复合型软岩巷道支护技术在大同矿区的应用

以大同煤矿集团某矿二水平井底车场巷道为例,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点,提出了一次支护采用强力锚网喷、二次支护采用锚注支护是适合该矿岩体特点的合理支护形式,并在该矿西大巷延拓及井底车场巷道、硐室修复中成功应用。     

金川二矿区深部巷道支护稳定性数值模拟研究

以金川二矿区深部某中段采准巷道为工程背景,通过应用Q分级方法,地质力学类法(RMR法)、地质强度指标(GSI)进行岩体质量分级和岩体力学参数估算,应用经验公式和理论分析法进行中段采准巷道支护设计.在此基础上,分别对比未支护和支护两种条件下巷道变形和破坏特征,确定采用设计的支护方案可有效降低巷道围岩变形程度并降低围岩塑性区深度,进一步验证表明,为该矿深部采准巷道稳定性控制提供的支护结构参数是合理的.同时,也发现巷道围岩浅层破坏以拉破坏为主,而围岩深层破坏以剪切破坏为主.     

高应力复合型软岩巷道支护技术研究

以某矿井底车场巷道为例，通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试，现场工程地质调查及巷道破坏特征分析，针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点，提出了一次支护采用强力锚喷网、二次支护采用锚注支护是适合该矿岩体特点的合理支护形式，并在该矿西大巷延拓及井底车场巷道、硐空修复中成功应用，取得了良好的技术经济效果。     

金川矿区深部高应力破碎岩体巷道支护技术研究及应用

针对金川矿区深部高应力破碎岩体巷道围岩变形量大、支护难、使用周期短等特点,基于以往巷道围岩变形破坏特征,从工程地质条件、地应力特征、采动影响等三个方面,分析了深部高应力破碎岩体巷道变形破坏原因。针对典型的巷道破坏特征与工程地质条件,提出了四类相应的新型支护方案,分别开展了现场工业试验;通过巷道围岩收敛变形监测,验证新型支护形式的支护效果。结果表明,新型支护形式有效地控制了深部高应力破碎岩体巷道围岩变形,实现了维护巷道围岩长期稳定的目的。     

西石门铁矿破碎、松软岩体掘进技术研究

西石门铁矿80 m水平中北运输巷是该矿北采区矿岩运输至矿主系统的唯一通道。该运输巷位于马河矿柱段,由于受民采破坏影响,巷道变形严重,为此该矿重新施工一绕道,但需经过破碎、松软岩体等围岩极不稳定地带。基于松动圈支护理论,采取了喷浆加固松动圈、超前插杆制造人工假顶、人工微振动开挖、紧跟金属拱架支护、挂网喷浆支护五重组合掘支一体化施工方案,提高了对围岩支护的及时性,控制了巷道变形,保证了绕道顺利贯通,同时也为相似围岩条件下巷道掘进施工提供了新方法。     

焦家金矿巷道围岩松动圈测试与破碎岩体支护技术

为了准确测定破碎蚀变岩体条件下巷道围岩松动圈范围,选择合理的支护方案与参数,本项目以山东黄金集团焦家金矿为依托矿山开展研究。联合采用岩体超声探测与数字全景钻孔摄像手段,获得了焦家金矿破碎岩体条件下的巷道围岩松动圈范围为1.0～1.3 m。开展焦家金矿现场岩体质量分级,基于分级结果计算破碎蚀变岩体所需支护载荷大小。计算结果表明,在破碎岩体条件下围岩所需支护载荷为51.08～76.17 kPa。依据围岩松动圈测试结果以及围岩支护载荷计算结果,初步确定焦家金矿破碎蚀变岩体应采用管缝锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方案,管缝锚杆长1.8 m,设计锚杆间距为1.0 m,排距为1.2 m,喷射混凝土厚度为50 mm。在此基础上,开展支护方案的现场工业试验,由巷道围岩连续收敛监测结果表明,当应用管缝锚杆+金属网+喷射混凝土联合方案支护后,巷道围岩收敛变形在6个月内不再增长,可有效保证焦家金矿巷道围岩在服务周期内的稳定性。     

东海矿深部围岩变形破坏分析

为了探讨东海煤矿深部巷道破坏规律,为支护提供技术支持,本文分析了该矿深部巷道破坏的主要形式,找出了影响东海煤矿围岩变形破坏的主要因素。得出了只有巷道围岩性质、围岩压力与支护方式三个因素达到一个最佳的组合,才能达到深部巷道支护的目的。在围岩压力已定的条件下,仅有改变巷道围岩性质,研究合理最佳支护方式,才能解决深部巷道的支护问题的结论。     

极高支承应力煤巷锚索桁架控制机理与实践

针对某矿在褶曲断层区的孤岛煤柱中开掘巷道时遇到支承应力大、煤岩体破碎、巷道断面大等技术难题，基于预应力锚索桁架支护系统可以改变巷道围岩受力状态的特征，结合该矿现场条件，设计并优化了联合控制方案中的锚索桁架支护参数。现场实施结果表明，以锚索桁架为主的联合控制技术能够解决极高应力作用下大断面煤巷支护难题。     

深部层状岩体巷道承载特性的物理模拟试验研究

为研究深部高应力条件下层状岩体巷道的承载特性及失稳机理,采用物理相似模拟试验方法,并借助高速摄像机、静态电阻应变仪、位移计等手段,研究了不同支护方式(无支护、锚杆支护、锚杆索支护)层状岩体巷道的变形破坏特征和应力演化规律;同时,从压力拱的角度分析了层状岩体巷道的成拱特性。研究结果表明:无支护条件下,巷道围岩变形破坏严重,顶板大面积垮落,呈现倒V型破坏区,无法形成有效的压力拱结构;采取锚杆支护和锚杆索支护后,巷道围岩应力状态得到改善,能够形成有效的压力拱,围岩变形量减小。研究成果为类似地质条件巷道支护设计提供了依据。     

信息窗口

济二矿巷道围岩松动圈测试研究有成果　　兖州矿业 (集团 )公司济宁二号煤矿和山东省煤炭科学研究所合作 ,对该矿巷道围岩松动圈进行了测试 ,并研究了围岩松动圈的影响因素及其形成和发展的规律 ,为实现采准巷道锚杆支护和全矿巷道支护的锚杆化提供了条件。测试和研究表明 :该矿巷道围岩松动圈属大、中松动圈 ;由于煤层埋藏深、地压大 ,巷道开挖后压力释放快 ,巷道围岩松动圈在开挖后即可达到 1ｍ左右 ,因此要特别重视临时支护 ;巷道围岩松动圈受到围岩强度、地应力等因素的影响 ,支护方式的不同也影响松动圈的大小 ,及时支护以提高初锚力对…     

三山岛金矿新立矿区西南翼破碎岩体稳定性控制数值模拟研究

三山岛金矿新立矿区属破碎带蚀变岩型特大型金矿床,区内构造主要为断裂构造。通过现场工程地质调查发现,现有支护条件下,巷道围岩会产生楔形体冒落、层状节理复合破坏和沿软弱夹层(断裂带)塌落破坏三种破坏模式;确定巷道变形破坏的主要影响因素为围岩成分及其结构构造、地下水、地压显现类型和巷道周边采掘震动。基于上述研究结果确定采用锚网喷支护方法对研究区域岩体进行支护,并给出支护方案A和B;选取-240m一中段进行建模,应用FLAC~(3D)数值模拟软件分析无支护、支护方案A和支护方案B三种条件下围岩应力、位移和塑性区分布特征,发现支护方案A和B均能够有效控制围岩变形破坏,但方案A较方案B成本低,即方案A为合理支护方案,可用于现场工程实践。     

断层破碎带走向方向大断面巷道支护实践

以塔山煤矿8301工作面为研究案例,基于该巷道特殊地质条件下巷道围岩特征,采用FLAC;数值模拟软件揭示了围岩受力状态及变形破坏规律,针对性制定了断层破碎带超前预注浆加固、"三高"支护强化、不对称补强加固的综合支护方案。矿压观测数据表明:8301工作面围岩变形量较小,巷道围岩稳定,支护方案可靠有效。     

不同支护条件下巷道围岩稳定性数值模拟研究

为了确保矿井的安全生产,模拟分析了不同支护方案下的围岩稳定性,然后结合双壳支护理论,最终确定最优的支护断面,介绍了原支护方案的缺点,采用双壳锚注支护理论,结合现场实际地质条件,设计了不同锚杆、锚索支护参数,建立了巷道数值模型,对4种支护方案进行了模拟,分析了巷道围岩位移特性。     

巷道高应力区U型钢支护技术研究

针对宏阳煤矿巷道高应力区实际地质条件,在原有普通U型钢支护方案的基础上提出U型顶棚加上横梁支护、U型顶棚加上下横梁支护和U型顶棚加上横梁和两侧纵撑支护3种新的支护方案;在有限元软件FLAC3D中建立了数值模拟模型,分别模拟了原有支护方案在内的4种支护方案的巷道围岩位移分布和最大、最小主应力分布等参数,并在巷道两帮布置测点得到巷道两帮位移曲线;分析结果表明:U型顶棚加上横梁和两侧纵撑支护为最优支护方案。在该方案实施期间,矿井巷道的顶板下沉量与两帮移近量大大减小,其中,顶板最大下沉量与两帮最大移近量分别为66 mm和21 mm,围岩稳定性得到有效控制。     

基于地质雷达的矽卡岩型铜铁矿巷道松动圈研究

测量巷道松动圈有助于提高巷道支护设计的针对性和有效性。但对于矽卡岩型金属矿床,常由于变质作用的差异,导致矽卡岩物理力学性质空间变异大、强度低、遇水膨胀,给矽卡岩巷道松动圈的测量带 来了很大困难。针对矽卡岩型金属矿床井下巷道松动圈测量存在的问题,以太平矿业矽卡岩型铜铁矿床为例,介绍了采用地质雷达探测巷道围岩松动圈的研究成果,分析了巷道围岩松动圈的分布特征,讨论了不同岩 石类型对地质雷达探测巷道松动圈的影响。研究表明：太平矿业井下巷道围岩复杂多变,松动圈厚度差异很大,破碎大理岩巷道松动圈主要在1.75 m范围内,而蚀变闪长岩巷道和矽卡岩巷道松动圈分布宽泛,分别在 1.25~3.25 m和1.75~3.50 m范围内变化;巷道断面尺寸越大,松动圈范围越大;地质雷达探测的精度取决于松动圈内围岩和外部塑性区围岩之间介电常数的差异,围岩性质越差,地质雷达图像显示的巷道松动圈边界 越不明显;在锚网喷支护巷道中,金属网片对雷达的电磁波有屏蔽作用,当网片网度较小时,会影响地质雷达的探测结果。上述地质雷达测量巷道围岩松动圈的相关分析成果可为同类地质条件的矿山提供借鉴。     

焦作矿区煤巷围岩稳定性分类及控制技术

由于传统的煤巷围岩支护形式和理念严重制约着锚杆支护技术在焦作矿区煤巷的推广,因此,首先根据焦作矿区煤巷生产地质条件,采用模糊聚类法建立矿区煤巷围岩稳定性分类,即分为中等稳定的Ⅰ类和不稳定的Ⅱ类,然后分析了中等稳定煤巷(松软顶板煤巷)和不稳定煤巷(高应力松软顶板煤巷)这两大类煤巷的围岩变形特征及控制技术,并确定了各类煤巷的较优支护形式和参数。     

渗水泥化巷道失稳特征及原因分析

对朱仙庄煤矿Ⅱ水平第二部胶带机大巷所处地质条件和水文特征进行了介绍,结合巷道初始支护情况,分析巷道失稳特征,分析得出:该处巷道围岩泥岩为主,且巷道稳定性差,围岩应力导致围岩失稳,渗流水对围岩的侵蚀是巷道变形破坏的主要因素。     

松软破碎巷道围岩注浆加固技术研究

古书院煤矿15号煤1523101巷道围岩松软破碎,巷道围岩变形量大,巷道必须进行维修才能使用。基于巷道地质与生产条件,分析了破碎围岩注浆加固的机理和作用,并进行多方案注浆加固方案模拟。研究了适合破碎围岩巷道注浆加固的合理加固支护方式及参数,在1523101巷进行了工业试验。在试验巷道进行了矿压监测,监测结果表明:巷道顶底板最大移近量为33 mm,两帮最大移近量为22 mm,最大底鼓量为30 mm,巷道变形量总体很小,能够满足巷道的安全使用。试验注浆加固效果显著,高强锚杆支护配合注浆加固联合支护系统是适合受采动影响巷道的安全、有效和经济的支护方式。     

莒山煤矿动压影响下大巷底鼓控制技术应用

为解决莒山煤矿9#煤层大巷在回采动压影响下底鼓变形严重的难题,以进风大巷返修为工程背景,借鉴相似地质条件下的相关研究成果提出多个备选方案,通过数值模拟研究不同支护方案条件下大巷围岩破坏特征,确定最佳返修支护方案:锚网喷+U型钢反底拱+锚注支护,返修后的进风大巷顶底板最大相对移近量为162～298 mm,有效控制了大巷底...     

基于松动圈现场测试的非对称变形巷道支护技术研究

针对山西省吉宁煤矿2103高应力综采沿空巷道帮部非对称变形、顶板下沉严重等矿压显现突出及围岩体破碎的问题,以巷道围岩松散破碎的超声波探测为依据,在原有支护形式的基础上进行了支护形式及参数优化。其中,临空侧采用高强蛇形让压锚杆配合锚索,实体煤侧采用玻璃钢锚杆,顶板采用锚网索配合JW型护表钢带的联合支护形式。巷道锚杆受力、围岩变形量及围岩裂隙发育的钻孔成像监测结果表明,不仅高应力综采沿空非对称变形得到有效控制,而且较原支护形式下的巷道围岩变形量其降低幅度达到50%,进一步验证了优化后的支护形式对高应力综采沿空巷道围岩的控制作用。研究结果可为相似地质条件及开采技术条件下高应力综采非对称变形巷道围岩的支护设计提供参考。