中空注浆锚索在深部软岩巷道支护中的应用

为解决曲江矿西二进风石门巷道拱顶下沉、底部鼓起等变形问题,研究设计了一种新型中空锚索注浆加固方案,通过该方案的实施效果发现:中空锚索注浆可以改变围岩内部松散结构,对围岩起到胶结加固的作用;中空注浆锚索加固技术能够有效控制围岩巷道的变形,保证了围岩巷道的长期稳定性。     

动压影响下盘区胶带机头硐室破碎围岩加固技术

详细调查成庄矿二盘区胶带机头硐室生产地质条件、支护现状和变形破坏特征;运用FLAC^3D建立三维数值模型,分析硐室随着相邻工作面的推进三维空间围岩应力场分布状况,以及不同尺寸保护煤柱条件下工作面采动对巷道群应力集中的影响,揭示了原有锚杆支护失效原因。针对动压影响硐室变形实质是围岩内部产生裂隙及其扩展、张开的特点,提出先注浆充填修复围岩结构完整,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提高其围岩稳定性的加固原理。基于上述原理设计加固方案应用于盘区胶带机头硐室巷修工程,试验表明:采用围岩表面喷浆封闭堵漏和浅深孔注浆相结合的加固技术,不但有效控制了胶带机头硐室的失稳破坏,还限制了围岩的长期流变,从而确保了硐室的长期稳定。     

破碎围岩巷道变形因素分析及支护优化设计

针对米山煤业辅助运输石门破碎围岩大变形巷道的失稳破坏问题,分析了巷道支护锚杆(锚索)与巷道围岩作用机理,从理论方面分析了造成巷道大变形破坏的机理,认为巷道围岩原生结构面上产生了较为显著的离层、滑动与张开,新生破裂随之产生并全面扩展,导致围岩变形严重.根据现场围岩条件,提出了注浆加固+高预应力锚索的联合支护方案.根据研究方案在辅助运输石门进行了现场应用,分析与评价支护效果,验证理论分析的正确性与支护方法的有效性.     

松软煤层动压巷道变形破坏特征及加固技术研究

余吾煤业S2206工作面进风巷处于松软煤层中,受工作面采动影响围岩变形破坏较严重。通过分析原有支护条件下巷道的变形破坏特征,结合现场实际提出了锚喷注联合支护加固方案,并进行全方位矿压监测。监测结果表明:采用加固后巷道围岩变形得到有效控制,塑性区显著减小,锚索受力处于较佳状态,充分发挥了支护体的承载能力,能够保证巷道的长期稳定。     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

综放骑跨大巷支护参数优化研究

井东四矿4#煤骑跨9#煤回风大巷,在4#煤综放工作面回采动压影响下,回风大巷部分区域变形破坏严重。通过对巷道围岩破坏机理分析得出,破碎围岩、上部煤层回采动压影响、断层以及支护参数的不合理是导致围岩变形破坏的主要原因;提出注浆锚杆加固围岩、改变支护参数、加固关键部位的组合加固方案,并在现场进行加固试验。试验结果表明:加固方案有效地控制了围岩变形,确保了回风大巷的安全稳定。     

深部大断面巷道围岩注浆加固技术研究与应用

针对深部大断面巷道支护成型后服务期间围岩变形比较严重,巷道顶底板和两帮变形量较大等问题,基于莫尔-库仑准则和力学平衡原理,对巷道围岩注浆改性机理及巷道围岩注浆力学模型进行分析;采用FLAC~(3D)数值模拟方法对比分析了分层掘进、一次见顶见底掘进、注浆加固与未注浆加固,4种交叉支护方法下围岩塑性区、应力场及围岩移近量演化规律。结果表明:注浆加固后巷帮塑性区破坏范围及围岩移近量明显减小,有效控制了巷道围岩变形。定性分析并确定了"分层掘进+滞后高压注浆+强力锚索支护"的矿压控制方案,实际应用结果表明该方法能够有效控制巷道围岩变形,可为深部大断面围岩巷道注浆加固的设计与应用提供借鉴。     

锚网喷、锚索联合支护在深部矿井巷道中的应用

以芦岭煤矿三水平石门支护为工程背景,根据现有的支护措施、围岩变形破坏状况及围岩力学分析,总结了巷道变性破坏的主要原因,提出错网喷、锚索联合支护方案,运用FLAC模拟软件对巷道位移场及围岩塑性区分布特征进行模拟计算,并通过现场矿压观测结果分析,该支护方案成功控制了巷道围岩的破坏变形,取得了良好的支护效果.     

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。     

深井软岩巷道围岩加固技术研究及应用

针对埋深大、围岩软、地压大、裂隙多等条件,通过对巷道变形原因的分析,提出了全断面双液注浆配合反底拱浇筑的加固方案。通过实践证明,该加固方案有效地控制了围岩的变形破坏,取得了良好的加固效果,具有广阔的推广应用前景。     

余吾煤业轨道大巷破碎围岩控制技术

分析了破碎围岩弱面、水蚀、构造应力、大断面等因素对余吾煤业+400 m水平轨道大巷围岩变形破坏的影响,论述了轨道大巷两帮破坏诱发顶板变形的围岩破坏特征,进一步阐述了采用注浆加固减小帮顶围岩塑性区,锚杆支护提高了围岩的自承能力的锚注联合控制技术。矿压观测结果表明,注浆加固围岩弱面后,锚杆锚索初期快速承载,围岩最大表面位移约23 mm,控制效果显著。     

超千米深井巷道围岩变形破坏机理分析及控制

针对超千米深井巷道围岩的地质力学特征,模拟计算了巷道围岩变形破坏规律,得出超千米深井巷道围的变形破坏具有很强的空间效应,巷道围岩的变形以顶板偏下帮和底板的变形为主,且垂直变形大于水平变形,为巷道围岩的易破坏区;并通过对底板变形曲线进行拟合计算,得出了超千米深井巷道底鼓的计算公式。研究结果表明,控制超千米深井巷道围岩在强力支护顶板和两帮的同时,必须加强对易破坏区的加固,尤其是对底板的加固;实践证明,加强对顶板偏下帮和底板易破坏区的加固,有效控制了巷道围岩的变形破坏,为其他超千米深井巷道围岩的控制提供了重要的参考价值。     

采动影响下松软煤巷支护加固技术

余吾煤业S2206工作面进风顺槽由于受到该工作面回采的影响,原有支护条件下围岩变形破坏较严重,为了能够保证巷道的正常使用,通过分析原有支护条件下巷道的变形破坏特征,利用通用离散单元法程序UDEC对提出的各支护加固方案进行优选,最终确定了锚喷注联合支护的加固方案,并进行了现场实施和效果监测。结果表明:采用锚喷注联合加固方案后塑性区显著减小,巷道围岩变形得到了有效控制。     

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。     

孤岛工作面动压影响留巷顺槽破坏机理及加固技术研究

通过调查成庄矿二盘区2318孤岛工作面留巷顺槽的地质条件、支护状况和变形破坏特征;理论研究动压影响留巷顺槽变形破坏机理及原因,借助数值模拟软件UDEC计算分析不同支护方式对影响巷道稳定性因素和受动压影响巷道围岩加固作用机理。针对巷道变形破坏程度和顺槽巷道加固特点提出,采用围岩表面喷浆封闭堵漏和深孔注浆相结合加固方案,并在2236副巷进行了现场试验。试验表明,加固后有效控制了孤岛面留巷顺槽围岩变形,能够满足使用的安全,降低巷修成本,具有显著的经济效益。     

锚注法在大断面软岩巷道修复加固中的应用

介绍了祁南煤矿８１ 回风石门的破坏情况,并根据该巷道地压、构造应力大,断面大,围岩松软破碎的特点,提出了对其修复加固的锚注联合支护方案。井下试验表明,采用锚注法对大断面软岩巷道进行修复加固,不仅保证了巷道的长期稳定,而且还取得了显著的经济效益。     

深部巷道平顶稳定性分析及返修控制研究

针对圆弧平顶这类极少出现的特殊巷道断面力学特性不明,原支护方案及一般返修方案无法满足围岩稳定控制要求等问题,基于极限分析理论建立相应的巷道顶板力学模型,算例分析不同参数对顶板稳定性的影响规律;根据巷道不同地段现场变形破坏情况,针对性地提出"不同地段分区控制,关键部位加强支护,破碎围岩注浆加固,极端条件联合支护"的返修控制对策,设计相应的返修方案并进行现场应用.研究结果表明:采用注浆加固等措施提高岩体力学参数,改进主动支护构件强度或者采用高强高刚的被动支护构件提高支护阻力,均能有效提高巷道圆弧平顶的稳定性.基于现场巷道变形破坏情况,将返修地段划分为严重破坏区、一般破坏区、局部破坏区和潜在破坏区,对严重破坏区设计联合支护返修方案,巷道控制效果显著,最大变形量没有超过40 mm;其他返修区段采用注浆加固后,除个别地段变形稍大外,基本控制在50 mm以内,总体上满足使用要求.研究成果可为类似巷道支护设计及返修提供指导与参考.     

动压软岩巷道锚注加固机理与应用研究

随着矿井开采强度不断增大和煤矿井田开采深度日益增加，软岩、动压、深井以及它们的复合型巷道的有效维护已成为制约矿井安全生产的关键问题之一．针对某矿中三轨道石门动压、软岩的复合型工程特点，从巷道的布置层位、保护煤柱设计、支护方案及受采动影响状况等方面入手，分析了石门变形破坏的原因．研究结果认为：有效改善巷道围岩体力学性能，为锚杆支护提供可靠着力基础，从而使支护体与围岩共同作用形成有效承载结构，是治理动压软岩复合型巷道的主要技术途径，并提出了“以锚注加固为基础，关键部位进行加强支护”的“非均匀支护”新技术，进一步确定了该石门主要的锚注加固技术方案和技术参数．确定的方案在现场进行了工业性试验，结果表明，该石门在受上部煤层开采影响时，围岩变形量得到了有效控制，而且围岩变形很快趋于稳定，为矿井的安全生产创造了条件，取得了良好的技术经济效益．     

深部破碎围岩注浆加固技术及其应用

文中针对胡底矿盘区水泵房围岩控制难题,分析了水泵房硐室围岩变形破坏特征及机理,提出了注浆和注浆锚索联合加固方案。现场应用表明:加固后的硐室围岩稳定性得到了有效控制,破碎区被浆液密实充填,满足硐室的正常使用要求。     

深井沿空留巷大变形锚注一体控制技术

在深部强采动应力环境下,沿空留巷变形量大、来压强烈、流变时间长.锚注一体控制技术可以将高预紧力锚索支护与注浆加固有机结合,有效控制围岩塑性区发展,提高围岩强度并修复受损锚固结构.在工作面前后采动影响剧烈区内,围岩内部裂隙发育,承载能力开始降低但锚固支护结构未发生大范围破坏,是注浆加固的最佳时机.在深井沿空留巷中采用锚注一体支护技术可以有效控制围岩变形,实现围岩长期稳定.