陈四楼矿深井软岩巷道复合支护技术

结合陈四楼煤矿深部软岩巷道掘进工程实践,对深部软岩巷道的变形机理进行分析。针对该矿深部软岩巷道变形规律提出了初期采用主动柔性支护对破碎围岩力学性能"固"(锚网喷支护)、中期预留变形量对高应力"卸"(复合支护间隔时间)、后期采用全断面高强度和高刚度支护对其流变变形强"抗"的刚柔耦合动态加固技术(套棚加固及注浆),并对新旧支护方案的效果进行了对比。现场监测数据表明,陈四楼煤矿南五北翼轨道上山采用锚网喷+套棚复合支护技术取得了良好的支护效果。     

深部软岩巷道围岩稳定控制技术研究及应用

在对某深部矿井典型极软岩巷道矿压显现规律及特点长期现场观测结果分析和室内岩石成分及力学参数测试的基础上,分析并揭示了该矿井典型巷道围岩变形失稳机理。结合现场松动圈测试结果,针对该深部矿井典型极软岩巷道提出了初期采用主动柔性支护对破碎围岩力学性能“固”、中期预留变形量对高应力“卸”、后期采用全断面高强度和高刚度支护对其流变变形强“抗”的刚柔耦合动态加固技术。通过在该矿区集中胶带巷进行工业性试验,验证了该加固技术对深部极软岩巷道大变形具有很好的控制作用。     

极破碎软岩巷道失稳机理与动态迭加耦合支护技术研究

基于赵庄矿极破碎软岩巷道长期矿压监测、围岩力学参数测试与矿物成分分析及松动圈测试等成果,分析了巷道围岩变形破坏的特点,揭示了极破碎软岩巷道变形失稳机理;针对该矿极破碎软岩巷道提出了由预留变形量、锚网索喷耦合支护、二次锚注加固组成的动态迭加耦合支护技术方案,并通过相似模型试验和井下工程实践对该技术方案的支护效果进行了验证。研究表明：通过预留变形量释放围岩中的变形能和高应力,顶板高预应力锚索、帮部高预应力锚杆和低预应力锚索实现“控顶卸压”,低压浅孔充填和高压深孔渗透注浆相结合形成积极有效的锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,底角和底板锚注有效控制巷道底鼓,从而实现对极破碎软岩巷道围岩变形的有效控制。     

深部软岩及围岩力学特性分析

深部巷道支护技术成为目前制约煤矿深部开采的重要因素之一,进行众多复杂的措施来多次维护深部巷道围岩虽已取得一定效果,但有效控制深部破碎、软弱围岩大变形仍非常困难。软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形的特点,所以,通过相似模拟实验对复杂环境高应力软岩巷道围岩力学性质进行研究,分析深部软岩的力学特性及变性机制。这对于深部软岩开挖巷道的支护具有指导意义。     

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。     

某铜矿深部软岩破碎巷道变形机制研究

针对新疆伽师铜矿深部软岩破碎巷道围岩变形量大、顶板下沉严重、支护难等特点,基于地质力学测试及数值模拟技术,揭示了软岩破碎巷道变形特征及破坏机制。研究结果显示:巷道两帮相比顶板的围岩内部位移变化明显,水平方向位移收敛量大于垂直方向,其松动圈范围介于2~3 m之间;通过数值模拟分析出顶、底板和两帮均在中心处位移最大且出现了较大的剪切塑性区,与巷道变形规律一致;并分析出软岩破碎巷道围岩变形量大、初期变形速率快、持续时间长的显著时间效应及巷道四周来压的空间效应,为矿山支护提供了理论依据。     

兴安矿深部软岩巷道大变形控制对策

为了更好地控制深部软岩巷道围岩大变形破坏问题,通过现场调查和理论分析,得出了兴安矿深部软岩巷道围岩大变形破坏的主要影响因素包括工程地质条件差、地应力水平高、水解作用和原支护不合理.基于这些影响因素,建立了包括围岩结构优化技术、耦合支护技术、底板控制技术、冒落控制技术为核心的深部工程稳定性一体化耦合控制技术.工程实践表明,在深部复杂的软岩巷道支护中,采用一体化耦合控制技术,能有效控制深部软岩巷道大变形破坏.     

深部高应力软岩巷道让抗耦合控制技术

深部井巷工程及采场的环境地应力水平较高,围岩表现出大变形、高地压、难支护的软岩特征。以赵固二矿Ⅰ盘区运输大巷为工程背景,结合该巷道硐室结构复杂、地压应力集中、围岩变形量大等现状,通过钻孔窥视、雷达探测及室内试验等手段,总结了深部高应力软岩巷道的变形特征与破坏机理;在此基础上,运用"初次锚注让压、二次刚性封闭"的耦合支护思想,制定了高应力软岩巷道让抗耦合关键控制技术,并通过FLAC~(3D)仿真模拟分析了原方案与耦合方案下的控制效果。结果表明,采用让抗耦合的分阶段支护方案,能够使围岩与支护体系协调变形,同时改善围岩与支护结构的受力状态,达到巷道稳定的目的。     

锚网索支护在高应力破碎软岩巷道中的应用

基于软岩巷道变形破坏力学机制,分析了泉店煤矿深部破碎围岩巷道支护情况,在一次锚网索支护的基础上进行了二次锚网索耦合支护,有针对性地对原有支护体进行了结构补偿,有效抑制了巷道围岩的离层及变形,确保了巷道支护的安全。     

软岩巷道围岩变形规律及支护方案研究

以郑兴矿为研究背景,通过实验室压缩试验和现场变形监测分析,得到了软岩巷道变形特征并验证了支护的合理性。结果表明,围岩变形具有明显的非对称、非均匀性,深部变形量逐步减小;支护初期围岩收敛较大,后期变形速率逐渐减小;"锚网索喷"联合支护能够有效控制围岩变形,保证巷道安全。     

辛置煤矿破碎软岩巷道变形破坏机理及支护技术

为了解决破碎软岩巷道支护难题,以辛置煤矿布置在泥岩中的310轨道巷为工程背景,综合采用现场调研、围岩松动圈探测以及围岩力学参数测试等方法,揭示了围岩变形破坏机理,提出了"锚网索喷注"联合支护方案。数值模拟和现场监测表明,新支护方案实现了对破碎软岩巷道变形的有效控制。     

新安煤矿深部极软岩巷道大变形控制技术

针对新安煤矿深部极软岩巷道变形量大、变形时间长、围岩破碎严重,支护体失效增多,巷道维护十分困难等现象,在充分调研围岩的物化分析实验、软岩巷道变形特征及原因分析的基础上,深入分析了该软岩巷道的IAB,IIABD,IIIBC型复合型变形力学机制,以及将其转化为单一型变形力学机制的过程,优化设计了采用恒阻大变形锚杆的支护技术方案,并在现场成功应用,保证了巷道全断面的稳定。     

深部破碎软岩巷道变形破坏规律数值模拟研究

文章以某矿深部破碎软岩巷道为研究背景,利用FLAC数值模拟的方法,研究深部破碎软岩巷道埋深不同时其围岩应力及变形的变化规律。研究发现:巷道埋深越大,围岩的应力越大,巷道围岩的变形量也越大,但应力增高系数并不随巷道埋深的增加而增大;深部巷道使用传统的支护方法起不到比较理想的效果,须采取合理的主动支护形式对围岩进行注浆和采用锚杆、锚索相结合的支护形式,使围岩的自身承载能力加强。该研究结果对深部矿井的支护设计具有指导意义。     

深部软岩巷道卸压支护技术研究

针对深部软岩巷道围岩应力高、松动范围大、围岩变形严重的特点,应用深部巷道围岩控制"内、外承载结构"耦合稳定原理,分析了水井头煤矿-500水平412下山巷道破坏原因,提出了深部软岩巷道卸压支护技术.该技术采用围岩卸压、锚梁网喷支护和U型铜支护控制外承载结构移动过程,采用围岩注浆和锚索加强支护促使外承载结构稳定.现场支护试验表明该技术能够保证巷道围岩的长期稳定,并取得了很好的经济效益.为同类软岩巷道支护提供了借鉴.     

深部软岩巷道耦合支护关键技术研究

深部“三高一扰动”（即高地应力、高地温、高渗透压和强烈的开采扰动）的复杂地质力学环境,使得深部岩体表现出明显的软岩非线性大变形力学特性,从而导致单纯的主动支护已无法保证巷道围岩的稳定性,严重影响了深部煤炭资源的安全开采。“耦合支护”作为一种全新的支护理念,已成功解决了大量的软岩巷道支护问题。研究表明,在深部开采条件下,软岩巷道锚、网、索耦合支护成功的关键在于：在锚杆支护提高围岩强度的基础上,通过锚网-围岩耦合效应、锚杆-网-托盘耦合效应、锚索预应力耦合效应,实现耦合支护下的高应力转化效应,从而达到对深部巷道围岩的稳定性控制目标。     

大断面破碎围岩巷道联合动态支护试验研究

通过巷道现场监测、松动范围探测、底板矿物成分测试等方法,分析了巷道围岩变形破坏的特点。针对该矿高应力极破碎软岩巷道提出了预留大变形量、初期支护采用带大变形组件的锚杆锚索与金属网柔性支护,后期采用先浅后深二次注浆加固支护,最后再对巷道表面喷射混凝土组成的动态联合支护,达到了释放围岩变形能和降低围岩应力、支护结构与被支护的围岩共同承载、形成了联合承载结构的目的,充分发挥了围岩的自身承载能力,有效地解决了顶底板与两帮持续变形最终破坏的难题。     

锚、网、喷＋锚索耦合支护技术在深部软岩巷道中的应用

深部软岩巷道围岩岩体具有复杂的力学变形机制,传统支护方法已不能满足深部巷道的支护要求,充分考虑巷道所处岩体的自重力和工程偏应力的力学变形机制,利用耦合支护技术是实现深部软岩巷道支护的有效方法。     

基于内外承载结构的软岩巷道围岩控制技术研究

为解决采动影响下赵固二矿14030回风巷软岩巷道围岩变形显著问题,采用钻孔窥视仪探测了围岩变形破坏规律,针对采动软岩巷道围岩破坏特征提出了控制对策,提出了软岩巷道主动式围岩加固控制技术,针对巷道参数设计了注浆锚索加强支护方案,并通过现场监测验证围岩变形控制效果。研究结果表明：随着扰动程度加深,浅部围岩的松散破碎范围不断扩大,难以形成有效的承载结构,深部围岩离层裂隙发育高度进一步增高;以提升浅部围岩的承载能力为出发点,通过增强内承载结构的支护强度及围岩自身抗扰动能力,可发挥出内外承载结构和支护体共同的围岩变形控制作用;在锚索力学性能允许承受载荷范围内,适当提高预紧力及加长注浆锚索长度可改善巷道围岩变形控制效果。     

软岩动压巷道围岩稳定性原理及控制技术研究

针对张双楼煤矿西大巷围岩力学性质,主要是膨胀性泥岩在浅部遇水破碎、扩容的特征、深部膨胀特征,通过现场测试、建立力学模型、数值计算,对西大巷稳定性的力学效应、受采动影响时围岩塑性区及破碎区宽度及变形与采动支承应力的关系分析,分析在采动支承应力作用下的软岩巷道,其围岩破碎区、塑性区的范围,巷道变形与破碎围岩塑性区范围、峰后强度、支护的关系,研究动压软岩巷道围岩变形机理、软岩巷道围岩流动规律,提出了深井巷道围岩控制的"内、外结构"稳定性原理.针对西大巷围岩地质条件,依据研究的成果,寻求巷道稳定控制技术,并通过工业性试验检验,使得西大巷由研究试验前的强烈变形到研究后的基本稳定.     

清水矿深部软岩巷道破坏机理及恒阻大变形控制对策

随着开采深度的增大,深部巷道在复杂高应力场的作用下,表现出严重底鼓和顶板下沉等软岩大变形破坏现象,沈北矿区清水矿深部软岩巷道变形破坏尤其严重。本文通过对地层岩性和地应力场分布规律等的研究,得出了传统支护条件下深部软岩巷道产生大变形破坏的原因和机理,提出了通过恒阻伸长吸收变形能、控制围岩变形为核心,以恒阻大变形锚杆耦合支护为主体的深部软岩控制对策,现场应用效果良好,为深部软岩大变形巷道支护提供了新的方法。