注浆锚索在大断面硐室中的应用

成庄矿二盘区二部胶带机机头硐室随着二盘区胶带机机头硐室附近南北两翼工作面的回采结束,受回采动压影响,硐室底板底鼓影响了胶带机的正常运转。通过对其地质条件、破碎机理及加固原理的分析,提出了对底板和围岩合理的注浆锚索处理技术。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

采动影响下破碎围岩巷道注浆加固支护技术

成庄矿二盘区机头硐室与周围巷道群由于受2315综采工作面回采的影响,围岩破坏十分严重,为使该巷道能满足正常生产急需对其进行修复加固.基于成庄矿二盘区机头硐室与周围巷道的现场地质条件,运用离散元数值模拟分析方法(UDEC),研究注浆对该硐室破碎围岩体的塑性区大小、应力状态以及可锚性等方面的影响.研究表明注浆能够有效缩小破碎围岩体塑性区范围,改善巷道浅部围岩的受力状态,提高破碎围岩体的可锚性,在此基础上提出了注浆和锚索复合加固方案,取得了良好的现场试验效果.     

注浆锚索支护技术在大断面硐室整体加固中的应用

晋城煤业集团成庄煤矿二盘区2部胶带机机头大断面硐室受回采动压影响,顶、底板及两帮变形破坏严重,影响胶带机的正常运转.根据硐室变形破坏特征,确定采用高压注浆和强力锚索补强支护的加固方案.方案实施后,取得了预期效果.     

高应力区大断面硐室维修加固支护技术

处于高应力区、采动影响、围岩软弱环境中的大断面硐室破坏现象严重,影响了矿井安全高效开采。以恒源煤矿Ⅱ62采区轨道下山绞车房为研究对象,通过钻孔窥视,探查巷道围岩破坏情况,给支护方案提供了依据。采用顶板组合式拉力分散型树脂与注浆全长锚固锚索支护+直墙岩体破碎段钢筋混凝土墙置换+锚索支护的综合支护技术,矿压观测结果表明,该支护方案能够有效控制高应力区大断面修复硐室的围岩变形;提出并实施的"新型组合式拉力分散型树脂与注浆全长锚固锚索"支护技术,能够实现普通锚索支护的高强度与注浆加固的联合支护,对提高巷道或硐室长期支护安全具有重要意义。     

注浆加固技术在永久硐室底鼓治理中的应用

通过现场调查、数值模拟等方法,对成庄矿二盘区二部胶带机头硐室底板变形破坏特征、底板稳定性和锚注加固作用机理等进行分析,并针对底板破碎围岩,进行了现场加固处理,底板变形得到有效控制,取得了显著加固效果。     

高应力松软围岩硐室全断面均衡加固技术

针对西冯街煤业四盘区采区变电所硐室受3405上分层工作面采动影响围岩变形严重的问题,提出高应力松软围岩硐室全断面均衡加固技术,该技术主要包括底板反拱封闭支架支护、围岩高压注浆加固及锚索补强支护,加固后在四盘区采区变电所硐室进行矿压监测,结果表明:四盘区采区变电所硐室主要变形阶段为加固后的前两个月,最终两帮移近量最大为23 mm,顶底板移近量最大为24.5 mm,围岩稳定性很好,能够保证矿井安全使用。     

高应力大断面硐室破裂岩体加固支护技术研究

文章简述了平顶山天安煤业公司八矿己四采区胶带机头硐室多次扩修及受邻近巷道开挖扰动的情况,分析了硐室破坏原因及支护机理,提出采用"锚网索喷+36U型钢拱棚+壁后注浆"联合支护技术,结果表明,该支护有效地控制了硐室的变形,硐室围岩稳定效果良好,对矿井类似条件下的支护有一定的指导意义。     

受多次采动影响留巷加固技术研究

详细调查了成庄矿五盘区大采高5308孤岛工作面留巷的地质条件、支护状况和变形特征;采用FLAC^3D数值模拟分析大采高孤岛工作面矿压显现规律和研究此类巷道的变形破坏机理;针对53082巷变形特点提出,先注浆提高破碎围岩整体性,增强围岩自身承载能力,后采用强力锚索支护控制锚固区围岩的二次离层,在锚固区内形成次生承载层来提高其围岩稳定性;并配合采用围岩表面喷浆封闭堵漏和浅深孔注浆相结合加固方案在53082巷进行现场试验。试验表明,加固后有效控制了大采高孤岛面留巷围岩变形,能够满足安全使用的要求,同时降低了巷修成本,具有显著的经济效益。     

超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制

针对断面面积近100 m2的大采高支架换装硐室,采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理:硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大,超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2.2倍;断面增大引起掘进扰动应力增高,而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0~2.5 m的破碎区、2.5~8.0 m的塑性区,提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理:硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小,达到稳定所需支护强度逐渐减小,采用高强高预紧力"锚杆、注浆锚索、锚索"支护及"分区注浆加固"技术,可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈,从而满足各个分区支护强度需要,实现支护结构和围岩共同承载,保证围岩稳定。     

工作面注浆加固技术在快速过断层中的应用

为解决工作面回采过断层期间顶板破碎易片帮冒顶等问题，对11100工作面地质条件进行分析，对注浆加固机理进行研究，提出工作面注浆加固快速过断层技术。该技术采用调斜旋转回采和割顶留底回采方案，合理选取注浆材料，设计注浆参数，并对注浆效果进行检验。实践证明，通过断层区域的注浆加固，改善了煤岩体物理力学性质，提高了顶板稳定性和煤岩承载能力，结合对回采方案的优化，保证了工作面快速安全通过断层。     

中厚煤层综采面切顶沿空留巷围岩控制技术研究

为解决煤矿采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等问题,以鹿台山矿为研究背景,综合理论分析、现场试验等手段,对沿空留巷上覆岩层运动规律开展研究,提出沿空留巷围岩控制的关键技术。研究结果表明:根据沿空留巷上覆岩层运动结构及其运动特征,提出沿空巷道围岩稳定性控制基本原理,并确定沿空留巷围岩控制应在采空区侧强制切顶卸压、巷道顶板加强、挡矸防护和滞后支护组成的沿空留巷围岩控制技术;留巷巷道顶底板下沉量98 mm,底板底鼓量最大约102 mm,实体煤帮最大变形量约134 mm,采空区帮最大变形量约108 mm,锚索最大受力322 kN,留巷变形在合理范围内,留巷效果良好,可为类似条件下的切顶沿空留巷工程提供借鉴。     

玉溪煤矿地下硐室开挖对主斜井的扰动破坏影响

以玉溪煤矿深部斜井交叉巷道与硐室开挖工程为工程背景,以研究机电硐室开挖对主斜井的扰动破坏影响为目标,采用Midas GTX NX和三维有限差分程序（FLAC^3D）,构建与实际工程条件相匹配的数值计算模型,揭示了主斜井、机电硐室和机头硐室开挖前后主斜井围岩应力变形规律。研究结果表明主斜井围岩主要破坏区域出现在斜井与落平位置交叉点附近,主要受叠加拉应力破坏影响显著,易出现大面积底鼓和片帮,提出采用注浆补强和底板锚索协同支护方法,显著改善了主斜井围岩变形破坏,应用效果显著。     

孤岛工作面沿空巷道锚固失效分析与支护对策

为解决某矿3210孤岛工作面回采巷道中大量锚杆锚索断裂及锚固失效、导致巷道围岩变形破坏严重的现象,对现场锚杆锚索的断裂数量分布和断裂形态进行统计分析,揭示了锚杆索支护失效的重点区域,发现大部分锚杆破断的位置都在杆尾螺纹处、大部分锚索破断位置均为杆体中部,进一步分析了巷道围岩破坏的破坏特点及原因。针对巷道支护帮弱的问题,对强帮护顶支护技术应用进行了探讨。基于研究针对原有支护,提出了“锚网索加强支护+帮部注浆补强加固”的支护对策,对支护参数及注浆施工参数进行详细设计。在改进支护前后对围岩变形情况进行实时监测与拉拔试验检验。结果表明,在工作面采动影响下,围岩变形量减小,该支护方案能提高巷帮抗变形能力与锚固能力,增强锚杆体锚固结构的弹性模量,能够有效解决锚杆索破断导致的锚固失效问题,极大提高了生产效率。     

综放工作面过断层构造带注浆加固技术应用

针对宝雨山煤矿12141工作面过断层构造带回采期间，工作面出现顶煤松散破碎、煤墙片帮严重，工作面支护难度大，顶板维护管理困难等问题，根据煤体注浆加固技术机理，提出超前在工作面上下巷道超前切眼向断层破碎带影响范围内的煤体中施工注浆钻孔，向钻孔内灌注注浆液对煤体进行超前注浆加固的技术方案，同时根据注浆孔的位置、深度、角度等参数的不同，提出了4种注浆孔布置设计方案。通过对4种方案进行分析比较后，选取了混合布置注浆孔的方式对顶部煤层进行注浆加固，结合现场实际情况，合理了设计注浆孔参数和施工方案。现场实践和观测结果表明，对破碎的煤体提前进行注浆加固以后，提高了煤岩体的完整性和稳定性，增强了煤岩体的抗拉和抗压强度，提高了煤岩体承压能力，工作面煤墙和顶板得到有效控制，确保了工作面安全正常回采。该技术方案的提出为类似地质条件下工作面过构造带提供了参考。     

复杂应力区大断面硐室围岩流变控制技术研究

赵固二矿深部-800 m泵房及周边的底板措施巷、胶带输送机巷处在复杂的高应力环境中,围岩强度差,仅采用锚网索喷及钢架支护难以控制围岩的大变形。采用工程类比方法,提出了新掘的-800 m水泵房围岩多次支护技术,即锚网索一次支护,紧跟掘进面工字钢架二次支护并喷混凝土封闭围岩;滞后对围岩注浆改性;架设封闭工字钢架,然后再次喷混凝土。现场工业试验表明,支护90 d后,围岩最大变形量40 mm,变形速率接近0,锚杆作用范围内裂隙不发育,锚索锚固段岩体完整,取得了较好的技术经济效果。     

复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护应用

复合顶板条件下的冒顶事故相当严重,且绝大部分属于无显著矿压显现的冒顶事故。为探究复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护的应用方式,以平煤股份九矿己16-17-22050机巷为试验巷道,采用锚网索喷+注浆加固技术对该巷道破碎顶板进行控制。结合单体锚杆、锚索、喷浆、加固技术和破碎围岩体内部裂隙注浆技术的优势,以及普通预应力锚杆、锚索的悬吊作用,又配合喷浆使其巷道周边煤岩体达成整体的特性对顶板注浆;分析认为,该方法提高了裂隙与煤岩体之间的粘聚力和内摩擦角,增大了岩体内部块体间相对位移的阻力。实践表明,该支护技术能提高顶板、煤帮煤岩体的整体稳定性,一定程度上可有效防止冒顶事故的发生,为矿井安全生产打下坚实基础。     

注浆加固技术在综采工作面过断层中的应用

煤岩体化学注浆加固就是利用化学浆液来充填和固结围岩(或煤层)的裂隙面,提高围岩整体性,保持围岩稳定。马兰矿在南五12504工作面过断层期间,通过研究论证,选用了波雷因化学加固材料对破碎煤岩体注浆加固,采用多打眼少注浆的方式,工作面初次加固完成后,在超前加固的前提下进行回采,然后根据现场工作面顶板情况考虑第二次注浆。确保了工作面过断层期间的安全高效生产。     

弱胶结富水顶板留巷围岩变形特征与控制技术

为解决弱胶结富水顶板双巷布置工作面留巷支护难题,以色连二矿12309辅助运输巷为工程背景,开展了弱胶结富水顶板锚杆及锚索锚固性能试验,提出了以提高锚索锚固力为基础的分步支护与加固技术。通过巷道变形观测,分析了留巷围岩的变形特征。结果表明,留巷受本工作面采动影响主要为滞后影响,其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后 0～300 m 区段,当留巷受下一个工作面采动影响时,其影响范围及影响程度较上一个工作面大幅降低,说明以提高锚索锚固力为基础的分步支护与加固技术是比较适合弱胶结富水顶板留巷的支护方式。