煤矿深井巷道围岩协同支护控制技术研究

深部巷道支护问题是当前煤企面临的重难点问题之一。本文将xx煤矿东大巷支护作为研究对象,对巷道出现的大变形大破坏问题进行了研究,综合采用围岩岩性、围岩黏土矿物成分和结构、巷道所处应力场等方面进行了研究,得到了巷道出现变形破坏的主要机制为胶体膨胀类型、吸水膨胀类型、工程偏应力型、重力及构造应力型。并结合巷道所处地质条件,针对性提出了协同支护返修控制措施,对巷道返修后变形情况进行了监测,从监测情况来看,巷道稳定性整体得到了稳定性控制,对类似巷道支护提供了一定的借鉴。     

深部巷道围岩破裂演化实测研究

深井高应力巷道支护是目前巷道支护研究的重点和难点,为研究该类巷道岩层破坏失稳机理,在未开掘巷道两帮围岩中布置应力、位移监测点,揭示巷道掘进全过程围岩应力转移及不同深度岩体位移变化特征。监测结果表明：巷道揭露初期在浅部围岩形成应力集中,随时间推移围岩集中压力向深部转移,最终平衡在2.5~4 m围岩内;2 m内围岩位移量占总位移量的75%以上,浅部围岩移动变形量主要为松散破碎变形量。依据监测结果设计二水平轨道巷采用锚杆＋锚索＋U型钢的初次支护和锚注二次支护的围岩控制方案,该技术取得了良好的效果,控制围岩变形量在40 mm以下。     

工作面回撤巷道围岩变形规律与支护优化研究

回撤巷道是工作面采完后设备及人员撤回的主要通道,其稳定性对安全生产及成本控制意义重大。以潞安常村煤矿回撤巷道为研究背景,通过数值模拟研究了初始支护方案下,工作面推采对回撤巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明:随着工作面向回撤巷道的推进,主回撤巷道顶板变形量大,锚杆轴力较大。根据研究结果提出了主回撤巷道支护优化方案,有效的控制了巷道顶板变形,降低了锚杆轴力,使回撤巷道处于稳定状态。     

巷道围岩施工质量检测及围岩监测技术研究

为能够准确、及时、定量的预测预报围岩变形情况,对监测对象、断面设置、观测点埋设以及资料处理进行细致分析,探讨了围岩变形与稳定性判定关系,并结合赵家庄煤矿围岩监测数据结果,对不同巷道断面围岩稳定性与预报做出评价。     

动压影响巷道围岩控制技术研究

以2201工作面为研究对象,对动压巷道围岩变形破坏机理进行了分析。采用FLAC3D分别对动压巷道无支护、锚网索支护和二次注浆加固进行数值模拟,通过位移和塑性区分布图可知,动压巷道采用锚网索+注浆加固方式能更好的控制围岩变形破坏。     

巷道掘进过程中围岩稳定性控制研究

井下巷道掘进过程中,围岩由于受力被破坏而产生变形的情况十分普遍,极大制约了煤炭开采工作的进行。为了深入研究其运动趋势,找出其运动规律,以便防治措施的有效、针对性开展,本文以某矿10523工作面为研究对象,利用FLAC软件对巷道围岩的变形特性进行模拟,找出其变形规律,发现了围岩的内部破坏变形机制,并根据其变形机制提出了相应的防治巷道围岩变形的防治措施。通过井下监测数据结果可以看出,这里提出的锚网索联合支护措施很好的减缓了巷道的变形程度,保障了井下巷道功能的正常使用,合理有效。     

煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律探析

XX煤矿XX巷道埋深在680m左右,巷道穿过软弱破碎岩层,属于较为典型的深部软岩巷道。在将巷道掘进之后,巷道整体的变形量较大,巷道正常功能已经丧失,为了全面了解巷道出现的变形情况,本次在进行现场勘察的基础上,对巷道围岩开展了松动圈范围探测、围岩物理力学试验、巷道地应力测试等,结合巷道返修支护需求,秉持“先抗后让再抗”的返修支护理念,针对性提出了巷道返修支护方案,从返修情况来看,整体取得了较好的返修支护效果。     

深部巷道围岩变形及支护技术研究

山西某矿为具有几十年开采历史的,年产600万t的大型现代化矿井,矿井进入深部开采阶段,在12采区西轨道巷掘进支护过程中,采用锚喷支护技术时巷道围岩变形严重,无法保证井下安全生产,基于此,笔者提出了采用锚网喷支护+注浆锚杆支护的新的支护措施,对巷道进行支护。通过对采用新支护技术巷道围岩变形监测数据分析可以看出,采用新支护技术后,巷道围岩变形得到了较好的控制,为井下安全生产奠定了良好的基础。     

软岩巷道注浆加固技术研究与应用

针对软岩巷道围岩变形大、巷道稳定性差的问题,以山西某矿软岩巷道地质条件为基础,对注浆加固机理进行了分析,确定了巷道注浆加固方案,并对巷道注浆前后围岩变形量进行了监测。监测结果表明,注浆后顶底板移近量减小了62%,两帮移近量减小了74%,注浆措施能够有效减小巷道围岩变形,提高围岩强度。该研究结果对其他相似条件巷道有一定的借鉴意义。     

某矿回采巷道锚网索联合支护围岩稳定性研究

为掌握某矿回采巷道新支护方案的支护效果及巷道围岩稳定性,采用LDZ-300锚杆拉力计对顶帮锚杆锚固力进行抽查检测;采用MQ19-250/63型矿用锚索张拉机对顶板锚索力学性能进行监测;采用KCE30B型离层仪对顶板离层量进行监测;采用十字布点法对巷道围岩表面位移量监测。结果表明,采用锚网索联合支护能够有效降低巷道顶板离层量和围岩变形量,提高巷道支护强度。     

煤与泥岩复合顶板巷道围岩控制关键点分析

针对2207轨道顺槽煤与泥岩复合顶板巷道的围岩控制问题,本文充分利用现场调研、矿压观测、文献检索等研究方法,分析了巷道围岩变形及破坏机理,并对巷道围岩支护原则及控制关键点进行了分析,对相似地质生产条件下的巷道支护设计提供了借鉴。     

深部巷道顶板爆破切顶卸压与围岩控制技术研究

关家崖矿为解决坚硬顶板综采工作面围岩应力积聚前移，导致巷道变形严重的难题。以8101工作面为工程背景，采用数值模拟软件对深部巷道卸压爆破技术进行研究，发现在进行开挖后围岩应力重新分布，巷道开挖面的附近出现明显的应力集中前移现象，在巷道顶板及底角位置有岩爆破坏的倾向，同时对不同爆破卸压孔深度对巷道围岩应力状态及顶底板移近量进行分析，随着预裂爆破深度的增加，在巷道开挖面上围岩的应力大小逐渐增加，同样的巷道围岩的变形位移同样呈现增章态势,达到减轻沿空留巷巷道变形的效果,保证矿井的安全生产。     

厚顶煤层回采巷道围岩稳定性研究

本文以某煤矿3201工作面为研究对象,针对其生产过程中出现的回采巷道稳定性较差的情况,通过理论分析及数值模拟等方式对其巷道围岩变形情况进行综合分析,进而设计出符合矿井生产实际的支护方案。经现场验证后发现,优化后的支护方案使巷道顶底板及两帮的移近量都明显减少,整个矿井的巷道稳定情况得到有效控制,实现了矿井的安全高效生产目标。     

锚注支护围岩变形破坏嵌套结构分析

熟悉掌握巷道围岩变形破坏发展规律是进行合理巷道支护的前提,锚注支护能够有效解决深井工程软岩巷道围岩稳定。基于巷道围岩弹塑性变形特性,研究深井软岩巷道锚注体变形破坏发展规律,表明锚注体深度等于原岩破裂区厚度,锚注体围岩经历移动变形后形成锚注体破裂区、锚注体塑性区和锚注体弹性区的分区变形特点,与原岩破裂区形成变形破坏嵌套结构。     

缓倾斜煤层软岩巷道变形规律及围岩控制研究

本文采用FLAC~(3D)数值分析方法对某煤矿缓倾斜煤层软岩巷道非对称变形破坏情况进行分析,从中得出倾斜煤层软岩巷道围岩的非对称变形规律,并将该规律与现场矿压监测的结果进行比较,进行两者之间的验证。为了缓解顶板上部形成的自然平衡拱沿煤层层理向巷道上帮顶角发展的问题,本次研究中采用多介质联合支护技术,在锚杆与岩体的共同作用下形成"压缩拱",充分利用了锚网—围岩整体力学效应,避免了巷道围岩变形和破坏的问题,可以更好服务于生产实践的发展。     

高水平应力软岩巷道围岩变形机理研究

高水平应力软岩巷道支护是目前巷道支护研究的重点和难点,该类巷道多为破碎结构,节理发育,岩体强度较低,围岩侧压系数较大等特点,造成巷道底鼓量大、片帮严重及拱顶剪切剥落。分析表明巷道变形破坏机理为：巷道开挖原岩应力释放回弹,应力重新调整平衡,在此过程中结构面剪切错动,围岩强度大幅降低;巷道围岩在高地应力、低围压及高应力差的共同作用下产生严重塑性变形破坏。通过数值模拟构建了不同巷道形状在不同地应力环境中的支护方案。     

马路坪矿软岩巷道围岩变形的力学分析

通过对马路坪矿深部软岩巷道围岩变形的力学分析,根据对巷道变形破坏范围的分析、计算,得到巷道破坏的相关力学参数,从而得到锚杆支护的长度及支护参数,为深部软岩巷道的支护提拱了依据。     

褶曲构造下大断面巷道围岩活动机理与控制

针对章村矿位于褶皱区的-350m大巷、副巷支护的难题,通过理论分析与现场实践相结合,对位于褶皱区的大断面煤巷变形破坏机理及相应的高强度长锚杆支护技术进行研究。结果表明,褶皱区大断面煤巷变形破坏主要是由于构造应力即水平应力的作用,同时受相邻采区工作面采动影响,导致巷道锚杆支护失效,顶板离层,煤帮片帮破坏。高强度预应力4m长锚杆支护具有较高承载力,对褶皱区巷道支护有较好的适应性,保证了巷道围岩完整,巷道变形得到有效控制。     

松软围岩岩巷锚注加固技术研究

32503底抽巷巷帮及底板均为软岩、裂隙发育且岩体遇水膨胀软化,导致巷道围岩变形量大,原采用的U型钢+锚网索支护难以满足巷道围岩控制需要。在对32503底抽巷围岩岩性以及巷道围岩变形特征分析基础上,提出采用锚注支护技术控制围岩,具体采用注浆锚索、注浆锚杆提高巷帮、底板岩体整体承载能力及稳定性,降低围岩变形量,并对锚注支护具体方案进行设计。现场应用后,32503底抽巷锚注支护段围岩变形量整体较小,巷道断面可满足后续使用需要。     

围岩松动圈机理在煤巷支护效果判定中的应用

巷道开挖后,表层围岩打破了三向应力平衡状态,环向应力集中,随位移的发生与发展、破坏逐渐向深处扩展,遭到破坏的部分岩石形成了围岩松动圈。为了保持巷道的稳定性,大都采用锚杆、锚索和注浆联合支护方案,锚杆支护很难直接辨识出其初期设计是否合理。因此,对巷道进行矿压与支护监测,监测围岩应力重新分布过程中围岩变形破坏情况、应力分布状态以及支护体受力等是十分必要的。经过对所测得的数据的科学分析可以及时发现异常、有助于采取措施,保证生产,同时也为修改完善设计提供数据支持,对围岩松动圈范围的监测和分析可以从理论和实践上判定巷道支护的效果。