深部蚀变岩型巷道锚杆锚索联合支护应用研究

为了确定深部高应力影响下蚀变岩型巷道合理的支护方案,本项目对焦家金矿 15 中段蚀变岩型巷道进行岩体质量分级,计算出分级结果并提出初步支护方案,运用 Unwedge 进行楔形体冒落分析,模拟深部高应力影响下蚀变岩型巷道楔形体大小及初步支护方案合理性,对初步支护方案进行优化分析。根据巷道形状及规格加工制作双钢筋,将其运用到锚杆锚索联合支护方法中,大大地提高了整体支护强度。最终确定深部高应力影响下蚀变岩型巷道采用“树脂锚杆+长锚索+双钢筋+喷射混凝土”联合支护方案。在此基础上,开展支护方案的现场工业试验,由巷道顶帮连续收敛监测结果表明,当应用“树脂锚杆+长锚索+双钢筋+喷射混凝土”联合支护方案支护后,巷道顶帮收敛变形在 1 个月内基本不再增长,可有效保证焦家金矿高应力下蚀变岩型巷道围岩在服务周期内的稳定性。     

深部蚀变岩型巷道锚杆锚索联合支护应用研究

为了确定深部高应力影响下蚀变岩型巷道合理的支护方案，本项目对焦家金矿 15 中段蚀变岩型巷道进行岩体质量分级，计算出分级结果并提出初步支护方案，运用 Unwedge 进行楔形体冒落分析，模拟深部高应力影响下蚀变岩型巷道楔形体大小及初步支护方案合理性，对初步支护方案进行优化分析。根据巷道形状及规格加工制作双钢筋，将其运用到锚杆锚索联合支护方法中，大大地提高了整体支护强度。最终确定深部高应力影响下蚀变岩型巷道采用“树脂锚杆+长锚索+双钢筋+喷射混凝土”联合支护方案。在此基础上，开展支护方案的现场工业试验，由巷道顶帮连续收敛监测结果表明，当应用“树脂锚杆+长锚索+双钢筋+喷射混凝土”联合支护方案支护后，巷道顶帮收敛变形在 1 个月内基本不再增长，可有效保证焦家金矿高应力下蚀变岩型巷道围岩在服务周期内的稳定性。     

逆断层影响区域破碎巷道稳定性控制对策分析

福建马坑铁矿中矿段区域矿体受到贯穿逆断层影响,近断层区域岩体稳定性较差,从而导致巷道支护难度大、多次返修等问题。针对该问题,通过采用现场超声波测试,利用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该巷道的松动圈范围1.6m~1.8m;结合现场踏勘、岩体质量分级与理论计算结果,提出近断层区域巷道支护方案,即树脂锚杆+金属网+喷射混凝土+钢拱架联合支护方式,树脂锚杆长2.5 m,锚杆间排据均为1.2 m,喷射混凝土厚度为100 mm,采用数值模拟方法,进行支护参数优化方案与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。     

黄山铜镍矿膨胀破碎巷道支护参数优化研究

为解决新疆哈密黄山铜镍矿巷道出现的严重片帮,垮冒等工程灾害问题,通过采用现场超声波测试方式,引用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该矿山490m中段1#脉外运输巷道的围岩松动圈范围为1.8m~2.0m;结合现场踏勘、岩体质量分级及实测松动圈范围,分析得出现有支护方案不能满足支护要求。依据围岩松动圈测试结果及理论计算结果,初步确定黄山铜镍矿490m中段1#脉外运输巷道采用树脂锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方式,树脂锚杆长2.5m,锚杆间排据均为1.2m,喷射混凝土厚度为100mm,在此基础上,采用数值模拟方法,进行支护参数优化与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。     

膨胀破碎巷道支护参数优化研究

为解决新疆哈密黄山铜镍矿巷道出现的严重片帮、垮冒等工程灾害问题,通过采用现场超声波测试方式,引用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该矿山490m中段1~#脉外运输巷道的围岩松动圈范围为1.8～2.0m;结合现场踏勘、岩体质量分级及实测松动圈范围,分析得出现有支护方案不能满足支护要求。依据围岩松动圈测试结果及理论计算结果,初步确定黄山铜镍矿490m中段1~#脉外运输巷道采用树脂锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方式,树脂锚杆长2.5m,锚杆间排据均为1.2m,喷射混凝土厚度为100mm,在此基础上,采用数值模拟方法,进行支护参数优化与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。     

破碎巷道锚网喷支护技术研究

破碎岩体巷道的支护效果关系矿山安全和支护成本,是矿业学界和业界关注和研究的重点。以某铁矿为工程背景,运用破裂区和塑性区理论对巷道围岩破碎岩体变形进行了理论分析,采用超声波仪器对破碎岩体巷道围岩松动圈范围进行了测定。在此基础上,基于松动圈理论提出了锚杆、金属网和喷射混凝土结合的组合式支护方式,并辅以长锚索补强,形成短锚成拱、长锚悬吊的支护方式。通过FLAC3D数值软件分析不同锚杆间排距下的支护效果,结果表明：0.7 m×0.8 m的锚杆支护间距不仅可减少塑性区和变形量,同时能有效缩小自稳时间,支护效果良好。     

机械化矿山高应力软岩巷道支护实践

针对某矿深部开拓掘进期间遇到的以砂岩泥岩互层为主的软岩巷道支护难题,在对其变形特征分析的基础上,通过岩体调查、膨胀性试验、地应力测试、松动圈理论分析、锚杆强度试验等策略,结合实践经验,认为岩性差、破碎带影响和复杂地质构造引起的地应力变化从而引起原支护系统强度不足是造成大面积巷道失稳的主要原因。基于兼顾凿岩台车设备效率需求而优选支护锚杆,并参考松动圈、组合拱理论计算调整锚杆参数,确定间排距1.1m×1.1m、长2.8m的树脂锚杆+管缝注浆锚杆+湿喷纤维混凝土+钢网为主要支护方案。通过设置收敛变形监测点进行长期监测显示,总体巷道顶、帮、底收敛量均控制在20～30mm,巷道基本保持稳定。     

考虑蠕变影响的近断层软岩巷道变形破坏特征与支护对策

为研究近断层软岩巷道变形破坏时效特征及确定其合理的支护方式,以安里煤矿1条回风大巷为背景,考虑泥岩的蠕变特性,对掘进过程中围岩的位移和塑性区进行数值分析,提出了“锚索+锚杆+喷射混凝土+注浆”联合支护方案。研究结果表明:当近断层软岩巷道支护结构较为薄弱时,沿着掘进方向,巷道表面岩体径向位移将呈单峰分布且其最大值出现在距断层破碎带约3~6 m的位置;巷道穿过破碎带进入泥岩段时,其横断面岩体径向位移将与巷道推进距离呈线性关系;采用“锚索+锚杆+注浆+喷射混凝土”联合支护方案后,近断层软岩巷道顶板、底板、侧墙最大位移将分别比常规“锚杆索+金属网”支护方案减小84.9%、83.8%、89.2%。     

31采区2#回风巷掘进过断层破碎带支护技术研究

针对31采区2#回风巷掘进揭露F2断层,在断层两侧存在破碎区,巷道围岩整体性较差问题,采用超前管棚支护+喷射混凝土作为临时支护,金属网+锚杆+锚索+π型钢梁联合支护作为永久支护的方案。监测数据表明,改进方案减小了围岩的变形量,使掉矸等不再发生,提高了安全性和工效。     

九顶山钼矿破碎软岩巷道变形控制技术研究

九顶山钼矿底部出矿巷道围岩以蚀变花岗斑岩为主,节理裂隙高度发育,是典型的破碎软岩。目前所用的钢支架支护无法控制该类巷道的大变形,考虑采用锚喷网支护。利用修正后的Hoek-Brown破坏准则计算蚀变花岗斑岩岩体强度,作为支护研究的基础;对锚杆间距和喷射混凝土厚度的不同取值进行正交设计,拟定出9种支护方案,利用FLAC3D计算比选出最优方案用于支护试验。该方案要求锚杆间距1.0m,喷射混凝土厚度0.06m。出矿巷道支护试验与收敛变形监测结果显示,该锚喷网支护方案能有效地控制巷道变形,两监测断面围岩在各自开始监测的54d和40d后趋于稳定。断面顶底板移近量、两帮挤进量平均值分别为40.98mm和55.92mm。     

高海拔破碎巷道支护参数优选

巷道支护参数选择的合理性是保障巷道稳定的关键。针对高海拔破碎围岩巷道变形严重的问题,以某矿山的运输平巷为工程背景,采取现场岩体结构调查,调查巷道的变形破坏状态,采用巷道松动圈声波测试,松动圈厚度在1.2m～1.4m之间,巷道支护松动圈分类为中松动圈II类。基于上述研究,初步确定支护参数,最后用数值模拟软件对支护参数进行优化,采用喷锚网联合支护能满足要求,锚杆网度1.2m×1.2m,锚杆长度1.5m,喷射混凝土厚度10mm联合支护能满足安全要求。研究成果为该矿区巷道的支护设计提供了理论依据,也为类似工程的设计及施工提供借鉴思路。     

海底深井巷道围岩支护与控制技术研究

为保证深井巷道支护效果,以瑞海矿业海底千米深金矿为工程背景,结合其工程地质调查,采用数值模拟研究了不同围岩下巷道应力及位移变化规律,旨在探究巷道破坏机理,同时确定合理的巷道支护方式。结合巷道埋藏深度及围岩物理化学特性,提出该地区的“分区分级”支护技术,对-1 060 m中段采用“锚杆+喷射混凝土+金属网”支护方式,-1 300和-1 480 m中段采用“锚杆+喷射混凝土+金属网+锚索+钢拱架”支护方式,有效控制了巷道的变形破坏。     

糯东煤矿副平硐返修段围岩控制技术

糯东煤矿副平硐原支护方式采用U型钢支护,但局部区域由于地质条件复杂,围岩强度低,没有达到预期的支护效果,支架扭曲变形,巷道围岩破碎、变形严重。针对糯东煤矿副平硐出现的支护问题,采用钻孔窥视仪,对副平硐严重变形段进行钻孔窥视,测定围岩松动圈范围。根据钻孔窥视结果,结合工程类比法,确定副平硐严重变形段返修支护方案为锚杆支护+金属网+U型钢联合支护+喷射混凝土支护。巷道矿压监测结果表明,巷道围岩得到了有效控制,巷道断面能够满足矿井实际安全生产需求。     

基于松动圈理论的破碎软岩巷道支护研究与应用

为了解决破碎软岩巷道的支护问题,以瑞龙矿15102工作面回风巷道为工程背景,运用围岩松动圈测试仪对巷道围岩松动圈进行测定,并结合数值模拟分析结果,提出"锚杆+锚索+10~#菱形金属网+φ12 mm钢筋梁"以及掘后锚注的支护方案。同时通过对支护方案进行现场工业试验对支护后的巷道进行矿压监测。     

焦家金矿寺庄分矿深部巷道围岩分级及支护方法研究

焦家金矿寺庄分矿进入深部开采阶段,围岩所处环境逐渐恶化,岩体裂隙发育程度大,巷道围岩出现较大变形,危及矿山的安全生产。利用岩体扫描技术对深部某水平巷道围岩裂隙信息进行采集,基于Q分级和BQ分级法对深部巷道围岩进行准确岩体质量分级,并依此提出锚杆+金属网+钢带+喷浆的联合支护方法,为矿山安全生产提供保障。     

基于围岩松动圈测试的巷道锚杆支护参数优化及应用

针对镇沅金矿巷道围岩松软破碎的情况,为了合理有效地支护巷道,降低支护成本,采用声波监测的方法对巷道围岩松动圈进行测试,得到巷道围岩松动圈为0.9~1.2 m,并据此对巷道锚杆支护参数进行优化设计。通过理论计算与数值模拟相结合的方式确定了合理的锚杆支护参数:锚杆长1.8 m,直径为16 mm,间排距为0.9 m×1.0 m。应用锚杆支护参数进行工业试验,并对巷道锚杆承载力和巷道收敛变形进行监测,结果表明,支护参数可以有效控制巷道变形,维护巷道稳定,既提高了巷道支护效果,又降低了支护成本,为矿山的安全高效回采提供了技术支持。     

金川二矿区深部高应力碎裂围岩巷道卸让压支护试验

随着采矿深度的增加,金川二矿区巷道失稳等问题突出,借鉴矿区浅部巷道卸让压支护经验对深部巷道进行试验,优化支护方案。以二矿区深部开采工程分斜坡延伸工程850~814 m段为试验地点,选取3种支护方案,通过巷道收敛变形监测、支护体外观观察、岩石松动圈对比等方法评价3种支护方案的效果,得出锚杆+钢筋网+钢拱架+喷射混凝土一次支护、锚杆+钢筋网+喷射混凝土二次支护的方案最优,稳定期在二次支护后6个月,其后巷道逐渐趋于失稳状态,建议在该阶段进行相应加固措施,以延长巷道的使用寿命;同时,一定数量的孔口密封空置锚杆孔对巷道围岩有一定的卸压作用。结果对二矿区深部开采巷道支护方案设计具有指导作用。     

围岩破碎巷道支护技术研究

为了研究某矿采区破碎围岩巷道的支护技术,采用钻孔窥视仪分析了巷道顶板和两帮的围岩破碎情况;在钻孔窥视观测的基础上,结合实践经验,提出了采用高预应力锚杆锚索+金属网+W钢带+巷道表面喷射混凝土的方法,巷道矿压观测表明,试验巷道采用研究确定的支护参数和支护手段,能够有效的控制破碎围岩巷道的围岩变形。     

大尹格庄金矿深部巷道锚杆支护参数优化

为解决大尹格庄金矿深部复杂应力环境下破碎围岩巷道的支护问题,根据现场实际情况,分析破碎围岩巷道变形破坏规律,提出应用玻璃钢锚杆与管缝锚杆联合支护技术为核心的支护结构.经过理论分析和数值模拟计算,确定了合理经济的支护参数和新的支护方案,能够显著地提高围岩的强度和承载能力,有效地控制破碎围岩巷道的围岩变形,为解决类似工程难...     

软弱破碎岩石巷道喷锚支护参数优化及工艺研究

本文首先通过Q值与巷道支护之间的关系,初步设计巷道的加固类型为湿喷混凝土+锚杆支护形式,并确定了三类岩体的混凝土喷层厚度;对于良好岩体,喷厚20~30mm;一般岩体,喷厚50~60mm;破碎岩体,喷厚60~65mm。然后,以围岩松动圈的分类方式及支护参数的优化方法,分别确定了针对一般岩体和破碎岩体适用的最小锚杆长度——2.1m和2.6m,并综合考虑冲切破坏作用和粘结破坏作用,得到喷层厚度不低于4.71mm。通过实际施工技术参数的围岩稳定性分析,证明设计参数是符合工程要求的。在工业性试验研究的基础上,最终确定了针对软弱破碎岩石巷道的湿喷混凝土配合比和凿岩台车锚杆安装工艺。