深部复杂条件下锚索注浆支护技术应用

为解决开滦矿区深部矿压显现明显,巷道围岩变形量大、破坏性强、返修率高的问题,吕家坨矿-950二采区6272切眼掘进及扩面过程中,改变常规支护方式,使用注浆锚索锚网联合支护方法,通过中空锚索注浆加固围岩,将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体的内聚力、内摩擦角及弹性模量,从而提高了岩体强度及自承能力,有效控制了巷道围岩变形,巷道围岩移进量减小50%左右,节约巷道支护成本。     

对金川矿区不良岩体水平巷道地压活动规律的几点认识

本文着重阐述了对金川矿区不良岩体平巷地压活动规律的几点看法。通过现场调查,特别是根据较大量的现场围岩变形量测的资料,结合进行非线性YPZ-2程序的有限元分析和室内模型试验。采用这些综合方法研究,得出如下规律:1.金川矿区不良岩体具有明显的流变特征,如果支护得当,多数巷道地压基本属于稳定性流变地压。2.金川二矿区Ⅱ-Ⅱ岩组喷锚网支护的双轨巷道围岩移动范围约为8～9米,围岩松动圈一般大于1.5米,小于2.5米。3.巷道围岩内出现两个压缩区,一个膨胀区和一个松动区。压缩区对圃岩起支撑作用,而松动区别为支护所抑制,从而使巷道处于稳定状态。4.金川矿区岩体存在较大的水平构造应力,它对巷道地压活动特点有重要影响:5.金川矿区在以绿泥石片岩为代表的膨胀性岩石中,在风干、遇水后将产生不可忽视的膨胀压力。 最后,本文依据岩石力学原理从巷道布置、巷道形状,支护结构、支护施工程序和排水疏干等方面扼要地提出了金川矿区不良岩体巷道地压控制的主要方法和措施,强调采用监控法施工,使巷道维护既安全又经济。     

塌陷区围岩稳定性综合加固分析与评价研究

对255旧运巷进行"拱桥法"锚注加固支护后,加固区段的锚杆在破碎岩体中具有悬吊机制和组合作用,同时注浆对岩体的充填与粘结的综合作用,使巷道围岩共同形成了一个封闭环拱桥形式的承载结构,从而有力地控制了岩体的移动变形。计算结果表明,对旧巷进行"拱桥法"锚注加固支护后,处于低应力区的旧运巷围岩移动量仅为0.36mm,巷道周围岩体没有新的破坏区产生,充分证明该加固设计方案的合理性和施工手段的有效性。     

塌陷区围岩稳定性综合加固分析与评价研究

对255旧运巷进行“拱桥法”锚注加固支护后，加固区段的锚杆在破碎岩体中具有悬吊机制和组合作用，同时注浆对岩体的充填与粘结的综合作用，使巷道围岩共同形成了一个封闭环拱桥形式的承栽结构，从而有力地控制了岩体的移动变形。计算结果表明，对旧巷进行“拱桥法”锚注加固支护后，处于低应力区的旧运巷围岩移动量仅为0．36mm，巷道周围岩体没有新的破坏区产生，充分证明该加固设计方案的合理性和施工手段的有效性。     

锚杆与U型棚联合支护防止冲击地压的危害

煤体破坏失稳而发生冲击矿压的巷道,采用锚固技术,锚杆能够深入到岩体内部,有效地发挥围岩自承能力,改善松动变形围岩的应力状态,更有效的预防直接顶的离层,充分调动和增加围岩的自承性能,改变了顶板的下沉时间,允许围岩有一定变形而不破坏,甚至同被加固的岩体作整体运动时仍能保证相当大支护抗力,降低顶板突然下沉的可能性。锚杆巷道套架U型棚,能够共同防止冲击地压对巷道的破坏和危害。     

锚注联合支护煤巷两帮塑性区分析

为揭示锚注联合支护对煤层巷道两帮稳定性的作用机理,在分析锚杆、注浆加固煤岩体作用的基础上,将锚杆和注浆加固范围内的煤体作为支护结构区,建立了煤帮塑性区分析的力学模型,应用弹塑性极限平衡理论推导了煤帮塑性区宽度及应力的计算公式,通过实例验证了模型的合理性,并探讨了支护结构区宽度及支护结构区强度参数对煤帮塑性区宽度及应力的影响.研究表明:支护结构区宽度增加,煤帮的塑性区宽度呈近似线性减小;支护结构区界面内聚力增加,煤帮的塑性区宽度减小,但减小幅度逐渐降低;支护结构区界面内摩擦角增加,煤帮的塑性区宽度减小,且有加速减小的趋势.图6,表1,参8.     

基于复合注浆材料的断层破碎区巷道锚注支护

彬长矿区孟村煤矿中央一号回风大巷因高地应力、DF29大断层和强采动等多因素耦合作用,使得原有锚网索喷支护失效,导致围岩呈现变形大、破坏严重的问题。为此,利用钻孔勘探、地应力原位测量和实验室试验等技术获得断层区域内的地质构造和地应力赋存环境,探明了巷道围岩的变形破坏机理,研发了一种可注性好的反应温度低于95℃、抗压强度大于40 MPa的矿用复合注浆加固材料。并结合数值模拟所得围岩塑性破坏范围和分布特征,提出了一种以中空注浆锚索为核心的锚注补强支护技术,对其支护参数进行了优化。结果表明:该锚注补强支护技术在浅部围岩内形成厚度为4.5 m的注浆加固环,且通过注浆锚索与深部围岩形成一个整体,有效维持巷道围岩的稳定,为新型复合注浆加固材料在断层破碎区巷道围岩的锚注加固工程实践提供参考和技术支持。     

破碎松散围岩巷道壁后注浆实验和效果

通过采用锚注施工工艺,对破碎松散围岩巷道采用壁后注浆加固处理后,使浆液充填和胶结围岩的裂隙,在巷道的外围形成完整的注浆帷幕,并与围岩、锚喷支护共同形成有效承压组合拱。由于注浆使得巷道外围组合拱厚度的加大,有效地提高了支护结构的承载能力,阻止巷道的变形破坏,从而确保巷道的长期安全使用。     

大采高工作面穿越断层破碎区预注浆耦合加固实践

大采高工作面在穿越断层过程中多次出现大面积漏矸漏砂现象,严重制约安全高效开采。预注浆耦合加固(Pre-Grouting Coupling Reinforcement,PCCR)对快速穿越断层破碎带和安全高效开采至关重要。针对宁东鸳鸯湖矿区清水营煤矿大采高工作面安全穿越断层破碎带失稳致灾难题,采用工程调查、理论分析和现场实践等综合方法,提出了预注浆耦合加固(Pre-Grouting Coupling Reinforcement,PCCR)方法,设计了注浆工艺,定量确定了注浆参数。通过注浆可提高裂隙的粘结力和内摩擦角,增大岩体内部块间相对位移的阻力,改善岩体弱面力学性能,提高围岩整体稳定性。研究认为注浆耦合加固方法对于破碎煤岩体可实现结构性能改变、力学性能的提升,快速凝固之后形成"骨架"结构,支撑能力显著提高。加固断层带破裂顶板时注浆压力一般为4.0~6.0 MPa,单孔注浆量预计为110.0 kg,有效扩散半径约为3.2 m.实践表明采用PCCR技术方法,及时有效控制了工作面顶板和上下超前巷道稳定,保证了安全开采,综合效果显著。     

破碎围岩注浆加固技术研究现状及发展趋势

破碎围岩注浆加固对于巷道支护、煤矿安全生产具有重要意义,对破碎围岩注浆加固围岩分类方法、注浆加固材料的类型、注浆加固理论与注浆理论、注浆工艺、注浆加固效果检测进行了较为详细的论述与分析。同时提出了目前破碎围岩注浆加固技术存在的问题,并针对目前存在的问题,提出了破碎围岩注浆加固围岩分类、注浆材料、注浆工艺、注浆加固效果检测的发展趋势。     

潘三矿软岩巷道锚注支护研究及实践

运用软岩巷道支护弹塑性圈状模型理论,分析锚注工艺对巷道松动圈应力状态的改变,锚注支护结构体共同作用机理及参数作用.提出了软岩巷道的最佳支护时间、注浆压力、锚杆布置等参数,并通过对潘三矿西一采区石门修复工程的实践,探讨了软岩巷道的加固(修复)方案,提出的巷道加固(修复)技术在工程实践中得到了验证,并取得了较好的技术经济效果.     

松软破碎带中巷道围岩注浆加固参数研究

在分析松软破碎带中巷道围岩的稳定性和支护影响因素的基础上,借助于注浆改善围岩特性并结合锚杆支护,通过现场实测、理论分析和FLAC数值模拟相结合的方法,确定了松软破碎带中的巷道围岩注浆深度、浆液比例和注浆孔间距等加固参数。研究结果对类似条件下的巷道的支护具有一定的指导意义。     

板集煤矿轨道二石门过断层带围岩加固技术探究

分析了注浆加固技术的基本原理,以及巷道通过断层带后巷道变形严重,通过结合注浆锚杆对巷道围岩进行浅孔密注充填注浆和深孔强化注浆,成功解决了板集煤矿-735m轨道二石门的支护问题,取得了明显的技术经济效益,对此类巷道支护具有指导意义。     

上下采空区巷道围岩力学特征及支护技术

潘三矿西翼-810m皮带机大巷(西二~西三段)受上下采空区的影响,其所处的工程条件复杂,巷道支护困难。对此,建立理论模型,对巷道围岩力学状态进行分析,得出围岩应力和损伤破裂半径的表达式。分析了在上下采空区的影响下,岩体卸压扰动和强度劣化对塑性损伤区及松动破裂区半径的影响。提出了锚网+锚索桁架+喷浆+注浆锚索注浆的复合支护技术,为上下采空区影响下的巷道提供一些支护指导。     

深浅孔-高低压耦合注浆加固机理与应用

以王家岭煤矿20101工作面胶带巷破碎围岩加固为工程背景,利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立围岩注浆加固的流固耦合模型,确定工程中深浅孔-高低压耦合注浆加固的合理注浆压力.建立平面裂隙岩体模型,揭示耦合注浆加固的作用机理,分析深浅孔-高低压耦合注浆加固与普通注浆加固的不同支护效果;对使用耦合注浆加固的实际工程进行监测分析.针对20101工作面胶带巷开采过程中所面临的超前来压作用下破碎围岩加固的工程问题,利用FLAC~(3D)数值模拟软件对原支护方式与深浅孔-高低压耦合注浆加固方式的支护效果进行对比分析.结果表明:耦合注浆加固能够更好地控制围岩变形和维持巷道安全.     

预置节理岩体锚注加固机理研究

通过应用室内力学实验,建立实验模型,模型主要对节理岩体、锚固节理岩体以及锚注节理岩体的抗剪强度和本构关系进行对比分析。试验结果显示:锚杆加固、注浆加固、以及锚注加固能够很好的提高节理试件的刚度和抗剪强度;从粘聚力和内摩擦角的增幅变化中,发现粘聚力的增幅大于内摩擦角的增幅。通过室内锚注试件的剪切实验和锚注节理边坡的控制效应,发现锚注加固可以有效控制节理岩体的变形和位移,同时对矿山节理岩体的控制和利用有理论指导意义。     

渗水弱化薄页岩层交岔点支护技术

针对彭庄煤矿巷道围岩节理、裂隙发育,特别是薄页岩层受水浸蚀后,岩层软化严重的复杂地质条件,在富含地下水的层理、节理、裂隙发育的粉细砂岩互层中构筑大断面的交岔点,提出采用锚索施加较大预应力,限制巷道围岩离层,然后采用内注浆锚杆进行注浆赶水和加固围岩的方案。并对交岔点围岩收敛变形进行了长期的监测,监测结果表明交岔点两帮和顶底板的总变形量依次为24 mm和30 mm,这说明交岔点采用高强锚杆、锚索、锚注的联合支护方案,有效地封堵了围岩裂隙水,提高了岩石抗压强度以及岩体的整体性和承载能力,实现了大型交岔点围岩和支护结构的长期稳定。     

康家湾铅锌金矿十二中段运输巷道稳定性分析与加固设计

以康家湾十二中段运输巷道为主要研究对象,分析巷道围岩和支护系统的失稳原因,进行加固设计.采用新奥法分析围岩破坏机理,在稳定性计算中将运输巷道等效为理想圆形巷道,松软破碎岩体视为各向均质岩体.分λ=1和λ≠1两种情况,用弹塑性理论进行计算,获得了设计巷道在开挖无支护情况下的应力应变状态,进行围岩稳定性分析,在此基础上,分析该巷道原支护系统失稳的原因,并进行加固设计.     

金川二矿区不良岩层巷道地压活动规律及控制方法的研究

本文从理论和实践的结合上阐述了不良岩层巷道维护问题。其要点是:①找出了1978年以前金川在不良岩层中采用多种支护型式都难以维护的根本原因是:把流变体围岩稳定问题视为单纯的传统支护结构问题;②确定了不良岩层的基本属性为易发展为松散体的流变体,从理论上阐明了不良岩层巷道必须分次支护的理由;③查明了不良岩层巷道地压类型,以流变体变形地压为主;④总结了地压活动基本规律,分析了在围岩纵深12米范围内,最终出现的二个压密区、一个松驰区、一个松动区,压密区实际上是承载环,在围岩稳定过程中起着关键作用,从理论上解释了金川不良岩层巷道围岩稳定过程;⑤采用了信息化设计——现场监控设计法;⑥提出了金川不良岩层巷道支护原理和设计方法,即根据岩层不同属性,不同地压来源,从分析地压活动规律入手,运用信息化设计法,使支护特性和施工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态,以达到抑制围岩变形、维护巷道稳定的目的。     

回采巷道锚注加固浆液渗流规律研究

为了获得回采巷道锚注加固工程中合理的注浆压力,首先将回采巷道围岩破碎区看作连续介质,并应用渗流理论得出了浆液在破碎围岩中扩散的基本方程,并建立了COMSOI数值计算模型,研究了不同注浆压力条件下的浆液流动扩散特征。结果表明:对于回采巷道锚注支护工程,浆液在垂直于钻孔方向的扩散深度明显大于浆液在垂直于钻孔方向的扩散半径,合理的注浆压力约为1.0~3.0MPa,并将研究成果用于桃园煤矿回采巷道锚注支护设计,取得了良好的效果。