新型混凝土喷层在软岩巷道中的适用性研究

聚丙烯纤维混凝土柔性喷层是软岩巷道支护中的一种新型混凝土喷层。通过对聚丙烯纤维混凝土的抗压、抗拉、抗剪和弯曲性能试验研究及数值模拟计算,分析了这种新型混凝土喷层在软岩巷道中的适用性。顾桥煤矿软岩巷道工业性试验表明：聚丙烯纤维喷射混凝土施工工艺简单;回弹率低;喷层成形较好,可增加一次喷射厚度,减少复喷量,有利于提高施工效率。这种新型混凝土喷层具有较高的耐久性,较好的抗渗性、防水效果及抗裂性,并且经济上是划算的,完全可满足软岩巷道支护要求,具有推广应用价值。     

大埋深软岩高地应力岩巷支护技术研究

针对车集煤矿28采区三条下山巷道变形失修严重的现状,采用巷道失修共性特点查找、统计及原因分析的方法,进行了大埋深软岩高地应力岩巷支护技术的研究。为实现支护效果,采用了高强锚索+“四高”锚杆+柔性梯子梁+高应力巷道底板卸压+底板注浆锚索支护技术,同时在喷浆时喷浆料中掺入聚丙烯增强增韧纤维,施工过程中推广实施“先喷后锚”施工工艺。结果表明:该种巷道支护方式提高了支护强度及岩层自身的稳定性,聚丙烯增强增韧纤维有效地阻止喷层内部裂纹的产生和扩展,其韧性能适应软岩巷道大变形的特点,“先喷后锚”施工工艺的实施提高了巷道内在施工质量,对大埋深软岩高地应力岩巷支护具有较强的指导意义。     

软岩开拓巷道支护方案的研究与优化

软岩条件下巷道围岩应力大,巷道采用U36钢棚及喷浆支护后,随着时间推移,巷道喷浆层开裂、U36钢棚受剪切及扭曲变形严重,不能满足正常生产的要求。榆树井煤矿根据富水软岩的实际,对开拓巷道支护方案进行了优化,取得了较好的效果。     

大倾角软顶软煤回采巷道支护技术

为解决大倾角软顶软煤回采巷道的变形与失稳问题,以李子垭矿南二井3102工作面回采巷道支护为研究对象,分析了松软破碎顶板软煤层易冒落加剧了巷道支护难度,原钻爆法破岩和支护施工工艺不合理,由此依据煤层地质条件和巷道变形破坏特点,确定"锚杆锚索+大托盘+金属网+W型钢带+喷浆"联合支护和"管棚+注浆"超前支护方案,并采用FLAC3D有限差分软件对支护方案有效性进行计算,分析显示巷道位移为22～140mm、垂向应力125～198MPa,巷道围岩应力集中得到有效控制。     

复合支护在软岩回采巷道中的应用

在深井软岩巷使用螺纹钢锚杆支护已取得了经济效果,我们将螺纹钢锚杆支护与架设Ｕ型钢可缩圆形金属支架及喷浆结合形成复合支护,应用于回采巷道当中,并取得了好的技术经济效果,为深井软岩回采巷道支护开辟了新的途径。     

深部软岩巷道矿压控制数值模拟研究

针对白皎煤矿深部软岩巷道掘进和回采期间出现的巷道变形破坏情况,采用数值模拟方法对白皎煤矿实验区锚网梁喷联合支护和锚网梁喷加锚索两种支护方式支护效果进行了对比分析.模拟结果显示锚网梁喷加锚索支护效果较锚网梁索喷联合支护效果优越.     

千米深井大断面软岩巷道锚喷—注浆加固技术

针对千米深井大断面软岩巷道围岩持续变形的控制难题,在总结附近区域巷道支护经验和分析软岩巷道持续变形失稳原因的基础上,提出采用多层次锚喷及注浆加固技术,即三层喷浆、两层锚杆和一次壁后注浆的综合治理方案.现场实践表明:该方案可有效增强支护结构的整体性和承载能力,解决高应力软岩巷道围岩控制难题.     

软岩巷道联合支护结构研究及工程应用

 本文从加固破碎围岩和提高支护阻力两方面综合研究,总结了小康煤矿巷道围岩的变形破坏特征,分析了小康煤矿软岩回采巷道围岩失稳机理以及原有支护体系支护失效的原因,指出了高强锚杆、预应力锚索、金属网喷浆与U型钢支架在控制围岩变形中的联动作用,通过FLAC3D数值模拟分析方法理论上证明了该联合支护结构体系的有效性,并进行了现场工业试验,取得了良好的支护效果,有效地解决了小康煤矿软岩回采巷道的支护难题,经济和社会效益显著。     

软岩巷道破坏后二次稳定技术研究

矿井软岩巷道破坏严重、支护困难现象普遍存在,新掘巷道稳定性维护和破坏后没有有效的加固修复技术。平煤集团四矿围岩较软,巷道支护难度非常大,因破坏机理不明,采用29U型钢全封闭支架喷浆支护,高强锚杆、锚索加喷网复合支护,以及大弧板和网壳支护等多种高强支护方式,控制巷道变形破坏收效甚微。通过分析软岩巷道破坏特点及失稳机理,采用有效的软岩巷道围岩控制技术,解决了高应力软岩巷道支护难题。     

极软岩巷道交岔点钢管混凝土支架结构设计与应用

为解决极软岩巷道交岔点支护问题,结合钢管混凝土支架和极软岩巷道围岩的力学特性,分析了钢管混凝土支架控制极软岩巷道变形的机理。对查干淖尔一号井井底车场中3个极软岩巷道交岔点支护问题采用了工程类比法进行分析,结果认为:若能充分发挥钢管混凝土的结构优势,采用"194 mm×10 mm钢管混凝土支架+钢筋网+400 mm厚混凝土喷层"的支护方案可有效控制3个极软岩巷道交岔点的围岩变形。因此,设计了适用于极软岩巷道交岔点的钢管混凝土支架结构形式:极软岩巷道交叉点钢管混凝土支架,采用由支撑架和"C"形异形支架组成的组合结构。提出了查干淖尔煤矿井底车场3个交岔点的支护方案,并进行现场支护试验。现场支护试验证明:巷道交岔点支护2 a后,收敛量小于100 mm,巷道稳定性良好。     

高应力软岩回采巷道支护方案确定计算机数值试验

针对某煤矿软岩回采巷道变形严重这一问题,结合具体的地质条件,在现有支护方案的基础上,设计了两种采用超长锚杆的支护方案。采用FLAC3D数值计算软件,对3种支护方案的回采巷道的塑性区、位移分布和应力分布情况进行了模拟,通过对比分析,确定采用超长锚杆间排距为700 mm的支护方案为最佳方案,可以满足回采巷道的支护要求。     

大倾角软岩回采巷道锚网索支护改革与实践

为解决大倾角煤层软岩回采巷道支护难度大和支护成本高的问题,以某矿2920采煤工作面运输巷为例,利用理论分析、现场观测与数值模拟等手段对巷道应力环境和原巷道支护效果进行了综合研究,采用高强度高预紧力锚网索支护设计方法对该运输巷进行锚网索支护改革。实践证明,采用该支护设计方案和施工方法,大倾角软岩回采巷道实现了稳定支护。     

高应力软岩回采巷道支护方案数值模拟

针对清水煤矿软岩回采巷道变形严重这一问题,结合具体的地质条件,在现有支护方案的基础上,设计了2种采用超长锚杆的支护方案。采用FLAC3D数值计算软件,对3种支护方案进行了模拟。通过对回采巷道的塑性区、位移分布和应力分布情况进行了模拟,对比分析确定采用超长锚杆间排距为700 mm的支护方案为最佳方案,可以满足回采巷道的支护要求。     

软岩巷道圆形棚反底拱锚注支护技术应用

通过分析秦源煤业有限公司软岩巷道底鼓破坏机理及破坏原因,考虑到井下目前绝大部分巷道是采用拱形锚网喷浆支护、锚索补强,以经济、实用、可行的效果出发,提出了圆形棚反底拱锚注支护方案,对北翼520轨道石门、北翼轨道下山上段等严重底鼓巷道进行试验。实践证明,它是一种行之有效的矿井软岩支护的最佳方法。     

矿井软岩巷道注浆及锚网喷联合支护研究

煤矿软岩巷道,尤其是高应力软岩回采巷道,由于它们所处的复杂工程地质条件,其支护问题一直是困扰煤矿安全生产的难点问题之一。本文以高应力软岩回采巷道支护为具体工程实例,通过对0910运输顺槽超前注浆及锚网喷联合支护方案,并进行现场工业性试验、矿压观测并评价支护效果。结果表明,锚网喷联合支护较现有的U型钢支护对高应力软岩巷道具有良好的支护效果。     

田坝二号井软岩巷道几种支护形式分析

田坝二号井软岩巷道支护年维修量很大，严重影响了施工进度和质量，为此，曾采用几种不同的支护结构。本文通过对田坝二号井软岩巷道的几种不同支护形式：２５Ｕ型钢支护、料石碹、锚杆加Ｕ型钢支护及锚杆喷浆加料石碹等进行了分析，并提出对软岩支护的几点看法。     

深井软岩巷道喷射高韧性纤维混凝土支护技术

素混凝土构筑的喷层，在混凝土的凝固过程中，混凝土内部产生很多原生的小裂缝，影响了抗拉强度及断裂韧性的提高，深井软岩巷道围岩变形量大，支护强度要求高，要求支护材料有一定的变形量和韧性。针对这一特点提出了用凯泰(CTA)改性聚丙烯（粗）纤维混凝土代替素混凝土的方案。通过大量的试验，得到改性聚丙烯（粗）纤维可以起到微筋材的作用，对混凝土起到增强作用的同时提高混凝土的韧性和抗应变能。通过巷道围岩应力模拟分析，发现开挖后的巷道喷纤维混凝土进行二衬后，剪切破坏区向围岩的深部转移，巷道拱腰剪切破坏区大大减少，证明了喷射纤维混凝土用于深井巷道支护，由于强度和韧性好可以更有效地抑制围岩的破坏。可为工程实践提供一定参考。     

大倾角软岩回采巷道围岩失稳特征及支护分析

通过对大倾角煤层软岩回采巷道失稳特征的理论分析,建立了大倾角煤层软岩回采巷道围岩失稳状态方程,结合耦合支护思路分析,提出了大倾角煤层软岩回采巷道耦合支护方案,并运用数值计算、相似模拟实验及现场支护试验监测对回采巷道耦合支护方案进行综合分析。结果表明:回采巷道顶板失稳呈弧形非对称破断,两帮失稳主要表现为三角形破断体剪切滑移,破坏严重处位于帮角上部,顶板偏中上部破断是围岩失稳诱发点,围岩稳定性与煤层倾角、剪切面长度及煤岩体物理力学参数有关。巷道支护后,沿煤层倾向围岩塑性破坏区较小,顶板离层量保持在合理范围内,提高两帮支护强度利于巷道围岩稳定。     

树脂锚杆在深部软岩支护中的应用

贵州开磷集团公司马路坪矿700 m中段主运输巷道布置在软岩内,巷道变形破坏严重。通过采用树脂锚杆、钢筋网和喷浆联合支护,巷道变形得到了有效控制,说明树脂锚杆对软岩具有较好的支护效果。     

高韧性纤维混凝土在深部软岩巷道支护中的应用

为满足煤矿软岩巷道支护结构高强高韧的要求,改善素混凝土的脆性高韧性差问题,提出了将高韧性合成(粗)纤维与钢纤维混杂掺加到水泥基材料中形成复合水泥基材料,通过喷射工艺使这种复合材料在软岩巷道围岩表面形成一定厚度的喷层与锚杆、锚索等组成联合支护体,完成对软岩巷道支护的方法。通过实验室对选择的混杂合成(粗)纤维混凝土进行力学性能试验,混杂改性合成(粗)纤维增强增韧效果明显。同时对掺入的比例进行了优选。用FLAC有限差分程序计算的设计软件对初选的支护参数进行支护效果模拟验算和对支护参数进行了优化选择,经过3 a试验巷道的观测,素混凝土对比段已经出现开裂和脱落修护过一次,纤维混凝土试验段巷道依然完好,取得了很好的支护效果。