复杂条件下巷道围岩控制技术研究

为控制采动影响下巷道围岩变形,而保证巷道运行安全,根据伯方煤矿猴车巷道变形及地质情况对巷道变形原因分析,并在此基础上提出锚网索喷+壁后注浆联合支护方式。经过对现场巷道变形情况监测得到巷道的顶底板变形量最终控制在75 mm,巷道两帮的变形量最终控制在95 mm,巷道变形得到控制。     

深部大变形巷道围岩稳定性控制方法研究

针对深部高应力巷道围岩大变形难以控制的问题,采用Kastner等相关理论,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形的影响,揭示了其变形难以控制的力学本质,提出了巷道围岩稳定性控制新的支护理念。深部高应力巷道围岩大变形主要来自于两部分:1巷道周边浅部破碎围岩的扩容与剪胀等非连续性变形;2高应力致使巷道围岩产生的以塑性变形为主的连续性变形。研究表明:目前的支护水平对巷道围岩的连续性变形影响十分有限,总是存在一部分变形量无法控制,即深部巷道围岩存在"给定变形"。为实现巷道围岩稳定控制,降低支护成本,巷道围岩支护理念应由变形控制向稳定控制转变,确保巷道围岩均匀、协调变形,消除冒顶与片帮等不安全隐患,增强巷道围岩整体性与稳定性。因此,对于深部高应力巷道围岩稳定性控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间以容纳围岩部分"给定变形",支护结构应具有一定的连续性变形能力,又能持续提供较高的支护阻力,以维持巷道围岩的完整性与稳定性,保障巷道围岩的均匀、协调变形。工程实践结果表明:考虑预留变形并采用"可接长锚杆+刚性长螺纹钢锚杆+锚网+W钢带+喷射混凝土"综合控制技术为主,并辅以可接长锚杆强化顶板支护方案可较好控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。     

深部煤巷围岩变形与控制机理的数值模拟分析

 摘要：为解决深部煤巷支护难题,应用FLAC数值模拟程序研究了深部煤巷围岩变形全过程、地应力对巷道变形的影响和巷道变形控制机制。得出了围岩开挖变形应力场、位移场和塑性区变化规律,地应力对巷道变形的影响规律以及深部煤巷围岩变形控制的内在机制。结果表明：随着开采深度的加大,巷道变形对地应力的敏感度增强;底板是巷道整体稳定的关键,底板变形加剧两帮及其它部位的变形;巷道底板控制应当从围岩整体相互作用的角度实现变形控制。     

高应力区卸压与锚杆支护对巷道稳定性影响分析

采用FLAC3D分析了不同卸压率下,锚杆排间距参数改变对巷道变形程度及锚杆受力的影响;分析了赞比亚谦比西铜矿卸压开采及锚杆支护下巷道变形破坏程度以及武钢金山店铁矿喷锚网支护方式下的巷道变形破坏程度。理论分析和工程实例表明,卸压可以有效控制巷道围岩的变形大小,锚杆支护并不在于控制巷道围岩的变形程度,而在于协调巷道周围岩体的变形。因此,高应力区巷道维护中应以地压控制为主,并配合有效的支护方式和参数才能控制巷道变形并保持稳定性。     

基于蝶形破坏理论的深部巷道围岩控制技术研究

现阶段巷道围岩控制仍是煤炭资源深部开采的重大难题之一,而围岩塑性的形成与发展是导致巷道大变形和破坏的主要原因。通过数值模拟研究了巷道塑性区形成与发展规律以及对巷道稳定性的影响,结合理论分析和室内试验研究了锚杆支护的作用机理并阐述了支护与围岩变形的内在关系,基于蝶形破坏理论探讨了深部巷道围岩的控制原理,提出深部巷道围岩控制技术并在工程中予以应用。结果显示：(1)锚杆支护能够有效减少围岩变形,但是无法控制巷道不发生变形,即在现有的支护水平下巷道存在着部分无法控制的围岩变形,即“给定变形”,且“给定变形”随巷道埋深的增加不断增大。(2)锚杆支护对于巷道围岩剪胀、滑移等非连续性变形的控制效果明显,而对于完整岩体的连续性变形的影响十分有限。因此,锚杆支护主要是通过控制巷道塑性区内岩体的非连续性变形进而控制巷道的总变形。(3)巷道总变形主要包括“给定变形”和“支护残余变形”2个部分。巷道围岩控制的主要途径就是减少“支护残余变形”。(4)锚杆支护的作用机理要求锚杆的锚固基础必须始终位于完整岩体中,因此巷道开挖后的塑性区形态以及塑性区在服务期内的发展规律对于锚杆支护方式的设计至关重要。巷道塑性区形态及...     

深井高应力高突区域回采巷道变形特征及控制

针对首山一矿工作面回风巷掘进过程中围岩强烈变形的难题,综合现场调研、煤岩试验、理论分析及井下试验与实测等方法,对其变形破坏特征和巷道支护难点进行了分析,提出了针对此类巷道围岩控制的关键技术。结果表明,巷道变形速度快、底鼓严重、巷道累计变形量大是首山一矿回风平巷变形的主要特征;采用的高预应力高强锚杆支护系统、锚杆锚索协调支护技术、让抗结合、预留断面技术以及关键部位支护补强技术,有效地控制了巷道围岩的大变形。工业试验结果表明,支护后的巷道两帮变形量基本控制在180 mm以内,巷道顶板下沉量基本控制在170 mm以内,提出的支护技术对深部巷道围岩变形的控制效果良好。     

软弱底板动压影响巷道支护技术

淄博矿区某矿3#煤层的回采巷道就是典型软弱底板动压影响巷道,巷道变形以强烈底鼓和帮脚内移为主,针对此类巷道特点,结合现代围岩控制理论对软弱底板动压影响巷道变形破坏原因进行分析,提出能够有效控制围岩变形的支护技术方案;通过现场试验,该方案能够有效控制围岩变形。     

软弱底板动压影响巷道支护技术

淄博矿区某矿3#煤层的回采巷道就是典型软弱底板动压影响巷道,巷道变形以强烈底鼓和帮脚内移为主,针对此类巷道特点,结合现代围岩控制理论对软弱底板动压影响巷道变形破坏原因进行分析,提出能够有效控制围岩变形的支护技术方案;通过现场试验,该方案能够有效控制围岩变形。     

综采工作面锚杆支护巷道围岩变形量分析与控制

煤巷锚杆支护是采用锚杆支护设计软件设计的,而巷道掘进过程中选择的锚杆支护参数没有有效控制孤岛工作面回采过程中的巷道变形。通过对工作面回采过程中巷道围岩表面位移监测结果的分析,合理选择了控制巷道围岩变形加固支护参数,有效控制了巷道的围岩变形,确保了安全生产。     

大倾角巷道围岩支护方案优化及控制

煤矿巷道变形对煤矿安全来说至关重要,尤其是对于大倾角巷道变形控制,更是研究的难点所在。本文基于FLAC3D数值模型,对巷道断面形状优化成为偏心的圆拱形,并针对圆拱形巷道选取了合适的支护方案,对此方案在相关巷道进行变形监测。根据监测结果,支护方案能够满足巷道围岩变形控制。     

复采巷道变形规律分析及“立体”控制措施

由于高庄煤矿复采掘进巷道变形速度快、变形量大,影响施工效率、施工安全,增加巷道返修量,造成采掘接替紧张的恶性循环。运用测量技术,定期观测,收集数据。对数据进行分析处理,研究巷道受压后变形量及规律。根据研究结果制定"立体"控制巷道变形措施,有效地控制巷道变形,保证正常生产及施工安全。     

厚煤层高煤帮回采巷道围岩破坏分析与控制研究

为解决厚煤层高煤帮回采巷道围岩控制难题,通过数值模拟研究了顶煤厚度、巷道高度对巷道围岩破坏的影响,结果表明,巷道顶煤厚度的变化对巷道顶板变形破坏影响最大;巷道高度对两帮围岩的变形破坏影响最大。基于围岩变形破坏情况和生产地质条件,提出了巷道支护的可行方案,现场实践表明锚网索联合支护方案能将巷道围岩变形量控制在较小范围内,围岩控制效果好。     

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。     

基于数值模拟方法的巷道支护参数优化

为了加强控制巷道围岩变形,对某矿深部巷道现有锚杆支护方案支护效果进行监测,监测结果显示围岩变形没有起到有效的控制作用,随着时间的推移巷道变形仍然持续,锚杆支护没有起到预期的支护效果。为分析开采过程中深部巷道在锚杆支护状态下的围岩变形特征,采用FLAC模拟软件对不同锚杆支护方案条件下的巷道变形进行研究。从模拟的结果可以看出在锚杆间距和排距都加密后的支护效果较为明显,巷道变形得到有效控制。     

深井软岩巷道强力一次性支护技术研究及应用

为解决14040工作面下顺槽底抽巷深井软岩巷道围岩变形显著问题,针对巷道地质条件及原支护变形情况,分析了巷道变形原因,研究了深井软岩巷道变形控制机理,同时根据巷道条件提出了强力一次性支护技术,通过数值模拟研究了围岩控制效果,并进行现场观测验证了支护技术的围岩控制效果.研究结果表明:原支护围岩控制效果不佳的根本原因是泥岩...     

困难条件下大变形巷道围岩变形机理与控制技术

为得到困难条件下大变形巷道围岩的变形机理与控制对策,以困难条件下巷道的类型划分和特点为基础,总结了巷道围岩表面变形特征和内部的变形与结构特征,详细分析了高应力大变形破坏、底鼓型巷道系统失稳、采动巷道的变形破坏、结构面错动变形机制、围岩与支护结构不耦合五类主要变形机制。结合巷道围岩控制理论研究与工程实践,提出了目前困难条件下矿井巷道支护存在的主要问题、难点与控制关键。最后,结合工程实践,分别介绍了高应力软岩巷道、大断面斜井穿越采空区、承受采动影响巷道的围岩支护技术及应用效果。     

高应力破碎围岩注浆锚索技术应用

文章以官地矿33423工作面巷道为例,根据巷道变形特征对巷道变形原因进行分析,提出支护方案采用注浆锚索。结果证明返修后能够有效控制巷道围岩变形,并降低巷道支护成本。     

钢棚锚索联合加固控制煤巷变形探讨

针对井下总回风巷变形较大的问题,通过对巷道测压分析和研究,提出了煤巷实施钢棚锚索联合维修加固支护控制巷道变形应用方案,有效增强了支护强度,控制了巷道变形。     

软岩大变形巷道维修支护技术研究及应用

文家坡矿41盘区一号回风巷已维修多次,但巷道仍然变形严重,传统锚网喷支护方式已不能有效控制围岩变形。研究了该巷道变形破坏特征及破坏机理,采用FLAC3D有限元计算软件对巷道维修支护方案进行了数值模拟分析,现场应用表明,巷道维修支护方案较好地控制了巷道的变形,保证了巷道围岩的稳定性。     

超高强锚杆支护技术在沿空掘巷中的应用

基于巷道围岩控制理论及超高强锚杆支护技术体系,提出了在沿空掘巷中采用超高预应力支护技术。通过在现场进行工业性试验以及矿压观测,研究巷道围岩在超高强支护下的变形状况,结果表明超高强锚杆支护技术能够增强巷道围岩的承载能力,改善围岩的应力分布,有效的控制巷道变形。并结合谢桥矿1252(1)轨道顺槽的工业性实验,对沿空掘巷巷道的围岩变形进行分析,矿压观测表明巷道的支护效果良好,有效的控制了巷道变形。