高应力破碎围岩巷道控制机理及支护技术

为解决高应力破碎围岩巷道围岩支护效果差、变形破坏严重等问题,以东峡煤矿37221-2回风巷为背景,通过现场勘察、理论分析和现场试验相结合的方法,研究了高应力破碎围岩巷道的变形破坏特征和控制原理。基于原支护方案及分析成果,提出了“注浆管浅部注浆+锚杆+注浆锚索+钢筋网”的联合支护方案。现场工业试验结果表明,采用优化支护后顶底板最大移近量和两帮最大收敛量同原支护方案相比,分别减少了约77%、82%,围岩的整体性和稳定性良好。该研究可为高应力破碎围岩巷道、围岩控制提供参考和技术支持。

地下掘进巷道富水破碎围岩锚杆支护参数优化

针对矿山掘进巷道富水破碎区支护方案不合理,出现冒顶、片帮等问题,以1 660 m水平YM-Ⅱ巷道迎头大理岩破碎区为工程背景,进行巷道支护参数优化研究。为了合理有效地支护巷道和降低支护成本,结合现场实际建立巷道模型,采用正交试验设计的支护方案,利用FLAC3D数值模拟软件模拟计算,通过模拟结果对比分析巷道围岩的稳定性。结果表明:锚杆长度主要影响巷道围岩变形量,锚杆间排距主要影响是巷道围岩破坏情况;最优支护方案为锚杆直径40 mm、长度1.8 m、间排距0.9 m×0.9 m,可减少巷道围岩位移量70.77%、塑性区体积63.91%、垂直应力12.96%,有效控制巷道围岩稳定性,为矿山安全生产提供保证。研究结果可为富水破碎区围岩巷道支护设计和地压治理提供参考。

破碎围岩巷道锚注支护参数优化及应用

针对新河矿业730采区南部轨胶联络巷围岩松散破碎、变形严重情况,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件探讨了不同注浆参数对浆液扩散的影响;并在此基础上,研究不同注浆锚索布置形式对注浆效果的影响。结果表明:浆液扩散半径会随着注浆压力增大、注浆时间延长而逐渐增大,每增大1 MPa注浆压力浆液扩散半径平均增长率为30.95%,每延长1 min注浆时间,浆液扩散半径平均增长率为25.67%;注浆锚索的布置形式决定了注浆加固圈的范围,当采用“六边形”布置方式时,其注浆加固圈范围相对较大,且顶板两侧不会出现漏浆的情况。基于数值模拟结果,确定了新河矿业南部轨胶联络巷锚注支护的注浆压力为4 MPa、注浆时间为8 min,注浆锚索布置方案为“六边形”式。工程应用表明:优化后的注浆参数有效地控制了巷道围岩的变形与破坏,取得了良好的工程效果,同时也为此类巷道的注浆加固提供了有效依据。

破碎围岩巷道变形失稳特征及控制技术

针对破碎围岩巷道变形量大、围岩整体性差和支护困难等问题,以昌兴煤矿1460运输石门为试验地点,通过数值模拟与现场考察,研究原支护技术下巷道围岩变形失稳特征及机制,拟采用联合支护技术并对比分析围岩变形特征。研究表明:由于围岩强度低、支护方式单一、受开采动压影响和围岩中含软弱夹层,造成围岩松散破碎,稳定性差,顶板最大破坏深度达到4.80 m;提出了“锚网喷+U型棚拱形支架+注浆”联合支护技术,采用预应力锚索、高刚度U型钢棚、浅孔注浆及深孔锚注等支护方式强化围岩特性,形成多层复合加固拱承载结构,实现支护结构与围岩的相互耦合作用;数值模拟分析得出,修复后围岩塑性屈服区最大深度由5.56 m减小到1.07 m,降低了80.76%,围岩塑性区大幅度减小,围岩应力总体趋于均匀分布;现场试验表明,修复后顶底板位移量仅113 mm,两帮位移量78 mm,说明该联合支护技术方案可有效控制围岩变形失稳,维持巷道整体稳定。

高应力破碎围岩支护—注浆协同控制技术研究与应用

为解决高应力环境下松软破碎围岩巷道掘进和维护期间变形大、矿压显现强烈的问题,以王坡煤矿3211孤岛面回采巷道为研究背景,对巷道现场地质力学参数和围岩变形状况进行现场调研,分析了该区域巷道变形破坏的原因,结合现场围岩状况提出“长短全锚索支护+深浅孔注浆”的协同控制技术,并在3211回顺绕道延伸段进行工业性试验。在现场进行工业性试验后,对注浆加固后的巷道围岩进行钻孔窥视和持续围岩监测。结果表明,采用长、短锚索分层联合支护可有效控制该区域围岩变形,采用的深浅孔注浆加固能使浆液充分填补裂隙形成稳定结构,有效改善围岩的完整性;协同控制后围岩的移近量较注浆前减小79%,提高了巷道围岩的稳定性。

软弱破碎围岩煤层巷道围岩变形机理及控制技术研究

针对破碎围岩巷道变形破坏严重、传统支护技术难以控制围岩稳定的问题,以济宁二号煤矿93_下11运输顺槽为工程背景,根据地应力测试和钻孔窥视结果,对原支护方案技术参数进行了优化设计,通过数值计算确定了优化支护技术参数。现场实践结果表明,采用优化支护方案后,巷道顶板、两帮和底板的最大变形量分别为55、76、24 mm,应用效果良好,有效控制了破碎围岩巷道的稳定性。

高应力破碎围岩巷道锚注支护技术

为解决东曲煤矿28204工作面顺槽在掘进过程中围岩变形严重问题,分析了巷道围岩及顶板变形、裂缝时空演化规律,根据围岩的阶段变形特征确定了最佳注浆时间,提出了新型巷道锚注支护技术并进行了效果评价。结果表明,28204轨道顺槽570~670 m试验段顶板最大下沉量为35 mm;轨道顺槽670~1150 m和皮带顺槽1030~1150 m正常推进阶段工作面采空区平均垮落距离为3.6 m;超前5 m范围内最大顶板下沉量为100 mm,实现了高应力破碎围岩巷道的有效控制。

破碎围岩巷道定向注浆加固技术研究

针对松软破碎围岩巷道日益突出的支护问题,为确保巷道在煤矿生产过程中的安全稳定,提出了“强力拉+长锚固+定向注”联合支护技术。基于理论与数据结果,研究注浆水灰质量比和劈裂注浆区深度对巷道围岩变形的影响规律,优化确定巷道支护参数和加固形式。通过在常村煤矿25采区胶带下山进行现场试验及矿压观测,巷道围岩进行定向注浆加固后,提高了破碎围岩的结构完整性和承载能力,改善了巷道围岩变形情况,成功地解决了25采区胶带下山的加固修复难题。

极破碎围岩超大断面隧道工程超前长管棚支护施工技术分析

在极破碎围岩超大断面隧道工程施工过程中,隧道穿越的地质层较多且地况复杂,严重影响了施工安全与进度,因而选取正确的支护方式和施工技术是提高施工质量、保证工期进度的关键。文章以章阁隧道工程为依托,结合超前长管棚支护的作用机理与优点,制订该工程超前长管棚支护的施工方案。同时,由于该工程施工工期紧张,而原有的双侧壁导坑法施工工序较为烦琐,因此对双侧壁导坑法进行了相应优化,将临时仰拱改为临时型钢梁,保证土方的快速挖运,并确保隧道的多个工作面能够同时进行作业,从而达到缩短工期的目的。

极破碎围岩隧道地层支护与防水工艺研究

极破碎围岩隧道在施工过程中易发生坍塌、突水涌泥等事故,给隧道施工带来相当大的挑战,因此针对极破碎围岩隧道采取合适的支护方案与防水措施是尤为必要的。本文以深圳市龙澜大道隧道项目为案例,针对隧道复杂地质条件和超大断面稳定性差、地下水位过高等问题,着重从隧道的支护结构与突水涌泥等方面进行研究。该项目在隧道支护方面采用了喷射混凝土、锚索和锚杆、钢筋网加固等方法提升隧道的安全性与稳定性;在隧道突水涌泥与腐蚀方面进行防水设计与地质勘察分析,定期检查和维护,选择合适的型钢钢架初支结构,在隧道内部涂覆防水层与隔离层等工程方法,应对隧道突水涌泥与隧道腐蚀问题。上述研究为类似工程项目的施工提供了有益的经验和借鉴。

高海拔破碎围岩排水巷道锚索支护参数优化

合理的支护形式与支护参数是确保巷道围岩稳定的关键。巨龙铜矿排水巷道Ⅳ级围岩区域采用锚杆+金属网+喷浆进行联合支护效果较差。针对巨龙铜矿Ⅳ级围岩区域支护存在的问题,在现有支护基础上增加锚索和钢拱架支护,同时增加喷浆厚度。设计了不同锚索支护参数,利用有限元数值模拟软件进行了锚索支护参数优化。结果表明:巷道围岩顶板处存在明显应力集中现象。随着锚索支护参数增加,巷道顶板处最大应力值增加。随着锚索间排距增大,巷道顶板最大位移增加,锚杆间距由1.2 m增加至2.0 m,巷道顶板位移分别为4 mm、4.38 mm、4.82 mm。锚索最优支护参数为1.6 m×2.4 m。研究结果为类似巷道锚索支护参数选取提供了理论参考。

高地应力松散破碎围岩巷道支护技术研究

受高地应力影响,某煤矿3410工作面运输巷围岩变形破坏严重。通过分析围岩破坏深度及机理,采用“锚杆+注浆锚索+金属网+喷射混凝土+注浆管”的联合支护方案。现场工程实践表明,巷道最大顶底板及两帮变形量分别为120 mm、115 mm,均在安全范围内,优化后支护方案能够保证巷道安全使用。

破碎围岩超近煤层上行开采巷道掘进与支护

介绍了煤矿破碎围岩超近距离煤层上行开采巷道掘进与支护技术,研究了特殊开采条件下无法使用机械化和智能化采矿设备的情况时的特殊掘进方法,分析了掘进及顶板控制影响因素,采用非机械化的手段进行施工,使用风镐刷掘辅助爆破掘进、金属棚+密集金属钎棍超前钎顶+金属网护顶的联合支护方式进行支护破碎顶板,创新特殊条件下巷道掘进与支护技术,成功解决了极其破碎顶板条件下的掘进问题,实现了安全高效掘进,提高了煤炭资源回收率。

基于改进GSI量化体系破碎围岩变形控制技术要点分析

GSI是判断隧道围岩强度的重要参数,在Hoek-Brown强度准则中发挥着重要作用,传统的GSI体系在取值时具有一定的主观性,制约了工程应用实效。文中引入了改进的岩体块度指数、Barton岩体分级系统、节理条件系数,优化了岩体表面条件等级划分,在此基础上建立了改进的GSI量化体系及破碎围岩分级方法,制定出与之对应的围岩变形控制技术。数值模拟的结果显示,相关技术可有效控制围岩的变形量,达到了预期效果。

注浆加固在孤岛工作面破碎围岩巷道支护中应用

针对高应力孤岛工作面巷道围岩破碎、巷道支护难、冒顶风险高的问题,以木瓜矿10-208工作面为工程背景,设计采用化学注浆加固+U型钢+锚杆组合方式对围岩进行控制。化学注浆可提高回风巷表层岩体整体稳定性以及强度,为后续围岩控制创造良好条件;U型钢+锚杆组合方式充分发挥被动支护、主动支护优势,给巷道围岩较强的支护强度。现场应用后,10-208回风巷破碎围岩段围岩变形较小,同时后续使用过程中未出现顶板冒落征兆,取得较好围岩控制效果。研究成果可为其他矿井类似情况下巷道破碎围岩控制提供经验参考。

破碎围岩条件下隧道内部沉降控制技术研究

本文针对破碎围岩条件下隧道沉降控制技术进行研究。首先,分析了破碎围岩条件下隧道沉降的成因和特点,总结了国内外隧道沉降控制技术现状和存在问题;其次,提出了一种针对破碎围岩条件下隧道内部沉降控制技术方案;最后,以塞尔维亚E763高速公路PP段项目为例,验证了所提出的技术方案在实际工程中的应用效果。

高速公路隧道破碎围岩掘进水压光面爆破施工技术

以某高速公路隧道工程为例,根据破碎围岩施工条件,提出聚能水压光面爆破施工方案,确定主要的施工流程以及具体施工方法,总结爆破施工注意事项,从周边眼数、循环进尺等方面对比分析本工程所用爆破技术与常规光面爆破技术的区别。实践表明,聚能水压光面爆破施工技术兼具安全、质量可靠、效率高、成本低等优势,在高速公路隧道破碎围岩掘进中取得良好的应用效果。

高强锚注支护技术在破碎围岩巷道围岩控制中的应用

山西A煤矿13089工作面运输顺槽掘进过F16断层,断层影响区域产生的破碎围岩导致巷道支护后围岩失稳。采用数值模拟研究支护后围岩应变演化规律,研究结果可知,顶板来压30 d时巷道围岩失稳,顶板来压40 d时上部断层区域垮落形成沿着断层倾角方向空腔。介绍了高强锚注支护技术工艺,对支护后的巷道进行顶板观测,观测结果可知顶板30 d最大位移量60 mm,巷道整体稳定。

松软破碎围岩巷道变形机理及补强加固技术研究

为解决松软破碎围岩巷道变形量大、支护困难等问题,以11203运输巷为研究对象,对巷道在锚网索喷支护条件下的围岩变形机理进行了分析,并提出了在原有支护技术上使用锚注、底板支护进行补强加固。通过锚注提高了松软破碎围岩的自身稳定性及抗变形能力,使得原支护用锚杆及锚索由端锚变为全锚,增强了围岩的支护强度。工程实践表明,11203运输巷采用补强加固技术方案效果显著,可实现对松软破碎围岩变形的有效控制。

破碎围岩预掘回撤巷道加固技术研究

为实现破碎围岩预掘回撤巷道变形有效控制,以21303工作面回撤通道为研究对象,在分析工作面末采期间回撤通道锚网索支护条件下围岩变形特征基础上,提出采用注浆方式加固回撤通道破碎围岩,确保回撤通道断面满足后续使用需要。依据21303工作面回撤通道现场情况,给出注浆加固方案并分析注浆加固效果。工程应用后,21303工作面回撤通道顶板、巷帮及底板最大位移量分别为65、131、50 mm,围岩变形量在允许范围内,可满足工作面综采设备回撤需要。