地质构造影响区破碎围岩巷道支护技术研究

在巷道掘进施工过程中,经常会遇到地质构造影响区,如果不进行巷道支护设计,巷道在掘进时容易受到围岩压力影响出现变形,甚至会出现冒顶等安全隐患。在施工中,通常采用木支护、钢筋网和钢带等进行巷道支护,对于地质构造影响区破碎围岩巷道来说效果并不理想,很容易导致巷道发生变形,影响安全生产,需要采用合理的支护技术进行巷道支护设计。

煤矿井下地质构造影响区破碎围岩巷道支护技术

本文以5301回风巷过BF36断层为研究对象,在分析掘进现场条件及断层影响区围岩破碎现状基础上,提出采用超前注浆、锚网索梁组合方式,实现构造影响区破碎岩体支护,并给出注浆及围岩支护技术方案。工程应用后,5301回风巷过BF36断层期间,巷帮及顶底板变形量均值分别为60mm、62mm,围岩变形量整体较小,表明采用的支护措施效果显著。研究成果可为其他矿井巷道掘进过地质构造破碎带围岩支护工作开展提供经验借鉴。

超前注浆在巷道掘进过断层破碎带围岩控制中应用

为确保双柳煤矿5301回风巷安全高效掘进通过BF36断层,以及断层影响范围内巷道围岩稳定,提出采用“超前注浆+锚网索梁”组合方式控制围岩。通过超前注浆提高断层破碎带围岩整体稳定性,并为巷道掘进创造良好条件;采用锚网索梁方式为围岩提供较大的支护作用力,确保围岩稳定。工程应用后,回风巷在断层破碎带内掘进期间未出现漏顶、冒顶、片帮等问题,在断层影响范围内,巷道顶底板、巷帮变形量分别为52、53mm,围岩变形量整体较小,使回风巷安全掘进及围岩变形得到了有效控制。

超前注浆在巷道掘进过破碎带围岩控制中的应用

以3905运输巷掘进过断层破碎带为工程背景,针对锚网索喷支护方式支护断层破碎带围岩期间漏顶、片帮以及围岩变形控制效果不佳等问题,提出通过超前注浆方式加固顶板破碎岩体,为巷道掘进及后续支护工作创造良好条件。结合3905运输巷现场条件,具体给出超前注浆材料类型、注浆钻孔布置方案、注浆工艺等,并进行工程应用。结果表明,超前注浆可显著提升破碎围岩整体稳定性、强度等,巷道过破碎带期间未再出现漏顶、片帮等问题,同时顶底板、巷帮变形量分别控制在64、61 mm以内,围岩变形量整体较小。

煤矿巷道掘进过断层破碎带围岩支护技术研究

针对90307回风巷在掘进过BF21断层期间围岩变形严重、控制难度大等问题,结合现场条件,综合采用了“超前注浆+超前支护+喷浆+锚网索+架棚”方式对围岩进行支护,并给出了围岩支护方案。

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。

软岩巷道围岩破碎机理及控制技术

基于临汾宏大雪坪煤矿三采区轨道巷掘进期间受集中应力影响,巷道在450~520 m段巷帮及顶板出现应力显现现象,集中表现在顶板下沉、破碎,两帮收敛及底板鼓起等,严重制约着巷道安全快速掘进,分析了巷道围岩破碎机理,并对破碎区顶板提出了“JW型锚索吊棚+桁架锚索+密集工字钢棚”等联合支护技术,取得了显著应用成效。

三软煤层巷道过构造影响区围岩支护技术

围岩变形量大、支护难度高等问题是三软煤层巷道在地质构造影响区内面临的重大问题,也是矿井需要解决的现实问题。本文以21105运输巷过F31断层为例,对原支护方案(锚网索)运输巷围岩变形特征及存在问题进行分析,提出对断层影响区三软煤层的巷道支护技术方案。

深部区域破碎围岩开拓巷道围岩控制技术

山西王家岭煤业2900轨道大巷受埋深大、顶板岩体破碎且强度偏低、原有支护参数设计不合理等多因素影响出现变形量大,无法满足使用需要。结合现场条件以及钻孔窥视成果,提出采用超前(滞后)注浆+围岩喷浆+增加顶锚杆长度+W钢带、菱形金属网强化顶板支护手段控制围岩变形,并具体给出巷道支护参数。采用的巷道支护技术措施通过提升围岩强度、发挥围岩自稳能力以及锚索悬吊效果实现围岩变形有效控制。现场应用后,2900轨道大巷围岩变形量大、顶板冒落及离层量大等问题得以较好解决,顶底板及巷帮变形量分别控制在153 mm、96 mm以内,巷道可满足后续使用需要。

复合顶板巷道过构造破碎带围岩加固技术

3506运输巷顶板为炭质泥岩、砂质泥岩以及细砂岩互层,为典型的复合顶板,巷道容易出现顶板离层、变形量大等问题,围岩控制难度较大,特别是掘进至构造破碎带时,在构造应力、顶板破碎等因素叠加影响下顶板更容易出现离层、垮落等问题。依据3506运输巷过构造破碎带现场情况,综合使用注浆+长锚索方式加固围岩,并对注浆、长锚索布置方案进行设计。现场应用后,巷道在构造破碎带内掘进时,围岩始终保持稳定,未有冒顶或者漏顶等征兆,期间监测到顶底板、巷帮收敛量分别为69 mm、53 mm,表明围岩控制效果较为显著。

巷道掘进过断层破碎带围岩支护技术研究

针对232203工作面回风巷掘进过断层破碎带时面临的变形量大、支护难度高等问题,结合现场实际情况,提出综合采用锚网索喷+U28钢棚联合支护方式,并进行工程应用。对巷道支护技术方案、支护工艺以及掘进过断层期间安全技术措施等进行详细探讨。现场应用后,232203工作面回风巷掘进过断层破碎带期间,巷道始终保持稳定,顶底板及巷帮变形量在允许范围内,表明过断层破碎带期间巷道采用的支护技术应用效果显著,可满足破碎围岩控制需要。

松软破碎围岩巷道掘进及支护技术研究

随着中国对煤炭能源需求量的增加,煤炭开采技术得到了不断的优化改进,但为了满足现阶段的开采要求,煤矿企业面临着越来越大的困难,同时也出现了许多安全问题。因此在后期的开采中,需要对采煤的各个环节进行严格把控,保障煤矿开采工作能够顺利开展。特别是在巷道掘进的过程中,支护技术的应用作为整个环节的核心内容,需要结合煤岩地质条件、井下水文条件等因素进行综合考虑,并进行有效把控,这样才能够有效提升安全高效开采的水平。

地质构造影响区松软破碎巷道围岩注浆加固技术

提出通过注浆方式加固破碎围岩,通过提升破碎围岩承载力、完整性及强度来减少巷道围岩变形,并详细阐述注浆加固作用、注浆方案及注浆方式等。现场应用后,采用钻孔窥视方法及围岩变形监测方法对注浆效果进行考察。结果表明:距巷道表层3 m范围内的破碎围岩裂隙被注浆浆液充填、完整性得以明显提升,注浆完成后60 d内顶板、巷帮变形量均在10 mm以内。通过注浆加固确保了松软破碎围岩巷道的稳定性,确保了巷道后续使用安全。

复杂地质条件巷道快速掘进技术研究

复杂地质构造区域内巷道掘进面临围岩破碎、构造应力分布复杂等多因素制约,巷道掘进效率及围岩支护难度等较高。为实现11303运输顺槽快速掘进,结合现场地质条件,通过超前探测详细掌握掘进前方地质构造发育基础上,提出采用智能掘进机、自移式机尾、单轨吊等设备提高掘进、煤矸运输以及辅助运输效率,并使用锚杆钻车提高围岩支护效率。现场应用后,11303运输顺槽掘进进尺保持在12~15m/d,巷道围岩变形量较小,实现了复杂地质条件下巷道快速掘进。

掘进巷道过断层破碎带支护技术优化

为有效解决隆博矿5061运输巷过断层破碎带期间围岩大变形的问题,综合应用数值模拟与现场实测的方法,优化了掘进巷道过断层破碎带巷道围岩的支护方案。通过对比分析设计支护方案与优化支护方案条件下巷道围岩的变形特征,验证了5061运输巷掘进过断层破碎带的优化支护方案合理性,主要得到如下结论:一是优化后的巷道支护方案中,顶板与两帮锚杆长度由2200mm增加至2400mm、间排距均减小至800mm;顶板锚索长度由6800mm增加至7200mm、间排距均减小至1600mm。二是巷道顶板、底板的整体变形均呈现中部变形大、两端变形小的特征。支护方案优化后巷道顶板最大下沉量减小295.22mm,底板最大鼓起量减小88.71mm。三是巷道两帮整体呈现帮部中部变形大、帮部顶底两端变形小的特征。支护方案优化后,两帮最大移近量显著减小,累计减小25.84mm。四是现场实测结果显示,支护方案优化后,断层破碎带附近28天后的巷道顶底板、两帮移近量分别稳定在720、350mm,优化支护方案有效解决了巷道围岩大变形的问题。

巷道跨度及采动应力对围岩松动圈影响的测试与分析

巷道设计在很大程度上是支护设计,而围岩松动圈作为支护设计的依据,进行现场实测是最可靠的方法。采用地质雷达对榆树岭煤矿进行松动圈测试,探究巷道跨度、采动应力等因素对围岩松动圈的影响。测试与分析结果表明:下5煤层巷道全断面松动圈均小于2.0 m,为中等松动圈,而水平应力远大于垂直应力是顶板松动圈大于两帮松动圈的原因;巷道跨度对围岩松动圈的影响并不显著,在5.0~11.5 m跨度范围内,松动圈增幅5%~15%,因此4~8 m跨度范围内巷道采用相同支护方案时,可优化锚杆与锚索预紧力来保证巷道稳定;沿空掘巷一次采动影响后,全断面松动圈均超过2.0 m,松动圈增幅15%~22%,可作为沿空掘巷煤柱留设宽度的依据;围岩松动圈范围内的破碎区较易识别,而裂隙区的判断则需要结合经验或2种以上测试方法进行综合分析判断。

红外探测巷道围岩地质构造的理论与应用

利用红外技术探测地质构造是预防巷道作业重大安全事故的有效途径。笔者根据红外辐射原理 ,分析了地质构造引起的岩石密度变化和巷道围岩辐射功率之间的相关性 ,提出了红外探测巷道地质构造的理论、方法及适用条件。应用结果表明 :红外探测技术不仅可简便、直观地分析和预测采掘巷道围岩地质的变化趋势 ,而且可用于巷道围岩瓦斯涌出异常地段的原因探测 。

复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制技术研究与应用

以软岩层矿井复杂地质构造区域巷道掘进与围岩控制为工程背景,在对巷道围岩应力环境、岩体强度、围岩内部裂隙发育状况详细测定和围岩可锚性试验的基础上,提出"强力锚杆初始支护+破碎围岩注浆加固+高预应力锚索加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,强力锚杆支护系统与破碎围岩注浆加固相结合的围岩控制方式,是解决复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制难题的有效途径。

基于压密层保护的破碎围岩掘进巷道支护技术

针对破碎围岩巷道支护成本高、易遭地压破坏等难题,以海南铁矿保秀矿区为工程背景,提出了保护巷道加密层的精细支护概念。根据钻孔探测图像显示,破碎围岩巷道自表面向岩体内部可依次分为内碎裂层、压密层、外碎裂层与原岩层,掘进爆破过程形成压密层,其内外裂隙获得扩展空间进一步发展,形成内外碎裂层,导致巷道冒顶破坏。根据这一机理,破碎围岩巷道围岩精细支护的关键在于保护加密层的稳定性和限制裂隙围岩的碎胀空间,提出了锚网喷浆+锚索适时支护形式,并在保秀矿区破碎围岩巷道进行了试验。结果表明:锚网喷浆+锚索适时支护形式,即锚网喷浆紧跟工作面支护、根据地压显现速度掘进3~5个循环锚索二次支护,能够高度适应保秀矿区破碎围岩巷道的地压破坏规律,有效保障了破碎围岩巷道的稳定性。

采掘巷道应力区破碎围岩支护技术优化

基于朔州煤电有限公司8128回风顺槽掘进期间受集中应力影响,围岩出现严重破碎现象并伴随着局部冒漏,制约着巷道施工安全的问题,通过技术研究,分析了原支护设计主要存在的问题,对原支护进行优化,提出了“注浆加固+多筋梯子梁”联合支护措施。通过实际应用效果来看,支护优化后提高了破碎顶板控制效果,保证了巷道安全快速掘进,取得了显著应用成效。