深部软岩底鼓巷道锚注联合支护技术

为了解决煤矿深部软岩巷道底鼓难以控制的难题,提出了有效控制深部软岩巷道底鼓的注浆锚杆、锚索锚注联合支护方案。根据金龙煤矿南采区轨道上山锚注联合支护实际支护效果,提出了反悬复合拱式底板注浆结构,并分析了结构体的稳定性。结果表明:巷道锚注后,两帮平均移近量仅为35.5 mm;平均底鼓量仅为45.5 mm;顶板基本无下沉。锚注联合支护技术能提高深部软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效地控制了深部软岩巷道底鼓。

强膨胀性泥岩巷道底鼓治理技术

为了解决亭南矿井西翼轨道大巷底板揭露铝质泥岩、底鼓变形严重、巷道底板难以控制的问题,通过对巷道围岩位移量观测分析变化规律,结合矿井生产实际,经过反复论证采用底角锚杆、反底拱控制技术进行底板加固,使底鼓量由500mm降低到10mm。试验结果表明:采用膨胀性泥岩底鼓治理技术能够有效控制巷道两帮收敛和底板鼓起、封闭水源,提高了巷道围岩整体稳定性,使巷道底板变形量得到了有效控制,为矿井进一步研究无底煤开采技术提供了基础技术数据。

林南仓矿软岩巷道底鼓综合治理技术实践

开滦林南仓矿-650暗立井是二水平延深的关键工程,下井口马头门进车侧操车基础段掘出120d后,产生强烈底鼓与两帮内挤变形,7个月巷道无法使用,严重影响了矿井生产的正常衔接和安全。文章深入分析了该段底鼓的发生机理,提出反底拱锚喷、钢筋混凝土与注浆相结合的治理方案,对支护参数进行了优化设计。工程监测与使用效果表明,综合治理技术能有效控制巷道底鼓变形,为相似工程提供了可以借鉴的宝贵经验。

非均质复合岩巷围岩破坏机理及底鼓控制技术

深部高地应力、层间软弱夹层(结构面)等复杂应力环境下复合煤(岩)巷道围岩变形严重,底鼓问题尤为突出。针对某矿-830水平大巷复合区域岩巷底鼓大变形技术难题,梳理了复合岩巷现场变形破坏特征,分析了围岩破坏力学机制。结合滑移线场理论建立底鼓力学模型,推导了底板破坏半径R0的显式解析式,并借助ZDY钻孔窥视仪对围岩内部损伤裂隙发育程度进行量化表征。建立UDEC数值计算模型反演了原支护下复合岩巷围岩应力、裂隙发育特征以及位移分布规律,综合分析了复合岩巷底鼓变形机理。结果表明:高地应力、邻近岩石极限强度差异大、底板岩性差、底板无支护或弱支护是复合岩巷产生底鼓大变形的根本性原因。结合现场调研及数值模拟分析结果,基于“固底–强帮”整体支护、“强–弱–强”组合承载圈分梯次加固底板的控制思路,提出了一种“全断面锚索+预制块反底拱”锚注联合支护技术应用于复合岩巷底鼓返修实践中。现场监测结果表明,巷道返修60 d内底鼓缓慢变形直至趋于稳定,最大底鼓量约为67.9 mm,相比原支护条件下底鼓变形量降低了95%,大大降低了巷道重复返修的可能性,确保了该矿煤炭资源安全高效开采。

特大断面硐室底鼓控制技术研究

为解决王庄煤矿大断面支架换装硐室底鼓量大的问题,采用理论计算和数值模拟方法对特大断面硐室底板变形破坏特征进行了分析,提出了反底拱和底板锚索群加固2种底鼓控制技术,并用FLAC3D数值模拟软件建立了2种底鼓控制方案的数值计算模型,并对其支护效果进行了对比。结果表明:硐室底板破坏深度达到2.2 m,塑性区半径达12 m,底鼓控制难度大,特大断面硐室底板锚索群控制底鼓效果明显优于反底拱。现场应用表明实施底板锚索群注浆加固措施后,巷道最大底鼓量为80 mm,能较好地控制底鼓。

反悬拱锚注支护在软岩巷道底鼓整修中应用

针对陶二矿南采区轨道上山底鼓严重的问题,基于巷道围岩变形破坏机理,结合该矿井地质条件及支护条件,分析得出了地应力大、岩层扩容变形、巷道两帮移近挤压是导致该巷道底鼓的主要原因,提出采用注浆锚杆和注浆锚索所构成的反向悬吊组合拱对巷道底板进行加固,并在南采区轨道上山进行了支护试验。结果表明:整修后巷道底鼓量小于200 mm、变形速率降至1.7mm/d,满足生产使用要求,反悬拱锚注支护技术可以有效地控制巷道底鼓。

软岩巷道底鼓机理及支护技术研究

基于某矿东翼轨道石门巷道底板为软弱砂质泥岩,巷道开挖后底鼓变形严重的问题,通过FLAC3D数值模拟对无支护、锚索支护、深浅孔锚索注浆加固进行效果对比分析,现场施工提出了"反底拱配合深浅孔注浆"的支护方案,通过工业性试验,取得良好的治理效果,为该类巷道的支护提供了一定的借鉴意义。

轨道大巷修复加固

余吾煤业南风井＋400m水平南翼轨道大巷里程700~820m段施工后,顶板下沉,两帮收敛,底鼓严重。部分区段经扩帮、拉底后,变形仍在持续,严重影响井下运输安全。根据该段巷道矿压显现特征,结合中国矿业大学专家意见,决定采用注浆、顶板补强支护、底板加固等措施进行修复加固。修复加固施工后,巷道稳定,围岩变形得到了很好的控制,收到了预期效果。

高应力软岩底鼓巷道锚注联合支护技术研究

随着煤矿开采深度的不断增加,高应力软岩巷道底板变形严重,影响了矿井的正常生产。为彻底解决底鼓难以控制的问题,以船景煤矿首采区轨道上山为例,结合现场底板变形特征,利用数值模拟对比分析不同断面形状下的围岩变形,提出了带反底拱的直墙半圆拱形+注浆锚杆索联合支护方案,并且分析了反底拱底板注浆结构体的稳定性。采用该支护方案后,两帮平均移近量仅为82.5 mm;平均底鼓量仅为52.5 mm;顶板无明显下沉量。表明该方案能够提高高应力软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效控制高应力软岩巷道底鼓。

基于反底拱锚固梁控制技术的巷道底板支护研究

为了解决巷道底板底鼓现象,采用反底拱锚固梁控制技术,研究了巷道底板支护,根据研究区地应力场的测试结果,对巷道底板支护方案及参数进行了设计,然后对巷道底板进行反底拱锚固梁控制,首先对巷道底板进行注浆加固,然后在底板中施工锚索、锚杆+反拱支护。研究表明,采用反底拱锚固梁控制技术,可以有效控制巷道底板的变形。研究为深井底鼓的控制提供了技术支持。

构造复杂区域膨胀软岩巷道底鼓控制研究

某矿-400 m水平水仓位于复杂地质构造区域内且底板极具亲水膨胀性,在高构造应力、高膨胀应力作用下,原有普通锚网索喷支护方案无法维持水仓底板的基本稳定;根据现场地质条件,针对原支护方案的不足,分析了水仓底鼓变形的主要影响因素,并对底鼓变形全过程进行了数值模拟.提出采用"先刚后让再抗"的底鼓控制技术途径,对水仓围岩采取锚注+全断面钢筋混凝土砌碹支护总体方案,并辅助聚乙烯泡沫缓冲层卸压措施.通过模型试验验证了这种"刚让抗"多级支护结构解决高应力状态下大变形问题的有效性.研究结果表明:巷道底鼓变形从巷道整体压缩变形开始,底板在严重水平挤压变形后发生破坏而隆起;对松动围岩注浆加固后,可有效提高围岩的自身承载能力和支护结构的整体性;采用"刚让抗"多级支护结构,可有效控制巷道的严重底鼓变形.

半煤岩软底巷道底鼓综合治理技术

基于某矿复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷底鼓变形导致支护失效的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷变形破坏的机理,提出了复杂水文地质条件下半煤岩软底轨道大巷的支护对策,确定采用锚网索喷+锚注+混凝土反拱联合支护技术,并确定了联合支护的参数和工艺。