矿山巷道分级合理支护方法研究与应用

随着阿舍勒铜矿逐步转为深部开采,深部巷道支护方案亟需优化。为实现按需支护目标,建立了矿山深部巷道分级合理支护体系。首先,对巷道合理支护的基本要求和主要影响因素进行了分类汇总分析;其次,提出基于围岩条件、巷道断面尺寸、巷道功能用途和服务年限、软弱结构面产状影响的巷道支护分级方法;最后,基于矿山支护现状、深部巷道支护成本分析比较以及前期支护研究,对合理的支护形式进行评价,确定与巷道支护级别相对应的支护形式和参数,进行方案设计。现场应用结果表明,分级合理支护节约了巷道支护成本约10%,节省支护时间约20%,降低了支护返修率,支护效果良好,为矿山巷道支护标准化和规范化管理提供了依据。     

新桥煤矿2107轨道巷支护优化设计

通过对巷道顶板围岩应力的实际观测数据,巷道理论支护数值的分析,以及巷道在施工期间的锚杆、锚索等应力、预紧力的观测及对数值模拟,提出巷道在支护情况下的3种支护方案,由矿井根据巷道实际支护形式调整支护方案,从而保证巷道的支护效果。此次巷道支护的合理选择减轻了2107轨道巷的支护变形,增加了巷道的稳定性。在遇有地质构造区域据选择合理的支护形式,从而保证巷道的顺利通过地质构造区域。巷道的合理支护提高了支护效果,保证了巷道的稳定,为打造煤巷掘进精品工程提供了可靠的技术保障。     

深部工程软岩巷道“双壳”支护理论与技术

在详细分析深部巷道围岩变形特征及主要影响因素的基础上,提出了深部巷道"双壳"支护理论,认为通过对巷道浅部进行支护形成浅部应力支护壳,对巷道深部进行加固形成深部应力加固壳,深浅壳体形成的支护体系能有效减小巷道围岩破坏范围,阻隔深部高地应力传播,保持巷道围岩稳定与巷道成形。根据巷道破坏范围不同,构建了由"单壳"支护、连续"双壳"支护和非连续"双壳"支护组成的巷道"双壳"围岩支护体系,并分析了巷道"双壳"围岩支护机理,研发了深部巷道"双壳"支护技术。以陶二煤矿深部巷道修复工程实践为例,验证了深部巷道"双壳"支护的合理性。     

桃园煤矿深部巷道二次加强支护技术

为了控制深部巷道围岩剧烈变形,分析了桃园煤矿深部矿井巷道支护状况,结合该矿深部巷道第1次支护实际情况,提出巷道二次加强支护设计参数;通过现场监测证明巷道支护状况好转,极大地提高了支护结构的承载能力,从而提高了巷道支护结构的稳定性.     

破碎顶板锚杆支护技术探索与应用

八一煤电化公司破碎顶板支护一直是巷道支护技术的难点,以往通常采用普通圆钢锚杆支护,由于锚杆强度低、预紧力小,达不到理想支护效果。近年来对巷道支护技术进行改革,采用高强度锚杆网带组合支护技术,显著提高了巷道支护效果,降低了巷道支护和维修费用,保障了巷道支护安全。     

软岩巷道支护的探索实践

随着矿井向深部区转移,矿山压力增大,其巷道支护方式也将发生较大变化。裴沟矿区通过巷道支护方式的演变,巷道支护逐步贴近利用巷道支护与围岩共同承载的支护原理,大大提高了支护强度,降低了巷道失修率和返修率。     

巷道支护控制蠕变机理分析及参数设计

为了解决深部矿井巷道支护的难题,建立了弹塑性变形软岩巷道力学模型,理论分析了支护机理和巷道表面位移、速率随时间变化曲线,研究了支护结构极限承载能力,然后对巷道支护进行了参数设计。研究得出:巷道围岩的表面位移和时间呈正比关系;选择一定的时间节点,对巷道进行再次支护,可以实现对巷道蠕变的有效控制;全断面注浆+锚索梁支护可以有效增加巷道支护阻力和巷道围岩松动圈的自身承载能力,保证了巷道的稳定性。     

松散破碎膨胀型软岩巷道支护技术研究

以盛源矿业公司牛西井软岩巷道为研究对象,首先分析了巷道支护面临的复杂地质条件与围岩破坏情况,然后进行了软岩巷道破坏机理分析,进而考虑软岩巷道的支护特点与支护原则,确定了软岩巷道支护方案与支护参数,最后对软岩巷道支护效果进行了数值模拟分析,验证了支护方案与支护参数的合理性,从而为类似条件的软岩巷道支护提供了参考依据。     

软煤区巷道支护设计及支护效果分析

针对寺河二号井软煤区巷道支护困难的问题,文章通过对影响软煤区巷道支护效果的现场因素进行分析,提出了合理的巷道支护的优化设计,并对巷道变形进行观测。实践证明:采用高预应力高强全长锚固锚杆、锚索支护系统对巷道进行高强度支护后,巷道在掘进和回采过程中累计变形均不大,两帮总共为165 mm,顶底板为95 mm,保证了巷道的完整性,有效地控制了巷道变形,验证了该支护系统的现场可行性,为类似软煤区巷道支护提供实践经验。     

会泽深部高应力巷道分类支护技术体系研究

针对会泽矿业矿山厂深部巷道支护复杂性难题,开展了深部巷道失稳模式分析、深部巷道几何信息和地质力学信息聚类分析和不同巷道围岩变形力学机制分析,得出了深部巷道围岩的6种主要失稳模式、3种主要巷道支护类别和3种巷道围岩变形力学机制。基于深部高应力巷道支护涉及的多重因素的综合分析,提出了覆盖地层岩组、主要巷道类型、围岩等级、松动圈厚度、破坏形式、巷道走向与σ1关系和对应支护方案的矿山厂深部巷道分类支护技术体系,该巷道分类支护技术体系对于矿山厂深部巷道支护具有重要的指导作用。     

回采工作面巷道优化设计分析及刚性支护

三软煤层工作面回采巷道使用刚性支架支护,效果良好。白坪矿对11211工作面回采巷道进行了优化设计,在给定支护材料长度的条件下通过计算,得出巷道两帮倾角为60°时巷道横截面面积达到最大值,此时支护效果最优。对回采巷道采用了刚性支架支护,同时对巷道的支护进行了力学分析与实测比较,发现巷道顶板和两帮最大移近速度非常接近,说明巷道刚性支架支护设计强度基本合理。     

基于开挖面空间效应的巷道围岩支护时机分析

基于开挖面空间效应理论,对圆形巷道开挖面空间效应进行了分析,研究了煤巷锚杆支护结构的支护特性,并讨论了不同巷道半径及掘进速度情况下巷道围岩释放载荷和支护结构支护压力的变化特点,从而为选择合适的支护时机提供理论基础。结果表明:巷道半径对围岩释放载荷的影响较小,围岩释放载荷随开挖时间的增加均呈现先快速增加后缓慢增加然后基本不变的变化趋势。巷道掘进速度对巷道围岩释放载荷影响较大,随着掘进速度的增大,围岩载荷释放较快,支护时间也相应提前。巷道半径越大巷道围岩假想支护压力随时间变化越平缓;随着巷道掘进速度的增大,巷道围岩假想的径向支护压力迅速减小,支护结构支护压力临界点所对应的开挖时间越短。     

我国煤矿巷道支护的难题与对策

随着我国煤炭资源开发逐步向深部发展,巷道地质力学环境日趋复杂,给巷道支护提出了严峻的挑战。针对我国目前巷道支护中存在的主要支护难题,分别论述了高应力巷道、软岩大变形巷道、冲击地压巷道的围岩变形破坏特征,提出了相应的支护对策,并对每种类型的难支护巷道给出了近期研发的典型支护新技术。     

燕子山矿石炭系巷道支护优化设计

为了解决燕子山矿石炭系煤层巷道支护强度和成本过高的问题,从巷道掘进和使用特点入手,优化巷道支护方案,实现了顶锚杆、锚索协同支护,使两帮对顶板支护能力增加,消除了巷道顶底角的应力集中,有效提高了巷道支护效果,技术经济效益显著。     

回采巷道锚杆支护设计

在煤矿回采巷道中,巷道受动压影响较大,这决定了其巷道支护方法与其他巷道有所不同。简要介绍了在回采巷道中巷道支护的特点及我国目前所采用的锚杆支护设计的2种方法,并以此为依据在实际应用中进行了巷道支护设计,最终取得了良好效果。     

大断面切眼煤巷锚杆支护技术研究

以黄陵二号煤矿107工作面切眼巷道锚杆支护项目为工程背景,运用等效椭圆的方法计算了大跨度矩形巷道围岩破坏范围,确定了巷道支护参数。现场监测结果表明,巷道支护效果良好,支护参数计算正确,为煤矿大跨度矩形巷道支护设计提供了一种新的有效方法。     

锚网索联合支护在高山煤矿中厚煤层巷道中的应用

在煤矿的日常生产中,掘进巷道及开拓巷道支护方式的选择显得至关重要,选择合适的支护方式不仅可以对巷道煤岩体进行较好的支护,防止巷道过快变形,还可以节省支护成本,延长所掘巷道的服务年限。在巷道支护方式的选择上,一般主要考虑的因素是服务年限、围岩性质和原岩应力状态等。为选取高山煤矿9#煤层开采巷道的支护方式,并解决在支护的选型上存在支护强度达不到巷道支护要求的问题,对支护材料及支护的选型上经过大量实验,最终总结出采用锚网索联合作为9#煤层的支护方式,在最近几年中厚煤层的支护巷道变形较小,锚网索联合支护作为高山煤矿中厚煤层巷道首选的支护形式,不论在经济效益还是安全效益都达到了很好的效果。     

综采工作面回采巷道锚杆支护设计

在综采工作面回采巷道中,巷道受采动影响较大,这决定了其巷道支护方法与其他巷道有所不同.锚杆支护技术是目前在综采工作面回采巷道使用的主要支护技术之一.本研究以西曲矿28406综采工作面为工程背景,运用工程类比法对该工作面回采巷道进行初步设计;采用悬吊理论对锚杆支护参数进行选择和设计,对初步设计进行验证得出支护方案;介绍了锚杆支护施工生产及组织管理;并对支护效果进行了分析,表明选取的支护参数能够满足安全生产的需要,并取得了良好效果.这对西曲矿巷道支护及类似工程条件巷道锚杆支护设计有较高的借鉴价值.     

泥质底板动压巷道底鼓机理及控制技术研究

针对棋盘井煤矿工作面巷道底鼓严重的问题,采用现场地质调研、理论解析、数值模拟的方法分析了巷道底鼓的主要影响因素,得出了软弱、无支护和应力集中是巷道底鼓的根本原因,发现了原支护条件下巷道围岩呈不均匀收缩状态,揭示了巷道底板是巷道围岩破坏的危险位置,提出了承压支护系统。结果表明:承压支护系统体现了支护结构与底板围岩的协同作用,巷道底鼓量由支护前的800 mm减小到400 mm,承压支护系统有效控制了巷道底鼓。     

煤巷支护参数分析及工程实践

为了解决破碎顶板煤巷支护的难题,通过数值模拟分析了不同支护条件巷道围岩的变形特征,优选巷道支护方案设计为"锚杆+锚索+钢筋网联合支护",提高了巷道支护效果和安全程度,从根本上改善了巷道围岩力学状况。