绘图依靠Auto CAD内嵌的Auto LISP编写绘图程序,再配以DCL语言编制的人机交流对话框完成,如此,最终完成软岩巷道支护设计自动生成系统。     

断层破碎带煤巷锚杆支护技术及应用

分析了断层破碎带煤巷围岩变形破坏的原因,并提出了高强高预紧力锚杆支护、大延伸率锚杆支护、锚索加强支护等断层破碎带煤巷围岩控制技术。采用该支护技术在2401工作面回采巷道进行了工业性试验,取得了较好的围岩控制效果。     

巷道过断层破碎带支护方法实践

针对西曲矿81404工作面回风巷过断层破碎带支护问题,采用波雷因对破碎顶板进行注浆预加固,然后采用“锚网索+W钢带+矿工钢+水泥背板”进行联合支护,调整了支护技术参数。实践表明,破碎带区域巷道围岩状况和安全性得到明显提升,巷道收敛变形得到了明显控制,保障了巷道的安全快速施工,为矿井类似条件下的掘进巷道支护积累了经验。     

高应力回采巷道底鼓机理及治理技术

赵固矿区回采巷道在高地应力和采动叠加支承压力的共同作用下,超前支承压力影响范围达到160 m,造成泥质底板和碎裂煤帮变形严重,围岩变形量大,底鼓量达到400 mm以上,导致大量巷道返修。大采高沿底掘进巷道为挠曲褶皱性底鼓;上分层沿顶板掘进巷道为挤压流动性底鼓。提出了赵固矿区回采巷道底鼓的治理策略,即“强帮、控制顶角和底脚、强化底板、适度卸压,底板采用自钻式注浆锚杆”,并给出了支护方案。自钻式注浆锚杆具有可接长、自锚固、自钻进、主动支护、可注浆和柔性支护的特点,是控制巷道底鼓的有力支护手段。矿压观测表明,采用自钻式注浆锚杆加固巷道底板,能够有效控制巷道底鼓。提出的底鼓控制方法可以为类似条件巷道围岩控制提供参考。     

煤矿巷道围岩强度测试及支护参数设计

为了提高巷道掘进技术水平,提高巷道掘进量,实现安全高效掘进,采用QCZ-56型围岩强度测试装置,对巷道实体煤进行了原位强度测试,得到了实体煤顶板、帮部原位强度;采用数值模拟分析了不同支护密度条件下巷道变形破坏特征,确定了巷道最优支护密度,并设计了煤矿巷道顶板和帮部支护技术参数。研究为确保巷道高强度快速掘进支护提供了技术支持。     

软岩巷道补强加固技术应用

 教学二矿31轨道巷由于原岩应力的增高,致使其传统的工字钢梯形棚支护不能满足强度需求,巷道矿压显现明显,工字钢顶梁严重弯曲,两帮棚腿受侧压作用向内收缩,针对此种情况,应用锚索、钢带与注浆联合支护技术对该巷道进行补强加固。通过理论计算得到了锚索的直径、间距、长度等参数,选取了钢带的类型和注浆参数;通过FLAC3D数值模拟程序对相关支护参数进行了验证,现场观测显示该补强效果明显。     

放顶煤工作面巷道长距离超前支护系统研究

放顶煤工作面巷道需要进行长距离超前支护。单体支柱支护工作效率低、劳动强度大,成组式超前支架对巷道顶板反复支撑造成顶板破碎,无法协调支撑可靠性与对顶板破坏之间的矛盾。通过数值模拟,分析了地质条件及开采工艺下巷道超前支承压力分布特点,结合成组式支架与单元式支架的优势,提出长距离超前支护系统。在高压区采用成组式超前支架,利用较大工作阻力维护巷道顶板稳定;在稳压区采用单元式支架,凭借其循环移架方式提升巷道支护效率,通过单轨吊式空中移架避免底鼓、巷道变形等因素对移架过程的影响。综合两者优势,保证巷道顶板支护效果的同时,减少对顶板的反复支撑破坏,完成复杂地质条件下工作面巷道的长距离超前支护。     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

三软煤层巷道支护方式的优化设计研究

从软岩的特性、三软巷道围岩的矿压特征分析入手,采用实验室相似模拟实验,在静压条件下对不同支护方式的支护效果以及围岩活动规律进行研究,通过ANSYS数值模拟,进行验证分析,从理论上对巷道围岩锚固体位移进行预测,说明锚梁网加锚索联合支护更能适应三软煤巷的支护,并在皖北孟庄煤矿三软煤巷中得到应用,取得了理想的支护效果,对我国分布广泛的软岩巷道支护也提供了有益的借鉴。     

锚网索支护在急倾斜煤层巷道中的应用

针对急倾斜煤层巷道支护现状,在试验巷道探索采用锚网索支护技术。对试验巷道表面位移、围岩深部位移和锚杆(索)受力进行了现场监测,分析了试验巷道围岩变形规律。试验表明,在急倾斜煤层巷道采用锚网索支护是可行的,为锚网索支护在急倾斜煤层巷道的推广应用和支护参数设计提供了依据。