弱胶结软岩巷道锚网喷架联合支护技术

为研究弱胶结软岩遇水易泥化、崩解对软岩巷道变形破坏的影响,以东胜井田某矿主斜井弱胶结软岩巷道支护工程为研究对象,通过室内试验分析弱胶结软岩遇水软化机理;通过理论计算,提出全断面锚网喷架支护方案并给出具体支护参数;利用有限元分析软件MIDAS/GTS对弱胶结软岩巷道全断面锚网喷架支护方案进行数值仿真分析.研究结果表明:较大孔隙的微观结构和较高的伊利石、蒙脱石等亲水性物质含量是导致弱胶结软岩遇水破坏变形的主要因素;全断面锚网喷架支护形式能够确保支护体系充分发挥作用,围岩变形量较小.     

王洼矿区软岩回采巷道破坏机理分析

在现场调查的基础上,对巷道的表面变形和深部围岩变形规律进行了监测,分析了王洼矿区软岩回采巷道围岩变形与破坏机理。监测表明:煤层开采深度较大,围岩变形情况复杂,因现有的锚网支护条件下围岩不能保持平衡,难进入稳定状态,满足不了该条件下的围岩变形,采用锚棚联合支护后最终进入稳定。原支护主要是没有考虑到软岩全煤巷道裂隙发育,锚固长度对锚固支护的有效性差的特点,采用锚棚联合支护或加长锚固能够有效控制巷道的变形和破坏。     

东欢坨矿动压大变形巷道锚网索支护参数优化及实践

为解决动压影响条件下深井软岩大变形巷道难以维护的问题,本文对东欢坨矿巷道围岩弱结构变形特征和锚固支护机理进行了分析,考察了回采巷道受采动影响的围岩变形特点,对现有锚网索支护参数进行了系统优化,继而提出了该矿深井软岩大变形巷道锚网索支护的设计方案:锚杆提高围岩自身承载能力+底角锚杆控制底鼓+锚索缩小顶板岩层拉应力区范围+金属网形成柔性支护体系。井下实测结果表明,锚网索联合支护可实现大变形软岩回采巷道的有效支护。为其它矿区类似条件下的动压巷道合理支护提供了借鉴。     

长山子煤矿不稳定地层大断面井巷工程支护技术研究

在煤矿建设及生产过程中,不稳定地层中的围岩控制技术是采矿工程领域的一个难题,主要表现在巷道围岩松软、破碎、离层严重,矿压显现明显,冒顶、片帮时有发生,顶底板及巷帮之间位移量大、底鼓明显等特征。长山子煤矿主斜井是矿井建设项目的一项重点工程,肩负着矿井主产的原煤运输、矿井通风等任务,服务年限长。矿井采用主斜井、副斜井和回风斜井的开拓方式,井口与工业场地位置地处井田9勘探线和10勘探线之间,地面标高+2605m,煤层开采下限标高为+1600m,主井筒坡度25°,主井筒斜长1420m。围岩主要是上第三系上新统(N2)由砂质粘土岩、粉砂岩、细粒砂岩、砾岩等组成,平均厚度97.50m。其中细粒砂岩上部为泥质胶结,比较疏松;砾岩为钙质胶结,遇酸起泡,为底砾岩,平均厚度5.20m,处在不稳定地层。为了保证井巷工程在长期围岩压力和变形的影响作用下的稳定性和投入生产后的正常使用,通过不稳定地层大断面井巷工程支护技术研究,制定出合理有效的支护参数,为不稳定地层中的围岩控制技术探索出了一种新的支护技术。     

王洼矿巷道围岩特征的实验研究

为了研究王洼煤矿围岩变形原因,调研分析了该矿煤层开采深度,围岩变形情况。进行了围岩特征的力学实验,煤层顶底板均为泥岩,岩体强度低、有明显的节理和裂隙,煤层内生裂隙和构造裂隙都发育,一般锚固长度支护的有效性差。研究表明,巷道围岩结构属破碎软岩,围岩成分属于较膨胀软岩至膨胀软岩,底板属于极软弱底板,现有锚网支护条件下围岩不能保持平衡,难进入稳定状态,满足不了该条件下的围岩变形。研究结论对该矿巷道支护设计和参数选择具有一定的指导作用。     

浅谈软岩巷道支护方式的合理选择与应用

我国许多煤矿巷道布置在松软围岩中,而松软围岩具有强度低、膨胀性和流变形严重等特点.直接影响矿井的安全生产和经济效益.为此软岩巷道支护方式、方法的合理选择与应用是极其重要的.本文通过分析软岩分类特征及软岩巷道围岩控制原理,针对软岩巷道支护方法,以淮南矿区为例,进行探讨.     

深井软弱围岩联合控制技术及耦合叠加拱承载效应研究

为有效解决深井软弱围岩巷道稳定控制技术难题,以淮南某矿-962 m轨道大巷为工程背景,依据软岩应力-应变曲线及围岩应力变化和强度之间的关系,建立圆形巷道围岩破坏分区力学模型,将开挖后的巷道由表及里依次划分为残余区、塑性软化区、塑性硬化区及弹性区,以阐明锚杆(索)锚固系统变形失稳机制,并提出深井软弱围岩的控制要点及关键技术。在此基础上,提出高预应力支护构件遏制残余区扩展、有效的支护承载区发挥围岩承载能力、极大提高软弱围岩承载强度及完整性、薄弱部位补强支护形成完整承载圈等4个围岩控制要点,进而提出“以高强预应力锚杆(索)为核心,浅、深孔分次注浆为基础,底角与底板锚注加固为关键”的全断面强化联合控制方案。结合支护方案特点提出实现内、外承载的“耦合叠加承载拱”结构。该耦合承载拱将支护体与围岩的相互作用和所提供的径向支护力相统一,对锚杆(索)支护阻力具有显著的放大作用。研究结果表明：围岩残余范围随硬化系数、软化系数、支护阻力及内聚力和内摩擦角的增大而减小,随扩容系数的增大而增大,而残余区、塑性软化区、塑性硬化区的边界发生渐进式扩展变换是导致围岩大规模破碎和锚杆(索)锚固失效根本原因。通过工程计算...     

深部高应力破碎软岩巷道支护技术研究及其应用

针对深部高应力破碎软岩巷道围岩变形量大、变形剧烈、底臌严重、流变性强、支护难等特点,基于巷道围岩松动圈地质雷达探测、收敛变形监测等地质力学测试技术,揭示深部高应力破碎软岩巷道变形破坏特征;采用数值模拟技术手段,从围岩强度特性、流变特性、巷道断面形状、软岩巷道群开挖相互影响、支护设计这5个方面分析深部高应力破碎软岩巷道变形破坏机理。针对安徽省淮南市朱集西矿深部开拓巷道特征与工程地质条件,提出"锚网索喷+U型钢支架+注浆+底板锚注"分步联合支护技术方案;基于大型三维模型试验系统,验证分步联合支护技术方案的可行性;采用FLAC 3D研究分析不同支护方案的支护效果,模拟验证分步联合支护方案的合理性。研究结果表明:分步联合支护技术方案有效地控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形与底臌,保证了巷道围岩与支护结构的长期稳定及安全。     

深井高应力软岩岩巷支护技术研究

该文重点针对新汶矿区埋深大、高地应力带来的巷道支护难题,研究新汶矿区深井高应力软岩巷道支护技术.首先通过地应力测试和围岩分类为选择合理的支护方式提供依据,通过选择合理的断面形状提高岩巷承载能力,通过优化巷道布置,研发高强锚杆、锚索、高强W钢带等深部巷道支护材料,采用高强锚杆一次支护、联合支护、让压支护、钢管混凝土支架强力支护等多种支护方式确保了深井高应力岩巷及大断面硐室支护安全.     

华亭煤业集团有限责任公司赤城矿井主井断面形状及支护设计浅谈

根据围岩条件及相关力学知识,在围岩强度低,遇水易风化、软化、膨胀地层中布置巷道,巷道断面形状选择和支护方案确定是矿山存在的永久课题。通过反复论证及试验,赤城煤矿煤层露头以下主斜井断面形状选择及井筒底鼓问题处理的成功经验,为其他矿山企业在类似地质条件下进行巷道设计及施工提供了宝贵的技术参考。     

龙口矿区梁家煤矿巷道支护技术实践

软岩巷道工程支护是一个复杂的系统问题,支护的成功取决于多种影响因素。龙口矿区梁家煤矿是典型的“三软”矿区,在巷道支护上遇到了非常大的困难。在论述了龙口软岩矿区巷道工程破坏的几种基本类型后,运用系统的观点,提出了梁家煤矿软岩巷道工程的系统治理对策和取得的经验,确保了矿井安全生产,同时取得了较好的经济效益,对类似软岩矿井工程设计、施工及维护有一定借鉴意义。     

大倾角“三软”突出煤层回采巷道顶板监测与支护

随着大倾角"三软"突出复杂煤层开采深度及巷道断面的不断增加,回采巷道的支护问题日趋严重。通过对李子垭南二井3102回采巷道顶板的监测分析,对回采巷道断面及支护参数进行优化,使其回采巷道能够适应"三软"突出复杂煤层条件,有效控制回采巷道的变形、破坏,提高围岩稳定性。     

预应力锚索桁架支护系统的应用

巷道围岩进入了工程软岩状态后,巷道出现高地压、大变形、难支护的特点.本文对工程软岩特性、支护材料及支护工艺进行深入分析、论证,采用预应力锚索桁架支护系统控制工程软岩巷道围岩,取得了较好的效果.     

青山煤矿四水平东大巷软岩巷道支护研究

在分析青山煤矿四水平东大巷原有软岩巷道支护的基础上。结合巷道围岩工程特性,按软岩巷道支护优化设计原理设计了正确的支护方式和施工方案,并进一步设计了钢筋网让压结构。在施工队伍按照设计要求组织施工的条件下,大巷顺利通过软弱围岩段取得了明显的经济效益,为四水平延深起了关键作用,其支护设计方法与方案可在类似围岩中推广作用,图3,袁3,参3。     

极软岩巷道底臌锚注支护控制技术

针对极软岩巷道围岩变形破坏和严重底臌问题,现场通过对巷道围岩进行地应力量测、物理力学性质分析测试、矿物成分分析和节理裂隙调查确定了软岩类型。并针对现场围岩的具体情况,设计了有效的控制极软岩巷道底臌的锚注支护方案,通过使用岩石破裂过程分析(RFEA)系统对支护方案进行了数值模拟,进而确定一次锚网喷支护、二次锚注支护方案能够有效地加固巷道的两帮、顶板以及底角,并抑制底臌的发生,进而提高围岩本身的承载能力,达到治理围岩的目的。通过工程实践证明,此种支护方案是有效并且可行的。     

软岩大变形巷道破坏机理与支护技术

针对软岩大变形巷道围岩控制难题,以象山矿井南一石门为工程背景,采用现场取样、物理相似模拟和FLAC~(3D)数值计算,分析了巷道围岩物理力学性质,掌握了巷道各阶段围岩基本变形规律,得出巷道变形表现为四周收敛,具有明显的软岩特征,变形速度达3～4 mm/d.研究发现:巷道底板极限平衡区最大深度为3.57 m,两帮极限平衡区最大深度为1.86 m,顶板极限平衡拱高度为4.26 m.基于上述分析,结合"自稳平衡圈理论",提出合理的巷道支护方案,采用直墙圆弧拱带反拱优化断面,确定了全断面采用锚杆锚索+钢筋梯子梁+金属网喷浆支护,对围岩极其破碎阶段进行注浆,顶锚杆长度2.4 m,锚索长度6 m;帮锚杆长度2.4 m,锚索长度4 m;底板采用长度1.5 m的注浆锚杆,全断面采用金属网喷浆封闭。该研究方案已被矿区采纳。     

盘江矿区回采巷道围岩特征实验研究

为进一步揭示盘江矿区回采巷道围岩变形机理，采集矿区范围内三对典型矿井回采巷道围岩煤岩样进行了点载荷、坚固性系数测定、矿物成分分析、耐崩解指数测定、水理特性等一系列围岩特征实验研究。结果表明：盘江矿区回采巷道顶底板岩层多为泥岩、泥质粉砂岩等软弱岩层，天然状态下抗拉强度、抗压强度及抗剪强度分别低至0.32 MPa、6.34 MPa及0.77 MPa,且煤的坚固性系数仅为0.50～0.86,矿区内回采巷道围岩软岩特征明显；围岩矿物成分以石英为主，但高岭石、钠长石等黏土矿物含量较高，遇水极易膨胀，裂隙及节理发育，围岩强度大幅度降低；围岩抵抗软化和崩解作用的能力较差，其中底板泥岩的耐崩解性指数低至8.70%。研究结论可为盘江矿区回采巷道围岩控制方案的制定提供科学依据和理论指导。     

三软煤层巷道冒落机理及锚索桁架联合控制技术

随着煤炭开采深度的不断增加,地层压力的升高,受构造的影响更为突出,处于“三软”煤层中的巷道失稳现象越来越严重,维持巷道稳定更为困难,开展三软煤层巷道冒落机理研究对于煤矿安全生产具有重要的意义.某矿1201工作面回风巷受开采煤层、围岩物理力学性质、地层构造、地下水、支护方式等多重因素影响,在705～715m段发生冒顶事故,严重影响了正常生产.详细分析多重影响因素后,应用破碎软岩理论及极限自稳隐形拱理论研究了三软煤层巷道的冒落机理；基于此应在该矿1201工作面运输巷易冒落段巷道支护中,应用了锚索桁架+钢棚的联合控制技术.实践表明:巷道支护效果良好,保证了工作的面的正常回采.     

淮南矿区深部软岩巷道掘进与主动支护技术

随着煤矿采掘深度的逐渐增加,淮南矿区越来越多的矿井将要进入千米深部,掘进与支护的矛盾显现突出.深部软岩巷道围岩压力大,破碎岩体增多、地质条件恶化、地应力增大、地温升高、水压增大,导致深部软岩巷道掘进困难,开挖后围岩稳定性控制与支护难度加大,常产生大变形而破裂失稳,支护破坏严重,顶板压垮、底臌变形大,环境恶化、生产成本增加、安全事故多发.煤矿生产建设的发展趋势迫切需要对该类群巷道掘进与支护问题进行深入研究,该文就淮南矿区软岩巷道掘进与主动支护技术进行了初步探讨与介绍,探讨了淮南矿区软岩遵循"宜炮则炮、宜综则综"的掘进原则,软岩巷道掘进与主动支护问题的合理方法与有效途径.     

软岩大断面交岔点支护与施工技术

针对软岩大断面交岔点支护和施工困难的特殊性,实例分析软岩巷道变形特点,结合软岩巷道锚网、锚注、锚索支护理论,提出了针对软岩大断面交岔点的"三锚"支护设计和反向正台阶法施工技术.承载力验算及现场变形实测结果表明,该支护设计和施工技术可控制软岩大断面交岔点的围岩变形,支护效果良好,具有良好的技术推广价值.