深井软岩巷道高强全锚注支护机理与技术应用

针对深井巷道围岩脆延性转化及地质(工程)软岩大变形力学特性,通过力学试验、实测检验等综合研究方法,对高强锚注支护作用机理进行了初步探索。研究表明:高强全锚注支护实现了由传统端锚向全锚的转变,支护系统刚度提高了5.8倍,抗剪强度提高了0.4~0.5倍,扩大了支护结构的有效承载范围,改善了围岩应力状态,提高了围岩自承能力;平煤一矿千米埋深回风上山试验段采用高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索进行高强全锚注支护,巷道两帮移近量5 mm,顶板最大变形量600 mm,相比原支护,显著降低了围岩变形量,简单修复即可实现巷道持久稳定。     

深孔高强锚注技术在深井巷道修复中的应用

为研究深孔高强锚注加固技术在深井巷道修复中所发挥的作用,基于淮南潘一矿东区11-2采区轨道上山实际地质条件,辅助电子窥镜观测技术对该区域支护失效及围岩破坏原因进行分析,提出采用深孔高强注浆锚索进行巷道修复的技术方案。通过采用多点位移计、电子窥镜等观测手段进行监测,结果表明:深孔高强锚注加固技术能够有效控制巷道围岩变形、充填破碎围岩;采用锚注支护后,巷道顶板及两肩窝变形量最大约为1~2mm,巷道变形得到了有效控制;深孔高强锚注加固技术对松动范围和松动程度都比较大的应力集中区巷道围岩具有良好的加固修复作用。     

深部软岩巷道失稳原因与高强全锚注支护试验

针对平煤一矿三水平下延回风上山千米埋深软岩巷道变形量大、围岩整体收缩内敛、变形破坏持续性强的特点,采用理论分析、现场地应力实测等综合研究方法,对影响深井软岩巷道稳定的主控关键指标进行了总结分析,提出了千米深井巷道高强全锚注一体化控制理念。研究表明:三水平下延回风上山围岩变形破坏的主控因素包括:高水平应力、高主应力差、巷道埋深大、围岩松软破碎、巷道跨度效应及原支护方案未能与围岩完全耦合;通过采用高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索及高强护表组件组合全锚注支护,进行全方位高强耦合控制,实现了锚杆/索锚注一体化、全长锚固及围岩品质增强,现场跟踪监测验证了高强全锚注支护体系适用于千米深井高应力软岩巷道围岩控制,具有较好的推广应用价值。     

“三大一高”复合顶板煤巷中空高强锚注锚索支护技术的应用

平宝公司己_(15-17)-12100机巷施工断面由4600×3000mm变更为5200×4000mm,在高强锚杆+钢带+高强锚索联合支护技术的基础上增加锚注技术,改善其整体性,提高煤岩体的自承能力,降低巷道顶板下沉量,减少围岩两帮收缩量,进而提高巷道支护效果,解决平宝公司大埋深、大跨度、大断面和高应力条件下煤巷顶板支护技术难题。     

深井巷道高强锚注一体化技术与工艺应用研究

针对深部地层力学环境条件下高应力软岩巷道围岩大变形控制难题,总结分析了深部巷道围岩控制的4种技术途径,提出了深井巷道高强全锚注支护控制理念,通过高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索对围岩进行大范围高压注浆,实现围岩承载结构的延扩及自承能力的提升。试验表明:高强锚注支护能够充填围岩宏观裂隙、挤压楔固密实围岩孔裂隙,改善围岩力学性能,有效控制了离层向纵深发展。     

深部巷道高强全锚注一体化技术研究与应用

针对深部高应力软岩巷道受高构造应力挤压产生大变形失稳的难题,提出了高强全锚注全方位、大范围、深层次注浆加固围岩,实现高强中空锚杆(索)由端锚向全锚转化,同时固结围岩、提质增强,提高了围岩与支护结构体的耦合自承能力;平煤一矿三水平下延戊一上山采区回风上山试验段采用高强锚注材料、高性能中空锚杆(索)、高压注浆对围岩进行大范围、深层次锚注,并通过巷道表面位移、深部离层变形、破裂情况窥视等综合方法确定了高强锚注合理时机,实测两帮变形量小于10mm,顶板测点平均下沉变形量200mm左右,经简单修复即可实现巷道的长期稳定。     

复合顶板软岩巷道锚注支护数值模拟研究

基于数值模拟软件FLAC3D,对复合顶板软岩巷道锚注支护进行了仿真模拟。通过分析不同锚注支护复合顶板巷道的变形,可以得到锚注支护使巷道顶板中点的位移量减小75%左右。对锚注支护前后及不同间排距条件下围岩的应力、位移及最大主应力区的变化情况等进行了系统分析,结果表明,锚注支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道的损伤变形。     

深井高应力软岩巷道锚注机理与应用

为了解决淮南矿区深井高应力软岩巷道难以支护,且反复修护等问题,以潘一矿东区-842 m东翼1#回风大巷为背景开展了锚注支护试验研究,分析了深井高应力软岩巷道锚注支护机理,并与普通端锚锚杆支护进行对比研究。结果表明:锚注支护由端锚转变为全锚,提高了深部破碎围岩的径向约束,具有较高的抗剪力,改善了围岩的力学性质,提高了支护结构的承载能力和刚度,锚注加固段围岩裂隙基本不发育,工程应用表明采用锚注支护后巷道围岩位移明显减小,围岩稳定性得到有效控制。     

深井软弱围岩巷道变形破坏机理及支护技术研究

为解决赵楼煤矿七采区辅助运输巷变形严重的难题,通过现场监测分析原支护方案条件下软弱围岩变形破坏机制,围岩易膨胀、软化,承载能力低,巷道所处应力场复杂,支护材料支护潜力无法有效发挥,巷道断面尺寸大是巷道变形破坏的主要原因。提出增加顶板护表面积、注浆加固、施加高预紧力、关键部位加强支护等具体措施,并实施了高强锚注支护试验方案。结果表明:高强注浆锚杆、锚索受力均呈现出"顶板右帮左帮"的趋势;顶板、底板、右帮和左帮变形量比原支护方案分别降低了79.7%、81.9%、80.0%和77.8%,说明高强锚注支护方案能够有效控制围岩变形。     

深井高水平应力巷道锚注支护治理底鼓数值模拟研究

底鼓治理是巷道支护的难题之一,也是巷道支护的重点和关键。针对深井巷道底鼓治理难题,通过数值模拟分析了底板无支护、锚固支护、锚注支护后围岩应力应变规律,揭示了高水平应力对深井巷道底鼓的影响,验证了锚注支护不仅能够有效控制深井高水平应力巷道底鼓且对两帮稳定影响甚小。     

基于高强锚注支护技术的巷道稳定性研究

为了对巷道进行有效支护,研究了高强锚注支护对巷道稳定性的研究,分析了高强锚注支护系统,主要是对新型中空注浆锚索、中空注浆锚杆、水泥注浆添加剂以及施工设备的分析。采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了不同锚注条件下塑性区、应力分布,并进行了现场试验。研究得出,高强锚注支护能够有效控制巷道围岩。     

深井大断面软岩巷道顶板破坏机理与控制技术

针对深井大断面软岩巷道顶板严重破坏难以形成承载结构的难题,采用现场调研实测、理论分析及数值模拟方法,研究巷道断面尺寸变化对顶板的应力场、位移场、塑性区影响规律,阐明其顶板破坏机制,提出深井大断面软岩巷道顶板"多支护结构体"支护技术,将锚网喷形成的外圈支护结构和高强度U型钢支架形成的内圈承载结构组合起来,形成高强度、高刚度的锚壳支护结构,有效控制了深井大断面软岩巷道顶板变形,现场应用效果良好。     

深井软岩支护新技术的研究与实践

按传统的支护理论,软岩巷道支护3个月后即等到巷道围岩释放压力后进行锚注。刘庄煤矿西区井底车场和主要大巷在井深800 m左右,巷道岩性极软,施工时极易发生冒顶和掉顶,按传统的锚注方式,巷道施工后变形量较大,严重影响巷道正常使用,主要表现在:顶板下沉、浆皮开裂、底鼓严重、巷道断面变小,形成的安全隐患较多,巷修工作量加大,投资成本增加。刘庄煤矿针对这一情况,从深井软岩巷道稳定性控制角度,优化支护技术,采用掘注一体化、管缝锚杆、锚索束支护新技术,并且取得成功,从而摸索出深井软岩支护一套新技术。     

软岩巷道地压控制研究

深井巷道地压的控制是煤矿开采的一个技术难题,对深井巷道围岩的物理力学性质、矿压显现进行了分析,提出治理深井巷道围岩的支护方案,并对该巷道采取锚网索联合支护和锚注的技术措施进行了修复加固的试验研究,试验效果明显,提高了巷道支护强度,控制了动压巷道的破坏,保证了巷道的稳定。     

预应力锚注技术在深部区域巷道围岩控制中应用

矿井开采深度不断增大,地压随之增大,导致巷道支护难度增大。为解决深部高应力围岩支护问题,本文运用COMSOL软件进行了原岩巷道断面和预应力锚注支护巷道断面围岩应力分布数值模拟,模拟得出预应力锚注技术可有效控制巷道顶板应力集中问题,并可有效控制顶板岩石失稳问题。将预应力锚注技术应用到某矿11034运输巷支护中,预应力锚注技术有效解决了深部高应力巷道内围岩支护问题。     

深井巷道中空锚索注浆加固实践

深井支护一直是困扰矿井正常生产的一大难题,经过调研,对巷道采用锚网索喷+套棚支护和深浅孔锚注管注浆后,再对巷道肩窝以上进行中空锚索注浆加固,提高了巷道支护强度。     

深井厚复合顶采空区上方煤巷支护技术及应用

分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技术是控制深井厚复合顶板采空区上方煤巷围岩变形的有效方法。     

松散破碎围岩锚注在返修巷道中的研究应用

通过对锚注支护机理的阐述,研究锚注支护修复巷道的可行性。结合丁集矿典型返修巷道变形与破坏形式特征,设计该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价。实践表明,该技术是解决深井高应力软岩返修巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。     

松散破碎围岩锚注机理分析及其在返修巷道中的应用

通过对锚注支护机理的阐述,研究锚注支护修复巷道的可行性。结合某矿典型返修巷道变形与破坏形式特征,设计该返修巷道锚注支护方案,并完成了现场监测分析与评价。工程实践表明,该技术是解决深井高应力软岩返修巷道支护的有效途径,具有较高的推广应用价值。     

软岩巷道变形破坏特征及锚注一体化支护技术

平煤十矿-320m第二变电所位于砂质泥岩中,受矿压显现影响,巷道底板、两帮出现大变形,普通支护难以满足要求,采用高强锚注一体化支护技术对巷道进行修复。通过钻孔窥视仪对各深度岩层裂隙发育状况进行了观测,并以此为基础对围岩变形破坏特征进行了分析,得出了巷道变形量大、难以支护的原因|借助数值模拟方法对原支护与高强锚注一体化支护方案进行了对比分析,结果表明,高强锚注支护可在很大程度上控制围岩的变形|实际应用效果表明,采用高强锚注一体化支护后巷道在较短时间内即可达到稳定,围岩变形从根本上得到了控制,该技术对控制软岩巷道变形具有明显的技术应用效果。