软岩巷道破坏机理及锚网支护设计研究

为了保证拜什塔木铜矿软岩巷道支护的安全性。采用理论分析和现场测试的方法,开展巷道变形监测试验,分析软岩巷道变形破坏机理,提出了锚网支护方式,设计软岩巷道锚网支护参数,并通过数值模拟验证锚网支护的可行性。研究表明:软岩巷道顶板及两帮变形收敛大,具有显著的时空效应,且采动影响大,原支护方式不能满足巷道安全性的要求,锚杆和锚网设计参数分别为,锚杆直径为20 mm、长度为1 800 mm、间排距为800mm,锚网尺寸为2m×1m,直径为6mm,网孔尺寸为100mm×100mm。数值模拟验证了锚网支护可以满足软岩巷道安全性的要求,锚网支护有效地解决了软岩巷道变形大等问题,为类似矿山软岩巷道支护设计提供一定的参考。     

煤矿大变形软岩巷道联合支护方案研究

以大变形软岩巷道为研究对象,通过分析巷道破坏关键部位和岩体结构面信息,提出注浆锚杆+锚索+底角锚杆联合支护方案并利用离散元程序对无支护、常规支护和联合支护状态下的巷道变形特征进行分析,结果显示:联合支护的软岩巷道未产生张拉破坏区和剪切破坏区,巷道保持稳定。顶底板岩体稳定,整体巷道支护效果良好。巷道开挖后围岩累积变形量小于0.15cm。软岩巷道可以维持较长时间稳定,为采矿作业提供了安全的环境。     

拜什塔木铜矿爆破开采软岩巷道围岩损伤规律研究

为了揭示中深孔爆破对软岩巷道围岩产生的损伤规律,以拜什塔木铜矿项目为依托,采用井下监测开采巷道围岩位移和巷道收敛变形的方法,对软岩巷道围岩在中深孔爆破作用下累计损伤规律进行了研究。结果表明,随着爆破不断向深部扩展,岩石蠕变速率不断增大,且靠近空区部分测点表现为向围岩深部移动的特征,软岩巷道围岩最大位移量为4 cm,表明现有支护形式可以抑制软岩巷道围岩变形的继续发展。10中段2^#测点的收敛速率介于0.02~0.5 mm/d之间,属于欠稳定巷道; 1^#测点巷道收敛速率均大于0.5 mm/d,属于不稳定巷道,虽有减缓趋势,但变形量不断增加,且水平方向变形大于垂直方向变形,不利于软岩巷道围岩的稳定,应采取措施加固软岩巷道。     

深井软岩巷道双套棚灌浆支护技术研究与应用

为解决深井软岩巷道变形大、支护难的问题,以盘江矿区某矿121213工作面运输上山为工程背景,进行深井软岩巷道变形破坏特征及变形破坏原因的研究,得出结论:高地应力、围岩遇水易膨胀变形及围岩承载能力难以发挥是造成巷道变形失稳的主要原因。针对性地提出了双套棚灌浆支护技术,设计一种"锚杆锚索+灌浆+双U型套棚"的复合支护方案,即在锚杆、锚索支护的基础上,在围岩外部两架U型棚之间进行高压注浆,强化围岩承载结构。现场监测结果表明:采用双套棚灌浆支护后,巷道顶板、两帮及底板平均变形速率分别为0.55,0.43mm/d和0.36mm/d,最大变形量分别为145,115,87mm,巷道变形量在可控范围内,有效地控制了深部软岩巷道收敛变形。     

深井大断面软岩巷道围岩破坏机理与支护研究

根据滕东煤矿深部开采的地质条件,针对深部大断面巷道围岩变形破坏特征,通过现场观测和理论分析,深入研究了软岩巷道变形破坏机理;高地应力、低强度岩体、复杂的地质构造、支护体力学特性与围岩力学特性不耦合,支护时机不合理,是造成巷道持续性大变形与失稳的主要原因。为此,提出了深部软岩巷道支护原则和超前卸压与支护+锚网喷+高强鸟巢锚索+注浆加固联合支护方案。现场巷道位移监测结果表明,该方案可有效控制深部大断面巷道大变形。     

高应力软岩下山巷道围岩控制技术研究

针对泉店煤矿22采区轨道下山地质条件的复杂性及其稳定性控制的重要性,采用理论分析和现场监测等方法,分析了轨道下山围岩变形破坏特征,揭示了轨道下山围岩变形破坏机理,从改变围岩结构、实现有限让压、减少支护成本的角度,提出了高应力软岩巷道分级让压支护技术和控制对策,确定了轨道下山控制方案。研究结果表明,采用分级让压支护技术有效控制了高应力软岩巷道围岩有害变形。轨道下山顶底板最大移近量388 mm,两帮最大移近量285 mm,确保了轨道下山围岩安全稳定。     

深部破碎软岩巷道失稳破坏机理及支护技术研究

针对深部软岩巷道的失稳破坏问题,基于井下煤岩体地质力学测试,分析了导致深部软岩巷道变形破坏的主要因素,认为地应力属于中等偏高应力,煤岩体强度较低、裂隙结构发育等是引起围岩大变形的主要地质因素。基于分析结果,提出了注浆加固+高预应力锚索的联合支护方案,并在玉溪矿进行了现场应用。应用效果表明,支护方案有效控制了巷道的变形,使巷道整体保持了良好的稳定性,成功解决了深部软岩巷道失稳破坏问题。     

深部软岩大断面巷道大变形控制技术研究

深部软岩大断面巷道的变形控制一直是煤矿开采中的一个难题。为解决深部软岩大断面巷道大变形的问题,以神木大柳塔东川矿业南一石门为工程实例,通过现场监测及声波试验研究了巷道的变形破坏特点和破坏范围。基于原支护方案及分析成果,提出了“锚杆+注浆锚索+钢筋网+喷射混凝土+注浆管”的优化支护方案,数值模拟得出,采用优化支护方案相比原支护方案围岩塑性区破坏范围减小了约65%,验证了该方案的可行性。同时在新掘巷道进行了现场试验,巷道顶底板最大移近量为122 mm,两帮最大收敛量为115 mm,双孔声波法测试结果可得注浆浆液有效填充了巷道围岩裂缝,提高巷道围岩强度,实现了对巷道的稳定性控制,取得了良好的支护效果。     

保国铁矿软岩巷道支护方式的数值模拟研究

保国铁矿地下矿山软岩巷道围岩地质条件复杂,下盘围岩破碎,抗压强度低,遇水极易破碎、膨胀产生变形破坏,严重影响了矿山的开采和运输。为减缓该矿铁蛋山矿区地下开采过程中的巷道围岩变形破坏程度,提高地下工程的稳定性,保持矿山安全高效生产,对+35 m水平分段巷道进行变形监测,并采用FLAC3D软件进行数值计算,分析了保国铁矿软岩巷道在不同支护方案下,无底柱分段崩落法沿脉运输巷道围岩的位移与塑性区等情况。结果表明：在重点破坏区域采用多支护手段联合支护方案,可显著提高该矿软岩巷道围岩强度和承载能力,有效遏制动压软岩巷道破坏趋势。     

深部破碎软岩巷道变形机理及控制

文中针对晋煤集团胡底煤矿深部软岩巷道的失稳破坏问题,分析了导致深部软岩巷道变形破坏的主要因素和变形破坏机理,提出了注浆加固+高预应力锚索的联合支护方案,加固支护方案有效控制了巷道的变形,成功解决了深部软岩巷道失稳破坏问题。     

考虑蠕变影响的近断层软岩巷道变形破坏特征与支护对策

为研究近断层软岩巷道变形破坏时效特征及确定其合理的支护方式,以安里煤矿1条回风大巷为背景,考虑泥岩的蠕变特性,对掘进过程中围岩的位移和塑性区进行数值分析,提出了“锚索+锚杆+喷射混凝土+注浆”联合支护方案。研究结果表明:当近断层软岩巷道支护结构较为薄弱时,沿着掘进方向,巷道表面岩体径向位移将呈单峰分布且其最大值出现在距断层破碎带约3~6 m的位置;巷道穿过破碎带进入泥岩段时,其横断面岩体径向位移将与巷道推进距离呈线性关系;采用“锚索+锚杆+注浆+喷射混凝土”联合支护方案后,近断层软岩巷道顶板、底板、侧墙最大位移将分别比常规“锚杆索+金属网”支护方案减小84.9%、83.8%、89.2%。     

基于锚固复合承载体理论的软岩巷道围岩控制

深部软岩巷道一直是煤矿巷道围岩控制的难题.针对 贵州盘江恒普煤业２１１２６运输巷掘进期间围岩变形剧烈、多 次维修但效果有限、严重影响施工安全和掘进进度的难题, 采用锚固复合承载体理论计算了锚固复合承载体的承载能 力,分析了巷道破坏的原因,提出了巷道支护参数优化方案. 数值模拟和现场应用验证结果表明,巷道变形较优化前有了 显著降低,巷道掘进约２２d左右,围岩变形速度大幅降低; ３２d内巷道顶板下沉量为１２７ mm,底鼓量为７３ mm,两帮 移近量为２５６mm,围岩变形基本稳定.满足了巷道围岩稳 定性控制的需要,为软岩巷道围岩的控制和支护技术提供了 借鉴和指导.     

回采巷道变形破坏机理分析及支护技术探讨

针对常村煤矿11221工作面进风顺槽巷道围岩出现大范围变形破坏,制约其安全高效生产问题,根据围岩变形破坏特征及现场观测分析结果,结合巷道恒阻让压耦合支护机理,设计“锚索+恒阻大变形锚杆+钢带梁+底部注浆锚杆”的巷道返修支护方案。通过实践效果分析表明,巷道返修后顶板下沉量为110 mm,底臌量280 mm,两帮变形量为200 mm,变形量在允许范围之内,该方案能够对软岩巷道围岩变形进行有效控制。     

金属矿山破碎矿岩巷道稳定性分级与支护方式选择

针对某铜矿矿岩条件复杂、巷道稳定性差异大、支护难等问题,结合矿山5个工程地质岩组的分区,采用Q系统分级法和修正BQ分级法,对该矿山巷道所通过的矿岩工程进行质量分级评价,并根据已穿凿巷道所揭露的围岩实际跨冒情况,将矿山各区出现跨冒的危险分为5级,对应为巷道的5个支护等级。根据矿山支护工艺特点及施工技术条件,针对不同的巷道支护等级,以树脂锚杆、长锚索、钢筋网以及湿喷混凝土为基础,分别形成了5类不同的支护方案。工程实践表明:巷道矿岩稳定性分级结果可靠,支护方案操作性强、支护效果好,有效提高了巷道成型率,满足了巷道生产要求,且大大降低了矿山支护成本。     

拜什塔木铜矿破碎软岩巷道的锚喷支护技术

为解决拜什塔木铜矿破碎软岩巷道钢拱架支护效果差及成本高等难题,设计采用锚喷支护方式对其进行支护。首先,从锚喷支护作用机理方面对设计的支护方式进行了分析;然后,基于国家规范对锚杆支护参数进行了设计,提出了锚杆安装与技术要求;接着,基于正交设计对混凝土材料配合比进行了室内力学实验,根据3种理论对该矿混凝土合理喷射厚度进行了计算;最后,在该矿井下选定场地开展了锚喷支护试验,通过采用地压与位移等监测设备以及现场实际观测等方式,对支护方式优化前、后的巷道变化情况进行了对比分析。结果表明:采用锚喷支护方式后,软岩巷道的变形较小;从设备监测来看采用新的支护方式后,巷道的应力变化、收敛变形与位移波动均较矿山原有支护方案要小。锚喷支护有效改善了该矿软岩巷道的受力情况,提高了围岩支护效果。     

某深部高压软岩巷道强化组合支护实践

戴家汇铜矿-190 m中段高压软岩巷道采用传统支护,遭到严重破坏,无法满足安全生产要求。根据戴家汇铜矿高压软岩地压显现的情况,采取强化组合支护技术体系。监测结果显示,底板和两帮变形趋于稳定,控制了地压强度及变形破坏状态,从而保证巷道长期稳定,促进了安全生产,为今后此类地质条件巷道支护施工提供借鉴。     

谦比西铜矿岩体稳定性分级及锚杆支护参数优化

赞比亚谦比西铜矿矿岩破碎，地压活动频繁，生产中沿脉凿岩巷道破坏严重，影响着矿体安全正常回采。为了维护凿岩巷道的稳定性，本文在对谦比西铜矿地质调查的基础上，对岩体稳定性进行分级，并采用数值计算方法分析锚杆支护的机理。根据岩体分级结果和数值计算结果，对谦比西铜矿不同岩体的锚杆支护参数进行优化，为巷道锚杆支护参数地选取提供理论依据。     

深部破碎易风化巷道失稳机制及治理分析

针对深部破碎易风化岩体中巷道失稳破坏机制及支护加固方案开展研究。通过总结分析破碎易风化岩体中巷道失稳破坏模式,探讨巷道破坏失稳机制,提出现有支护方案的不足;通过理论分析得到适用于此类条件下巷道稳定性控制对策和支护结构参数;采用数值分析研究破碎岩体中巷道支护前后围岩位移及应力演化规律,验证优化支护方案的合理性。研究结果表明：破碎易风化巷道开挖,如不及时支护将导致岩体发育节理劣化、膨胀变形,产生拱形垮落及岩块滑塌;巷道拱顶采用Φ22mm快硬水泥锚杆、侧帮采用Φ42mm管缝锚杆且间排距1.0m、拱顶及侧帮5mm薄喷层+钢筋网为合理支护方案;数值分析围岩位移及应力演化规律验证支护方案的合理性,能保证巷道在掘进和回采时围岩稳定性,将变形及应力控制在合理范围内,满足矿山安全和正常生产需求。     

破碎厚泥岩顶板煤巷变形力学机制及控制技术

针对某矿厚松软破碎泥岩顶板运输巷变形大、支护构件大面积失效、持续变形剧烈的工程难题,通过对巷道变形破坏特征及变形力学机制进行分析,确定了巷道围岩类型为膨胀-裂隙节理化软岩;在原支护方案的基础上,提出了长锚索+锚网喷(方案1)和长短锚索多级控顶+锚网喷(方案2)2种优化方案,并采用FLAC3D软件数值模拟了2种优化方案的支护效果;工程实践表明:在采用长短锚索多级控顶+锚网喷耦合支护方案后,顶板最大下沉量为96.87 mm,两帮移近量为111.1 mm,底鼓量为112.7 mm,分别为原支护方案的22.4%、17.63%、32.18%,改善了巷道围岩受力状态,有效控制了巷道有害变形。     

北洺河铁矿软岩巷道支护方案

北洺河铁矿随着开采深度的延伸,软岩巷道稳定性控制问题日益突出。针对北洺河铁矿矿岩的物理力学性质,在分析软岩巷道变形破坏特征、破坏形态、破坏机理及支护原理的基础上,将多种支护方案进行了对比分析,提出了适用于该矿软岩巷道变形控制的支护方案,并设计了支护参数,有效确保了该矿软岩巷道稳定性。