巷道锚喷二次支护技术研究

龙口矿区煤系地层是典型的第三系软岩地层,巷道变形剧烈,稳定性控制难度大。根据北皂煤矿海域煤1层巷道支护工程实践,研究分析了极软岩条件下二次锚网喷支护巷道围岩的变形规律、控制效果及支护机理。     

泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理分析

泥质弱胶结软岩巷道开挖后,围岩变形量大、变形持续时间长,巷道变形破坏严重,即围岩顶板下沉、两帮内挤、底鼓、强流变等,极不利于施工安全与围岩控制。基于榆树井煤矿井底车场巷道围岩松动圈测试、地应力测试、岩石力学性质试验、矿物成分分析及围岩变形与支护结构受力监测等地质力学技术手段,探测了泥质弱胶结软岩巷道围岩松动圈范围,掌握了井底车场地应力分布规律,获得了泥质弱胶结软岩的物理与力学特性,揭示了泥质弱胶结软岩巷道矿压显现规律,反映了泥质弱胶结软岩巷道围岩变形与支护结构受力特征,分析了泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理,给出了巷道优化布置与支护对策,并成功应用于工程实践。     

水化作用对软岩巷道变形影响的数值模拟

以李雅庄矿巷道变形工程实例为背景,综述了水作用下地下矿井巷道变形破坏的形式和软岩巷道围岩变形的特点;分析了井下巷道围岩试样自然含水状态下、水化7d、水化14d、水化30d状态下力学强度参数变化情况;得出了水作用下软岩巷道变形机理;并数值模拟了自然含水和饱和含水状态下水化作用对软岩巷道变形、破坏过程,进而研究了水对软岩巷道变形的影响。     

龙口海域围岩工程地质特征及巷道支护对策

龙口海域煤系地层为典型的“三软”地层.岩石具有重塑性高、崩解快、流变性强、胀缩性大、触变性敏感的特点,属于典型的地质软岩,也是典型的松软膨胀岩层.软岩地层的支护工艺一直是制约海域开拓、掘进和回采的关键性技术难题.研究了海域地层的物质构成、结构特征、岩石物理力学及水理性质和海域岩层的流变性及各向异性特征,并提出了海域巷道支护对策,为海域软岩巷道支护提供实践依据.     

老屋基矿软岩支护实践和认识

老屋基矿自1976年投产以来,在主运大巷、阶段石门和上山等巷道施工中多次遇软岩。该区软岩大部分为泥岩、泥质砂岩和泥质页岩,遢水崩解泥化,流变明显,围岩松散,层理、节理发育,强度很低,造成巷道失修率高、破坏严重,影响生产。经过多年的支护探索,采用围岩松动圈理论加固围岩,作锚喷网联合支护,在软岩巷道中进行施工,获明显支护效果和经济效益。     

大雁矿务局软岩支护的实践

大雁矿区的煤系岩层强度低、吸水性强、胶结程度低、孔隙率大，是典型的软岩矿区。介绍了大雁矿务局综合治理软岩的５项措施，它们是：治理井下水患、正确选择巷道层位，合理选择巷道形状，机掘破岩和因地制宜选择巷道支护形式。     

深井软岩矿压显现规律及巷道支护结构

王家营立井,煤系地层属上侏罗纪,开拓深度820m,围岩强度低,遇水易膨胀、变形、崩解、泥化,属深井软岩。1982年立井转入平巷施工,巷道穿过泥岩、泥质页岩、粉砂岩、煤层,围岩稳定性差。1985年底完成5372m巷道,其中混凝土璇177m,压     

泥质软岩巷道破坏机理分析与控制技术

新疆拜什塔木铜矿岩体松软,遇水泥化,巷道易发生片帮、底鼓等破坏,返修率高达70%以上。为实现软岩巷道安全高效支护,通过调研并分析了巷道破坏形式,开展了巷道岩体力学参数与水理性质测试,揭示了泥质软岩巷道破坏机理,提出以树脂锚杆+钢筋网+喷射混凝土为核心的主动定向支护新方法,并在考虑围岩质量、巷道断面、应力环境、服务年限的基础上,形成了破碎软岩巷道分区、分级、分时支护方案。新支护方案应用后,巷道平均变形量降低20%,变形速率由原来的3.3 mm/d降低至0.6 mm/d,大大降低返修项成本,巷道掘进成本降低14%,经济效益显著。拜什塔木铜矿软岩巷道采用分区、分级、分时支护方案,巷道稳定性显著提高,大大降低巷道维护成本,确保了矿山安全生产。     

煤矿极破碎顶板长短锚索支护技术应用研究

深部软岩巷道作为深部开采的主要难题之一,采用常规的支护方式往往难以取得预期的支护效果。破碎顶板巷道作为典型的软岩巷道之一,研究其合理的支护形式对我国进一步开发复杂地质条件下煤炭资源具有重要意义。以某矿11301工作面极破碎围岩为研究对象,以软弱围岩叠加拱承载体强度理论为依据,研究长短锚索支护技术在破碎顶板条件下支护效果,为破碎顶板巷道支护积累相关经验。     

粘土类软岩电化学改性机理的初步研究

通过对煤系地层中软岩与软岩工程稳定性常用控制方法和存在问题的系统研究,提出了采用电化学方法改性粘土类软岩以实现其长期稳定性的新思路。对粘土类软岩的电化学改性机理进行基础理论分析;开展了电化学改性的初步试验研究,试验结果表明:在直流电场作用下,电化学方法能够进一步加固煤系地层中的粘土类软岩,提出了利用铁质锚杆对软岩进行电化学改性的建议。     

开滦矿区软岩巷道新支护体系研究

为了解决开滦矿区软岩巷道支护问题,应用理论分析和现场试验等手段,并结合开滦矿区多年的软岩巷道支护实践经验,研究了针对软岩巷道支护的新体系,即以强韧封层、稳压胶结为基础,以钢丝绳为筋骨,以锚注为主体的软岩巷道支护技术新体系。同时,通过建立与软岩巷道围岩特征相对应的力学模型,对影响软岩巷道新支护体系的主要因素,即巷道所处的应力环境、围岩性质与结构类型、巷道支护方式进行了分析。经现场工程验证,采用该支护体系的东欢坨矿北一大巷在变形稳定前的其总变形量不足50 mm,林南仓矿斜井下口交岔点最大变形量仅为67 mm。结果表明,该支护体系可以有效控制巷道变形,避免了矿井软岩巷道在服务期间的多次维修。     

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。     

高应力环境下高岭土深部软岩巷道围岩稳定性及孔隙水压力分布规律研究

软岩在受到集中应力作用之后会展示出许多种力学特征,如可塑性、扩容性、流变性及崩解分散性等。岩石扩容指的是在偏应力作用下体积增加。岩石扩容变形是偏应力作用的结果,偏应力大小与扩容变形程度成正比关系。本文以高岭土软岩巷道支护形式与特点为重点,探讨高应力环境下高岭土深部软岩巷道围岩稳定性及孔隙水压力分布规律。     

渗水泥化巷道锚杆支护围岩稳定性控制研究

渗水泥化巷道锚杆支护可靠性差,导致此类巷道冒顶事故频发。通过典型岩样崩解和风化实验、渗水泥质巷道变形规律及锚杆锚固性能实测开展研究。结果表明:煤系地层含有黏土类矿物,使得巷道围岩遇水崩解,发生泥化现象,且风化脆裂,导致自身承载力急剧降低;渗水泥质巷道围岩变形破坏具有明显阶段性,演绎"减速变形-弱泥化-加速变形-强泥化-失稳"全过程,有效控制泥化进程是该类巷道稳定性控制的关键;提出了渗水泥化巷道围岩的控制技术,即新型"三高"锚杆强化控制技术和滞后注浆加固技术,给出巷道掘进后10~30 d最佳注浆时机,开展了典型的工程实践,取得了良好控制效果。     

李村煤矿软岩硐室通道的支护加固技术研究

针对李村煤矿主井北翼清撒煤硐室通道施工段处于泥质砂岩层,属于复合型软岩的实际情况,利用FLAC3D数值模拟软件模拟不同支护条件下巷道应力及位移的分布变化情况,综合确定巷道采用锚网索联合支护的具体支护参数,并对支护效果进行现场监测,提出了适宜该矿软岩地质条件下的锚网索联合支护加固技术,有效控制了软岩巷道围岩变形,取得了良好的技术经济效益.     

开滦膨胀软岩巷道变形机理及控制对策

针对开滦矿区深部高应力下膨胀性泥质软岩巷道变形失稳的工程问题，应用X衍射、扫描电镜、单轴和常规三轴抗压试验等方法，测试分析了典型区域巷道膨胀性软岩的矿物成分、微观结构和物理力学特性，发现微观裂隙发育是围岩易吸水膨胀的主要原因，不同围压下主导围岩失稳的方式有拉破坏和剪破坏两种，采用传统锚固和架棚的支护方式不能有效发挥支护的承载效能，提出的多层次锚固注浆和底角卸压方案可将让压、支护和围岩改性协同起来，在高应力水解膨胀软岩中取得了较好的支护效果，为同类巷道的安全支护提供了范例和借鉴。     

开滦矿区深部矿井软岩巷道支护技术研究

针对开滦集团深部矿井巷道支护受埋深、软岩、采动、构造应力和煤系地层含水丰富的影响而出现的变形大、破坏严重、稳定性差及支护困难等技术难题,从研究复杂应力极软岩巷道支护机理与支护体系入手,通过预空置换、激隙泄压、均质同性大支护"圈体"等技术,开发出大埋深、复杂构造和采动应力下的深井支护构建技术。该项目在主动、动态支护理论方面的创新,对解决软弱岩煤体困难巷道都具有重要的意义。     

洼东煤矿的软岩支护

以较典型的软岩深部开采的洼东煤矿为例，分析软岩矿区的显现规律和巷道变形特征，试验研究光爆锚喷巷道支护参数，并进行技术经济分析，验证了锚网喷层柔性支护的可行性。     

林南仓矿软岩巷道支护技术研究

随着林南仓矿开采深度的增大,巷道所处应力水平不断增大,巷道矿压显现剧烈,围岩变形严重,尤其是高应力条件下的泥质软岩巷道支护变得越来越困难。通过对林南仓矿高应力下深部软岩巷道破坏机理,巷道围岩矿物成分和主要围岩物理力学性质的分析,提出了采用拱顶锚杆前期临时后期永久支护、金属拱形支架、壁后混凝土充填、墙体补强锚索和注浆锚杆耦合协调支护,对巷道变形进行有效控制。通过FLAC3D数值模拟,确定了林南仓矿深部高应力软岩巷道围岩的变形破坏特征,并验证支护设计的可行性和优化支护参数。通过巷道变形监测,表明新型支护体系有效地控制了深部软岩巷道围岩的大变形和底臌,维持了巷道的长期稳定,取得了良好的技术经济效果。     

焦作矿区软岩水仓巷道变形破坏机理及控制

通过对焦作矿区软岩水仓巷道变形破坏机理分析,采用锚注方法对软岩巷道围岩注浆固化,提高了围岩承载能力,改善了巷道维护状况,为治理软岩巷道提供了一条有效的技术途径.