煤矿软岩变形力学机制与支护对策

能源是２１世纪的三大问题之一。中国的支柱能源是煤炭资源。随着煤矿采深的不断增加，软岩巷道支护将是困扰２１世纪煤炭资源开采的主要问题，近年来作者运用现代工程地质学和近代力学理论研究软岩巷道的稳定性控制，总结、软岩的定义、煤矿软央的特点、煤矿软岩的基本力学属性、软岩的工程分类、软岩巷道变形力学机制和软岩巷道支护的对策等一系列新理论。１２个软岩煤矿的支护实践证明，用该理论体系指导软岩巷道支护是行之有交的     

浅析煤矿深井高应力软岩巷道支护技术

煤炭在我国经济建设与运行中占据着重要地位。由于我国浅部煤层资源日渐枯竭,我国很多煤矿不得不在地质条件复杂、岩层结构软弱的煤田进行深层煤炭开采,从而经常出现巷道掘进支护与维护问题。文章就煤矿深井高应力软岩巷道支护技术展开研究,论述了深部高应力软岩巷道变形破坏机制、煤矿深井高应力软岩巷道支护技术原理以及煤矿深井高应力软岩巷道支护技术的工程实践,希望能为煤矿资源的开发利用带来些许帮助。     

煤矿软岩巷道支护方式研究

煤矿开采深度的加大,影响着软岩巷道的支护方式。本文主要是基于软岩的特性,研究软岩巷道支护技术中的相关问题,并提出了软岩巷道支护的二种新技术,为解决煤矿软岩开采问题提供参考。     

软岩条件下井筒稳定性控制与支护技术研究

软岩巷道稳定性控制及支护技术是煤炭开采过程中遇到的难题之一。神华宁夏煤业集团清水营煤矿"三软"(顶板软、底板软、煤层软)煤层开采中软岩巷道稳定性控制与支护问题,严重制约了矿井的安全生产,加剧了采掘接续紧张。在现场工程调查研究的基础上,深入系统地分析了复杂地质条件下松软围岩局部变形失稳特征和规律,提出了可行的支护方案,保证了软岩条件下煤矿的安全开采。     

千米以下高应力软岩巷道底鼓控制及对策

近年来,随着矿井开采深度的不断加大,软岩巷道的大变形、高地压、难支护的工程问题日益严重,尤其是巷道底鼓现象已成为软岩巷道围岩变形和破坏的主要特征与形式之一。通过研究分析徐矿集团夹河煤矿-1 010 m大巷高应力软岩巷道底鼓的主要影响因素,提出了一种封闭式耦合联合支护技术。经工程实践表明:在复杂软岩巷道支护中,该支护技术取得较好的支护效果,能有效控制巷道底鼓。     

冷泉煤矿高应力节理化软岩耦合支护技术研究

随着煤炭开采深度不断加大，线性力学设计方法愈来愈不能满足软岩支护设计需要。在工程岩体力学理论基础上，采用软岩巷道工程的非线性力学耦合设计，解决了鹤壁矿务局冷泉煤矿高应力节理化软岩巷道大地压、大变形、难支护的问题，并取得了良好的技术经济效益。     

深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。为了解决深部煤矿软岩巷道易变形,支护难度大等问题,通过对深部煤矿开采软岩巷道的变形破坏机理的研究结合现场施工情况,借助数值模拟软件FLAC~(3D)模拟巷道无支护以及锚杆锚索锚网砌碹联合支护巷道变形破坏情况,得出在锚杆锚索锚网砌碹联合支护的作用下巷道顶底板以及两帮的变形量明显变小,可以很好地控制软岩巷道的变形。结果表明:锚杆锚索锚网砌碹联合支护对于解决煤矿软岩巷道支护具有良好的效果。     

深部软岩巷道锚注支护技术研究现状与展望

深部软岩巷道围岩控制一直是困扰煤矿发展的重大难题,经过国内外学者的大量研究,在深井软岩巷道支护理论和支护技术方面取得了大量研究成果。锚注支护技术是岩土注浆加固与锚杆支护的有机结合,充分体现了注浆与锚固的优点。通过研究锚注支护的作用机理,对注浆锚杆和注浆浆液的类型、特点进行了分析,介绍了安设注浆锚杆与注浆的施工工艺及注意事项,对锚注支护技术未来的研究领域进行了展望。     

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。     

软岩巷道围岩稳定机理与支护技术研究

通过对软岩的力学属性、软岩巷道的变形特点和支护原理等理论的研究,阐述了煤矿软岩巷道在大变形下的支护方案。在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式。     

动压软岩巷道围岩变形特征及综合治理实践

随着煤炭资源的不断开发,软岩巷道的支护问题也严重影响了煤矿企业的安全生产。针对某矿一采区轨道上山软岩、动压的复合型工程特点,从测试段巷道围岩岩性及物理力学性能、巷道围岩位移发展的时间效应特征、采动影响后巷道围岩松动圈特征入手,分析了测试段巷道围岩失稳破坏的原因。研究认为:改善巷道围岩的力学性能,提高围岩的自承载能力,同时提高支护体系强度,使得围岩和支护相互协调,起到共同承载的效果,是治理动压软岩巷道围岩稳定的有效途径之一。提出了锚网喷+锚索+底板锚杆+全断面注浆联合支护技术,通过对支护参数的优化,进行了现场的工业性试验,试验结果表明,测试段巷道受采动影响后,巷道围岩变形较小且趋于稳定的时间短,围岩破碎范围较小,巷道返修率低。     

鹤壁十矿倾斜煤层回采巷道锚网索钢带耦合支护技术研究

 摘 要：膨胀性软岩倾斜煤层回采巷道的支护历来十分困难,采用传统的支护形式很难控制住巷道围岩的变形。本文结合鹤壁十矿1202中工作面的工程实例,分析了倾斜煤层膨胀性软岩回采巷道的破坏原因,并有针对性的提出了锚网索钢带耦合支护技术,并在工程中得到了验证。同时分析了其在类似巷道支护中的可适用性。     

软煤层巷道支护技术研究及应用

软煤层巷道围岩控制问题是一直以来制约煤矿开采的重大难题,具体表现为强烈的底鼓、两帮移近量较大和顶板下沉剧烈,在分析巷道支护所要遵循原则的基础上,结合新义煤矿11011工作面运输顺槽巷道支护工程实践,采用U型钢、锚索联合支护技术很好地控制了软煤层巷道的稳定,此项研究成果为解决突出软煤层巷道支护问题提供了借鉴经验。     

多次采动煤巷围岩稳定控制原理及应用

探讨了复杂困难条件下多次采动煤巷的维护及围岩稳定控制机理,提出了解决二次采动高应力困难煤巷支护与修复问题的技术途径。即应用"卸压"原理以及"高强预应力锚杆整体支护"和"关键部位加强支护"策略。并结合某矿区具体实例应用于工程实践,取得了良好的效果。     

软岩巷道变形规律的数值模拟研究

红庙煤矿为典型的软岩矿井,采动影响、水化作用及其水平应力等因素的综合作用增加了巷道支护的难度。利用FLAC3D数值软件模拟分析软岩巷道的变形规律,分析了采动、应力分布等情况对巷道变形规律的影响,为巷道的设计及支护方案的选择提供了依据。     

浅谈贵州矿区软岩井巷施工及支护途径

在煤矿软岩井巷掘进过程中,井巷围岩维护的主要途径是对井巷进行支护和对围岩破碎岩体进行加固,但在西南矿区软岩围岩条件下,即使对井巷进行加强支护和围岩加固,井巷维护仍然很困难。通过实地调研贵州软岩矿区的支护方式并进行总结,得出贵州矿区软岩井巷通过采用锚杆、锚索、金属网、混凝土及U型钢棚等联合支护途径,井巷在各种煤矿井下活动的扰动下保持其稳定性,有效控制了软岩井巷围岩的变形破坏,保证了矿井的安全生产。     

高地压软岩巷道围岩强化控制技术

结合祁南煤矿6#煤组上山的工程实例,提出治理高地压软岩巷道大变形的强化控制原理路线:强化锚杆承载性能、强化围岩体强度和弱化区补强支护,运用FLAC2D5.0数值模拟软件,并结合现场工业性试验,对高地压软岩巷道进行了支护设计,现场监测结果表明,巷道支护状况良好,成功解决了6#煤组上山高地压软岩巷道的大变形失稳问题。     

三软煤层底板岩巷变形分析与加固技术

基于料石砌碹拱形支护的三软煤层底板岩巷易发生变形,为有效控制软岩巷道变形量,减少巷道维护次数,通过对米村煤矿-150 m水平水仓硐室围岩物理化学性质分析、地质构造和原支护形式及巷道破坏特征分析,分析了巷道失稳的主要原因,基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则,提出了适合于软岩巷道的锚网索＋喷浆壁后注浆＋可缩性U型钢支架的联合加固技术,经连续3个月的巷道变形监测,巷道帮部最大水平位移37 mm,顶底板最大移近量52 mm,此联合加固技术能有效控制软岩巷道变形。     

煤矿软岩巷道支护技术新进展

分析了煤矿中不同类型软岩的力学特性及其支护对策,阐述了与软岩类型相匹配的支护形式,即:高应力软岩宜采用高预应力强力锚杆组合支护系统;极破碎软岩宜采用锚注一体化支护系统;低强度高膨胀性软岩宜采用锚喷支护与混凝土整体碹复合支护系统。