砂岩夹薄页岩层马头门加固技术

 彭庄煤矿副井马头门在施工中发生较大变形甚至大范围冒顶,通过对马头门的破坏分析,根据已有的工程加固治理经验,结合国内外先进的支护经验,研究并提出彭庄煤矿副井马头门加固技术方案和施工方案。马头门施工完成后,围岩稳定,无明显变形,随后进行收敛变形测试,马头门两帮和顶底板总的变形量分别为4mm和5mm,有效的提高了马头门及其相连井筒、管子道支护结构的整体性和承载能力,控制住了围岩的变形,保证了巷道的长期稳定。     

辛置煤矿软弱岩层巷道综合修复治理技术

总结了辛置煤矿上跑蹄风井马头门巷道变形破坏的主要特征,分析了导致其变形破坏的主要原因,在此基础上,根据巷道围岩加固和支护理论,设计得出了适应于马头门巷道的综合修复治理技术。根据井底连接处的破坏程度、技术特征和巷道岩性结构,确定施工方法:采用锚固、注浆提高岩性强度,短段扩刷,锚网喷、锚索及36#U型钢支护交叉作业,不间断砌碹混合作业的施工方案,实践证明,该技术取得了良好的效果。     

大直径高预应力强力锚索在巷道加固中的应用

为了解决某矿副井马头门反复变形破坏的问题,结合马头门工程地质资料以及变形返修情况对马头门变形破坏的机理进行了分析,得出马头门变形破坏的根本原因是原有支护阻力低的结论。利用定向钻孔技术,将马头门与泵房和变电所打通,施工大直径预应力注浆锚索束186个,极大提高了马头门与泵房、变电所之间岩柱的围压。经过45 d的不间断观测,巷道变形趋于稳定,两帮移近量为30 mm,顶板下沉量8 mm,底鼓量12 mm,加固效果良好并最终解决了马头门的变形破坏问题。实践证明：大直径高预紧力强力锚索能提供强大的支护阻力,能较为有效地提高围岩围压,保持巷道稳定。     

马头门底鼓机理及防治技术研究

根据麦垛山煤矿副立井马头门围岩地质条件及巷道开挖支护后的围岩变形破坏情况,对其围岩力学性质特征进行了分析研究,揭露了巷道支护中存在的问题。根据马头门巷道底板的变形特征,分析认为造成底鼓的主要原因为底板岩层遇水强度弱化,并在受两帮挤压作用下,底板岩层弯曲变形,进而导致底鼓。基于巷道底鼓机理及原因,综合采取施工反底拱,打底板锚杆和底角锚索以及底板围岩注浆加固的防治技术措施对底板变形破坏进行控制;现场试验表明,该措施条件下底板变形得到了有效控制。     

利用FLAC3D程序模拟软弱破碎巷道深孔注浆技术

采用岩土工程数值计算分析FLAC3D软件,模拟了马头门最大断面巷道注浆加固前后围岩的位移场和应力场分布特征,分析了弱破碎巷道变形影响范围,为进一步确定比较合理的支护加固参数、利用深孔注浆技术改善和控制软弱破碎围岩巷道变形,提供了科学依据。     

软碎围岩特大断面马头门环形一体化修护技术

为了研究位于软弱破碎煤泥岩组合体中特大断面马头门巷道的修护技术,提出了特大断面巷道治理的总体思路,介绍了深-浅孔注浆加固围岩的特点,运用FLAC3D研究了锚筑环形一体化支护技术的原理,并从支护形式、协同控制等5个方面探讨了锚筑环形一体化控制系统的优越性。结果表明,环形一体化控制系统在注浆加固、锚杆索支护、混凝土浇筑后形成的3层环形加固拱,可以有效地控制特大断面巷道软弱破碎围岩。     

千米深井马头门及井筒修复工程实践与认识

唐口煤矿千米深井马头门及其上下部位井筒变形破坏段处于二叠系粉砂质泥岩中，采用全部拆除井壁及马头门碹体后重新进行支护的方案修复；同时采用深孔注浆、预应力锚索、锚注法加固围岩，配合防底鼓技术及静力破碎技术，使井筒、马头门及相关巷道围岩固结为一体，增强围岩的整体性和稳定性，取得了预期效果。对变形破坏情况作了介绍，分析了变形破坏原因，简述了施工工艺，最后谈了几点体会。     

赵固二矿深井马头门复合软岩支护技术

赵固二矿副立井马头门破坏段埋藏深,围岩属于高应力、膨胀性、节理化复合型软岩。为了对其进行修复治理,根据其地质条件和破坏情况,分析了变形破坏机理,制定了修复治理方案,成功对破坏段进行了修复治理,并得出在复杂地质条件下深井马头门支护可采用锚网（索）喷+U型钢可缩性支架+钢筋混凝土碹体二次支护+全断面锚注加固+底角锚索束补强加固的复合结构支护方案。对该支护方案运用FLAC3D软件进行了模拟计算,验证了该方案的合理性。     

特厚煤层软岩巷道支护技术研究

基于新疆伊犁一矿3煤层为特厚煤层及顶底板强度低、胶结性差、易崩解、遇水易软化的工程实况,分析了伊犁一矿马头门两侧巷道围岩的变形破坏特征,得出伊犁一矿软岩巷道围岩失稳机制,指出原有支护系统护表和主动支护强度低、地应力大是导致巷道破坏和支护失效的主要原因。提出了副立井马头门两侧巷道采用"强护表+锚网索+架棚"联合支护技术方案。现场监测结果表明:该支护技术基本能够避免软岩巷道的多次翻修,实现支护一次到位。     

深部高应力硐室支护技术应用与实践

恒源煤矿-720 m水平变电所泵房由于该处巷道布置密度大,围岩应力比较复杂,各巷道施工时会相互扰动,造成硐室发生持续变形与破坏。为了控制深部高应力大断面硐室破坏,结合加固支护实例,提出了锚梁网喷一次支护,锚索、注浆二次支护的联合支护技术,有效地控制了硐室的变形,围岩稳定效果良好。     

糯东煤矿软岩巷道破坏原因分析及支护对策

软弱围岩巷道变形机理复杂，单一支护手段往往很难对巷道围岩变形进行有效控制。针对软岩巷道围岩支护困难的问题，以糯东煤矿副平硐为工程背景，对巷道破坏原因进行分析，指出了原有支护方案的不合理之处，并对单一支护手段的作用原理进行了分析。结合糯东煤矿的工程地质条件，提出了锚网索、可伸缩U型钢联合加强支护的方案，并对支护参数进行优化。实践表明:该支护方案能够适应软岩变形，支护效果良好，为本矿其他相似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。     

高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏机理研究

针对高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏问题，现场调查了高强度采动下巷道围岩与支护构件的破坏特征，采用理论与数值模拟方法计算了高强度采动下巷道围岩塑性区与位移，并依此分析了巷道围岩与支护构件的破坏机理。研究表明:高强度采动可以多次改变巷道围岩应力场方向与大小，巷道围岩塑性区形态亦相应不断转动近似等同的角度，进而引起巷道围岩呈现出特有的变形特性。这种围岩变形具有非线曲折性、局部强变形性、不对称性、大范围性。围岩变形的非线曲折性分高集度与低集度两种，低集度下锚杆杆体呈现分段弯曲、扭转等破坏特征，高集度下锚（杆）索破断剖面呈现为“Δ”、“Ⅰ”形态。围岩变形的局部强变形性与不对称性可导致型钢支架局部受力不均，使型钢支架呈现破裂、不对称弯曲等破坏现象。     

糯东煤矿副平硐返修段围岩控制技术

糯东煤矿副平硐原支护方式采用U型钢支护，但局部区域由于地质条件复杂，围岩强度低，没有达到预期的支护效果，支架扭曲变形，巷道围岩破碎、变形严重。针对糯东煤矿副平硐出现的支护问题，采用钻孔窥视仪，对副平硐严重变形段进行钻孔窥视，测定围岩松动圈范围。根据钻孔窥视结果，结合工程类比法，确定副平硐严重变形段返修支护方案为锚杆支护+金属网+U型钢联合支护+喷射混凝土支护。巷道矿压监测结果表明，巷道围岩得到了有效控制，巷道断面能够满足矿井实际安全生产需求。     

断层构造影响带巷道全锚索支护技术

为了解决断层构造带内巷道的支护问题，针对车集煤矿2614工作面位于落差0~50 m断层影响内的地质状况，分析断层构造影响带内巷道支护的影响因素，研究得出巷道原有支护体系中锚杆失效的原因是围岩的破碎和锚杆长度的局限性使其无法提供足够的预应力；分析锚索支护的原理，和锚杆相比，锚索的长度、预应力及承载能力都比较大，更适用于断层构造影响带内的松软破碎围岩巷道的支护。同时，根据对原有锚杆支护失效的原因和锚索支护原理的分析，设计采用短锚索代替锚杆的全锚索支护，数值模拟结果分析和现场矿压观测数据都证明了全锚索支护的优越性。     

巷道围岩松动圈探测及支护技术研究

合理的支护设计是保障巷道围岩稳定的前提，而煤矿巷道支护设计缺乏相关数据和理论的支撑，导致巷道支护设计不合理。针对采动巷道支护设计不合理的问题，以糯东煤矿二采区轨道下山为工程背景，采用钻孔成像仪对巷道围岩完整性进行观测，理论分析了钻孔成像仪的观测结果。结合围岩松动圈支护理论，得到了巷道围岩松动圈的发育范围，为糯东煤矿二采区轨道下山支护设计提供了依据，提出锚网喷加锚索加强支护的方案。实践表明，巷道支护效果良好，达到了预期的支护效果。     

煤矿巷道支护参数优化与快速掘进技术研究

根据2674回风巷具体地质概况，对巷道应力进行了分析，并根据围岩地质条件进行了巷道支护参数优化，同时研究了快速掘进技术的施工方法，主要包括支护工序、永久支护工序安排及要求、锚杆施工安装工艺、支护工艺、支护形式、施工工艺、装载与运输等，最后进行了巷道围岩变化监测。研究表明，采用优化以后的支护工艺和支护参数，能有效减轻工人劳动强度，降低巷道支护成本，巷道掘生产效率提高了25％，同时巷道变形量也显著减小。研究为相似条件下巷道快速高效掘进提供了技术支持。     

中厚煤层综采面切顶沿空留巷围岩控制技术研究

为解决煤矿采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等问题,以鹿台山矿为研究背景,综合理论分析、现场试验等手段,对沿空留巷上覆岩层运动规律开展研究,提出沿空留巷围岩控制的关键技术。研究结果表明:根据沿空留巷上覆岩层运动结构及其运动特征,提出沿空巷道围岩稳定性控制基本原理,并确定沿空留巷围岩控制应在采空区侧强制切顶卸压、巷道顶板加强、挡矸防护和滞后支护组成的沿空留巷围岩控制技术;留巷巷道顶底板下沉量98 mm,底板底鼓量最大约102 mm,实体煤帮最大变形量约134 mm,采空区帮最大变形量约108 mm,锚索最大受力322 kN,留巷变形在合理范围内,留巷效果良好,可为类似条件下的切顶沿空留巷工程提供借鉴。     

巷道锚杆—锚索耦合支护参数研究

根据某工作面实际工程概况,分析了巷道锚杆—锚索耦合支护参数,设计了3种支护参数,模拟分析了巷道回采和掘进期间围岩变形特征,得到了最佳支护形式,然后采用数值模拟软件,分析巷道支护参数合理性,主要分析了锚杆预紧力、锚索长度、顶板锚杆数量等。研究为相似条件下巷道支护提供指导。     

巷道围岩松动圈测定及支护参数优化

为了对巷道进行有效支护，确保巷道的稳定性，基于研究巷道实际工程概况，采用电磁雷达法对巷道围岩松动圈进行测试，根据不同测线的雷达探测曲线，得到了研究巷道围岩松动圈级别；优化了巷道支护参数，主要包括顶板锚索、帮锚索、顶帮锚杆、一次喷浆、二次喷浆、道底板圆弧形卸压槽的开挖及底板注浆锚索加固等，并进行了巷道表面位移观测。研究得出，优化后的巷道支护能够有效控制巷道围岩变形。     

深部巷道围岩稳定性控制技术

针对深部巷道开挖后易失稳、难维护等特点，基于巷道基本地质概况，分析了围岩控制技术路线，主要包括提高围岩强度和减小围岩应力，研究了“四高”锚杆支护技术、锚架联合加固技术、注浆加固技术等围岩稳定性控制技术，并结合巷道围岩分级类别进行了巷道支护。研究为类似工程条件下巷道支护提供了借鉴。