新城金矿破碎岩体巷道涨壳端锚中空注浆锚索支护试验

针对现有水泥注浆锚索施工工艺复杂、养护前期承载力差,无法在支护初期提供预紧力问题,选用涨壳端锚中空注浆锚索对新城金矿深部破碎围岩巷道进行加固支护。为验证该支护方法的支护能力和效果,分别在新城金矿9-3中段下盘运输巷和9-8中段斜坡道上坡段进行井下工业试验。试验结果表明,涨壳端锚中空注浆锚索锚固力在310 kN左右,并可在安装张拉后立即承载预定预紧力,支护效果优于传统注浆锚索。

近距离下煤层中空注浆锚索注浆前后周边剪应力作用机理

为解决近距离下煤层破碎巷道围岩难以控制的问题,基于理论分析和数值模拟研究中空注浆锚索注浆前后对破碎围岩的控制效果,即注浆前后中空注浆锚索与围岩的周边剪应力作用机理。结果表明:注浆前锚固段符合粘弹性本构模型,剪应力曲线呈现线性增加到非线性下降再到稳定的单峰值,注浆后巷道周围预应力场沿锚索形成一个渐变式的整体,使巷道围岩应力场重新分布,剪应力强度随之降低,应力曲线转变二次线性快速增加到非线性快速下降再到稳定的双峰值曲线,有效提高破碎围岩和软岩巷道的抗剪强度。

新型矿用中空注浆锚索的设计与研究

为了解决松软煤层回采巷道的支护问题、控制松散岩层的稳定性,设计了一种新型矿用中空注浆锚索。从注浆锚固的功能出发,详细设计了注浆锚索的各部分结构和尺寸,通过拉力试验得出注浆锚索的各项力学参数,并阐述了注浆锚索在施工过程中的注意要点。通过现场使用效果对比得出:该注浆锚索的支护形式不仅减小围岩变形量,保证顶板的稳定性,减少了工人支护作业的劳动强度,而且实现了锚注一体,提高了作业效率,节约了松软岩层的支护成本。

中空注浆矿用锚索用6.20 mm 2200 MPa钢丝生产

中空注浆矿用锚索用6.20 mm 2200 MPa超高强度钢丝因强度要求高,生产难度大,在生产时容易出现断丝,表面处理时采用盐酸两道次浸泡酸洗,酸洗后水冲洗采用先高压水冲洗再浸泡洗然后再高压水冲洗的方式,水冲洗后选用锌系高温快速磷化液,磷化时间3~5 min,选用8道次拉拔。采用该工艺生产的钢丝能够满足产品的要求。

宏阳煤矿软岩大巷返修加固技术设计及应用研究

为解决宏阳煤矿东翼轨道大巷开挖支护后失稳破坏严重的问题,采用现场调研、数值模拟、钻孔窥视、矿压监测等手段,根据巷道围岩破坏特征及地质条件总结分析其失稳破坏原因,提出围岩控制理念,设计了新型高强预应力组合式锚杆、高强中空注浆锚索,实现锚杆-注浆-围岩一体化加固,并借助FLAC3D软件模拟研究支护措施的可行性、有效性,新型组合式锚杆支护条件下巷道表面变形量及围岩塑性区发育深度显著低于常规预应力锚杆,确定锚杆的合理长度为2.5~3.0m。应用阶段进行钻孔取芯、综合矿压监测,研究表明:原架棚被动支护条件下松动圈发育深度达到2.5~3.0m,采用组合式锚杆、中空注浆锚索加固后,高强度无机注浆能够有效填充软弱破碎岩体中的裂隙,注浆后典型岩样单轴抗压强度均超过30MPa,表明岩体的完整性和强度得到了有效提高,返修70d后,巷道顶板下沉量约为57 mm,左帮、右帮内移量分别为22、29 mm,底板底鼓量为38 mm,巷道表面变形量微小,组合锚杆工作性能良好,取得较好应用效果。验证了新型全长预应力锚注支护的支护效果与支护优势。

全长锚固技术在深井软岩巷道中的应用

以顾北矿南翼6煤底板轨道大巷为全锚固试验巷道,在查阅大量相关文献的基础上,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的综合研究方法,结合南翼6煤底板轨道大巷的实际情况,提出并成功实施了中空注浆锚杆、中空注浆锚索、矿用充填加固注射砂浆实现全长锚固注浆快速加固技术,替代了传统的采用重U型棚加固围岩工序,降低了工人的劳动强度,加快了巷道施工进度,并且安全高效、成本低廉、操作方便,取得了工业性试验成功。

“三软”煤层回采巷道的中空注浆锚索支护

为解决"三软"煤层回采巷道围岩大变形灾变关键问题,以大雁矿区雁南煤矿典型"三软"煤层回采巷道为研究背景,采用FLAC3D数值模拟方法,分析中空注浆锚索支护与锚网索带支护条件下回采巷道围岩位移与应力分布规律。中空注浆锚索相比锚网索带支护,巷道顶底板最大位移量减少53.5 mm,降低了26.6%,巷道两帮最大位移量减少80 mm,降低了33.3%;最大水平应力降低0.7 MPa,最大垂直应力降低0.7 MPa。针对现场工程实际确定最佳支护方式,给出最优支护技术参数。工业试验表明:中空注浆锚索支护控制巷道变形量由原来1 129 mm减小到265 mm,经济技术效果显著。该研究可以为类似条件下"三软"巷道支护提供一种新的围岩控制方式。

基于FLAC^(3D)的深部软岩巷道中空注浆锚索加固分析

清水营深部软岩巷道顶板下沉量大,两帮位移大,底鼓严重,需采取新的加固方案。利用FLAC3D数值模拟软件对锚喷支护和中空注浆锚索加固支护2种条件下的围岩变形状态进行对比分析。结果表明,围岩两帮以及顶、底板的位移降低,围岩的大变形失稳现象得到有效控制,采用中空注浆锚索支护方案可行。

松软破碎围岩巷道矿压治理实践分析

针对司马矿二采区猴车巷里段部分区段巷道破坏严重的问题,设计新的中空注浆锚索支护方案进行改进补强支护,将原支护设计和改进支护方案设计进行比对,分析改进支护方案在各个时间节点的变化及原因。

深部高应力软岩巷道“三锚”耦合支护技术

为解决煤矿深部高应力软岩巷道变形破坏的问题,采用理论分析及现场观测的手段,提出了"三锚"耦合支护技术,通过对巷道围岩浅深孔注浆及巷道支护参数优化,使围岩成为承载的主体,在锚固区内形成刚度较大的预应力承载结构,阻止锚固区外岩层产生离层。结果表明:采用"三锚"耦合支护技术后巷道移近量减小了80%左右,底鼓量减小了65%左右,顶板几乎未发生离层,有效地控制了深部软岩巷道变形。

顶板中空注浆锚索及底板注浆巷道修复技术

针对潘三矿西二石门顶、帮、底破坏严重等问题,分析了巷道变形和破坏的原因,在充分利用了原有支护基础上采用了顶板中空注浆锚索和底板无止浆层分层注浆技术进行巷道维修。结果表明,该巷修技术不仅减少了巷道的变形,增强了巷道的稳定性,而且大大提高了巷道围岩的整体性,取得了很好的支护效果。

深部地层巷道支护优化研究

针对平煤股份十一矿在采矿过程中深部巷道围岩裂隙发育比较突出的问题,一般的支护如锚网、架棚支护加固形式难以有效控制矿山围岩变形,采用现场试验研究方法,研究了以"锚网索喷+中空注浆锚杆+注浆组合锚索"支护为主,以中空注浆锚索补强为辅的支护方式下深部巷道围岩裂隙发育情况,研究得出:巷道锚喷强支护配合注浆加固技术能够很好控制了巷道的持续流变形态,确保了矿井安全生产,对于隧道、地铁、金属矿山等相关地下工程有很好的借鉴意义。

中空注浆锚索在深部软岩巷道加固中的应用

针对清水营煤矿深部软岩巷道出现的严重变形破坏,在原有支护方案的基础上,提出一种新型中空注浆锚索结构的加固方案,加固后支护结构整体稳定,无断锚情况发生,围岩整体性得到显著加强。

采动影响下厚坚硬顶板巷道围岩控制技术

晋煤集团古书院矿15#煤层工作面直接顶坚硬、底板松软,预留巷道受动压影响变形十分严重。针对这一问题,采用在采掘工作面前方预裂爆破方法将坚硬的直接顶板切断,防止煤柱侧顶板悬顶,改善预留巷道应力状态,同时采用中空注浆锚索对预留巷道围岩进行加固。试验结果表明,预留巷道维护状况得到了根本改善。

中空注浆锚索在深部软岩巷道支护中的应用

为解决曲江矿西二进风石门巷道拱顶下沉、底部鼓起等变形问题,研究设计了一种新型中空锚索注浆加固方案,通过该方案的实施效果发现:中空锚索注浆可以改变围岩内部松散结构,对围岩起到胶结加固的作用;中空注浆锚索加固技术能够有效控制围岩巷道的变形,保证了围岩巷道的长期稳定性。

中空注浆锚索在顶板淋水主斜井堵水支护加固中的应用

针对古城煤矿主斜井巷道掘进过程中顶板出现的锚索孔淋水严重影响支护效果和施工进度的情况,通过巷道钻孔探放水探测发现顶板存在很多强度较低的泥岩岩层,开挖后在原岩应力的作用下,容易产生裂隙,此时的裂隙会导致水从裂隙中渗透出来,对施工与支护造成不良影响。基于注浆锚索的堵水支护加固和注浆理论,通过理论计算选择了合适的主斜井顶板淋水段的注浆锚索支护方案和注浆参数并在主斜井里程590~599m进行注浆锚索试验,确定注浆锚索施工的具体参数。根据注浆锚索试验段的矿压观测表明,注浆锚索堵水支护加固措施在古城矿主斜井淋水试验段取得了成功应用。

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。

中空注浆锚索破坏机理研究及承载性能优化

针对目前中空注浆锚索在巷道围岩控制过程出现的技术难题,主要分析注浆锚索几何形状引起的锚索结构件间的相互力学作用,采用弹塑性力学方法分析锚索与锚固体界面的应力状态和破坏机理,并推导出注浆锚索的近似应力函数公式,为注浆锚索承载能力的设计提理论依据。

李家壕煤矿11208工作面切眼加强支护的研究

根据李家壕煤矿2-2中煤11208工作面切眼加强支护研究的需要,在工作面切眼布置位移观测点,对切眼顶板位移情况进行实时观测。根据各个测点位置顶板变化情况,分析了切眼顶板下沉位置及下沉量,准确把握顶板变化情况,从而制定适合11208工作面切眼顶板支护的具体方案,为本矿大断面顶板支护提供了实践经验。

高强度等级中空锚索与线性锚索束协同支护技术

中空注浆锚索由于其特殊的中空结构,导致极限承载能力较常用实心锚索降低了30%以上,难以满足深部复杂应力环境巷道的支护要求。研究开发了2060MPa高强度等级中空注浆锚索,经实验室和现场实测,其极限承载能力达到了660kN以上,并指出了其拉力分散型的力学本质。为避免巷道顶板岩层水平移动导致的锚索剪切破坏,提出了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术,阐释了两种支护结构协同支护作用机制。选择顾桥矿1127(1)运输巷巷修工程为背景,开展了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术的现场试验,应用结果表明,该技术能够有效控制深部高地压巷道的围岩大变形,是一种行之有效的巷道加固方式。