深部岩巷钻孔卸压支护技术研究与应用

东庞矿11采区轨道巷位于2号煤层底板,巷道变形严重,经历多次整修,维护成本高。为控制巷道变形,开展了深部岩巷支护技术的研究。现场调研表明,11采区轨道巷变形大,锚杆索等支护体损坏严重。对巷道砂岩进行力学参数测试,其单轴抗压强度为23.7 MPa。围岩强度低、2号煤工作面的回采以及支护参数不合理等是造成巷道变形大的主要原因。分析表明,在煤岩体中施工钻孔后,可促进应力集中向深部转移,同时为巷道变形提供一定的缓冲,有利于巷道的稳定。由此,确定采用强力锚杆索+卸压钻孔+二次注浆的联合控制方案。矿压观测表明,采用该方案返修后,11采区轨道大巷剧烈变形时间短,变形值小,可为类似条件下巷道支护提供参考。

采矿工程中煤矿深部岩巷围岩稳定与支护策略

研究了采矿工程中煤矿深部岩巷围岩的稳定性以及相应的支护策略。分析深部岩巷工程的现状,结合岩体力学和地质条件,探讨了岩巷围岩稳定性的影响因素。在此基础上,提出了一系列有效的支护策略,以降低岩巷围岩的变形和破坏风险,确保煤矿深部岩巷的安全运营。

深部岩巷精准介入围岩结构支护技术实践

为有效提升某煤矿深部软岩巷道的围岩控制质量,开展深部岩巷精准介入围岩结构支护技术的实践应用。通过分析深部岩巷变形特征与影响因素,确定该巷道内变形失稳的主要因素有巷道围岩强度较弱、巷道埋深较大及支护方式不合理等,明确支护技术方案应以提升巷道围岩粘聚力、加强整体巷道岩石内角摩擦度为基础。实践结果表明,巷道顶板下沉量在支护工序完成后的初期呈现逐渐增大的趋势,并在增长至36 mm的情况下逐渐稳定;巷道两帮的位移程度也呈现出先增大后平稳的趋势,其移近量在逐渐上升至67 mm时趋于稳定;2个月内并未发现显著的围岩表面变形情况,案例巷道的顶板下沉量以及两帮移近量都呈现出了逐渐上升后趋于稳定的情况。

城郊煤矿深部岩巷全断面支护技术实践

城郊煤矿二水平南翼轨道大巷位于二2煤顶板的砂质泥岩中,自成巷后每年维修1~2次,成本较高。为此,通过现场调研,总结了其变形特征,并针对变形原因,提出了围岩强度强化和关键部位补强的控制思路,分析了注浆加固围岩的机理,最后确定采用全断面高强锚杆和底板锚索注浆和反底拱的支护方式,设计了全断面支护方案。现场应用取得了较好的支护效果。

煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术

采用现场大规模地质调查与试验监测、实验室岩石力学试验、数值模拟和理论分析等综合研究方法,系统地研究了淮南矿区深部岩巷围岩的复杂赋存条件,提出了深部岩巷围岩分类标准体系。分析了其在高地应力、高渗透压力和高温度梯度("三高")耦合作用下的变形破裂机理和稳定性演化规律,在此基础上提出了基于"应力状态恢复改善、围岩增强、破裂固结与损伤修复、应力转移与承载圈扩大"4项基本原则的深部岩巷围岩稳定控制理论,提出了针对各类围岩进行深部岩巷围岩稳定控制的技术措施体系及分步联合支护理念,总结形成了淮南矿区深部岩巷围岩稳定与施工安全控制的成套技术。

深部岩巷在动力扰动下的破坏机理分析

结合某巷道工程实例,利用新开发的动态版岩石破裂过程分析系统RFPA2D分析了动力扰动对深部岩巷破坏过程的影响,从细观角度分析了不同深度或受不同静压力的岩石巷道在动力扰动下的破坏规律.结果表明,对于不同埋深的巷道,所受应力状态不同,则所处稳定状态也不同.当巷道埋深较小时,处于较稳定状态;当巷道埋深较大时,越来越接近临界稳定状态,较小的扰动便可以导致裂纹的大规模瞬时动力扩展,诱发巷道的失稳破坏,并伴随着应变能的高速释放.深部巷道所受静压较大,在动力扰动下比浅部巷道更易发生失稳破坏.

深部岩巷分区破裂围岩稳定性控制方法及应用

深部高地应力岩巷开挖后围岩内出现分区破裂现象,采用传统的原设计方案巷道稳定性差。根据巷道围岩变形破坏的现场监测结果,经过理论分析和支护试验,提出了"提高法向约束、锚杆增韧止裂、协调耦合支护、应力内部转移、分区充填注浆、增强围岩强度"的锚注一体化综合控制方法理念。并提出了相对应的综合支护技术,即首先采用高预紧力超强锚杆及时支护围岩,锚杆的长度和数量分别由监测结果和分区支护能量判据确定;其次采用高强锚索让压梁支护巷道顶板,实现锚杆、锚索的协调耦合支护和围岩应力内部转移;最后采用中空分段螺旋式注浆技术进行滞后加固。最后针对监测巷道采用锚注一体化综合控制方法和技术进行了支护优化设计并进行现场支护试验,监测结果表明,优化支护的巷道稳定性良好。

深部岩巷爆破机理分析和爆破参数设计

分析了深部岩巷端部的高应力分布特征和爆破应力场的分布规律,采用数值计算和模型试验的手段对预加应力条件下的岩巷爆破作用机理进行了探讨.研究结果表明,深部岩石的水平应力大于垂直应力,因而岩巷掘进时爆破应力场分布是不均匀的,爆破裂纹的扩展具有方向性,优先朝应力小的方向扩展;深部岩巷的炮孔周围夹制作用增强,岩石强度增加.提出了适用于深部高应力岩巷掘进的爆破参数设计方法,使深部岩巷爆破效果得到改善.

深部岩巷稳定性控制方法及实例研究

分析矿山开采中深部岩巷围岩稳定的影响因素,据此提出深部岩巷稳定性控制的基本方法。结合淮南张集矿深部巷道围岩的稳定性控制问题,采用多方案的数值计算选取其支护方案,针对该支护方案开展现场支护试验研究和现场监测,进而基于对监测资料的反馈分析,通过及时调整支护设计,完成淮南张集矿深部巷道稳定性控制的实例研究。研究表明,运用具有高初锚力的超高强锚杆支护,同时根据现场监测结果适时进行锚索加固和注浆补强加固围岩,可有效提高深部巷道围岩的稳定性;所提出的深部岩巷稳定性控制方法,对其他类似深部岩巷的支护设计具有良好参考价值。

扰动作用下深部岩巷长期大变形机制及控制技术

巷道围岩本身存在一个抗扰动强度,当深部较高的集中应力超过其抗扰动强度时围岩会对外部扰动变得敏感,在围岩内会形成扰动影响区,围岩扰动影响区不断向内部的发育是扰动作用下深部岩巷长期大变形失稳的本质。针对深部开拓岩石巷道,提出以钢管混凝土支架为主体的复合支护技术。钢管混凝土支架具有承载力高、结构稳定等优点,能够给围岩提供一个较大的支护阻力,提高扰动影响区围岩的抗扰动强度,从而保持巷道长期稳定。根据某矿具体地质条件,设计了合理的支护技术措施,选用钢管混凝土支架型号为?194×8的钢管配合C40强度等级的核心混凝土,该支护体系能够给巷道围岩提供1.26 MPa以上的支护强度,工程应用效果良好。

深部岩巷锚喷支护作用机理及其力学性能分析

针对深部岩巷支护特征,对锚喷支护作用机理进行理论分析,结合皖北某矿西翼胶带机斜巷巷道实际情况,采用数值计算软件,对深部围岩巷道不同支护方式下围岩变形及其破坏规律进行数值模拟。对锚喷支护和喷射混凝土两种支护方式下围岩的应力、位移及塑性区的变化情况等进行系统地对比分析,同时对锚喷支护中改变锚杆间距进行数值分析。计算结果表明,岩巷锚喷支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部围岩巷道的变形和稳定。

深部岩巷二次锚喷耦合支护技术

以孙村煤矿埋深1300m的东大巷应用为例，系统分析了深部岩巷锚喷二次支护技术．结合深部岩巷的实测数据，采用FLAC^2D数值分析软件，从顶底板和两帮收敛变形、塑性区、围岩最大主应力、锚杆内力等方面比较了二次支护技术优于传统的一次锚喷支护技术，表明二次锚喷支护技术能有效地解决深部高地应力巷道围岩难支护的技术问题，使不同位置锚杆的荷载和围岩应力场均匀化，实现了支护结构与围岩的动态耦合．通过比较第2次锚杆支护不同实施时间的顶底板和两帮收敛变形，得出了与实测结果相吻合的东大巷二次支护第2次锚喷最佳时间为30～40d．

对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护几个关键问题的认识

在总结近几年国内外有关研究成果的基础上,结合在淮南矿区进行的深部岩巷围岩稳定控制与支护研究,认为煤矿深部岩巷围岩稳定受高地应力、高渗透压力和温度梯度控制,与围岩内部潜在滑移面呈±22.5°布置的高初锚力、超高强锚杆支护并辅助以注浆固结、能量释放等措施可有效控制围岩稳定。

基于正交试验的深部岩巷稳定性数值分析

为了解决深部岩巷稳定性问题,基于正交试验方法,采用大型有限元软件建立了25个正交试验模型,以巷道两帮、顶板、底板变形量及稳定安全系数4个指标作判据,研究了锚杆长度、锚索长度以及喷层厚度3个因素不同水平下对深部岩巷围岩稳定性的影响,并采用方差分析和多元回归分析法拟合了巷道两帮、顶板、底板变形量及稳定安全系数4个指标与3个影响因素之间的数学表达式。结果表明:喷层厚度是影响巷道拱顶变形量和稳定安全系数的关键因素,锚杆长度是影响巷道帮部和拱底变形量的关键因素,且当锚杆长度为2.5~3.0 m、锚索长度为8~9 m、喷层厚度为100~150 mm时,岩巷稳定性得到明显提高。

考虑爆破瞬态卸荷的深部岩巷损伤范围研究

为了研究深部岩石巷道爆破瞬态卸荷的损伤效应,本文采用弹性动力学方法,利用Laplace变换和留数定理求解了深部岩巷爆破卸荷瞬态应力场的动态解析解,结合拉伸损伤和剪切损伤的阀值条件,给出了损伤破坏区的范围和损伤程度,并探究了损伤区分布的影响因素。算例表明,围岩以拉伸损伤破坏为主,岩石的脆性越强,损伤变量越大。爆炸荷载越大,拉伸和剪切损伤破坏区范围越大;原岩应力越高,拉伸损伤破坏区越小,剪切损伤破坏区越大,原岩应力对拉伸损伤效应有显著的"抑制"作用。当岩石单轴抗拉强度较小、内聚力较大时,围岩只存在拉伸损伤区不存在剪切损伤区;当岩石单轴抗拉强度较大、内聚力较小时,围岩既存在拉伸损伤区又存在剪切损伤区。

淮南煤矿深部岩巷掘进用爆破器材优化

根据炸药爆炸理论, 通过对煤矿用爆破器材现状分析和淮南矿区实际使用的爆破器材性能测试, 优化出淮南煤矿深部不同条件下岩巷掘进用爆破器材的品种, 简要介绍了现场使用情况和效果。

深部岩巷围岩稳定性控制效果监测分析及支护优化

以皖北煤电钱营孜煤矿西二轨道上山为研究对象,通过现场实测,对初始支护方案下深部岩巷的围岩变形、顶板离层、裂隙随时间的扩展发育等矿压规律进行分析。对支护设计的稳定性可靠性进行评价,最终根据实测情况并结合数值模拟提出支护优化方案。

深部岩巷稳定控制实践与分析

通过对深部岩巷掘进矿压监测结果分析表明 ,试验的预应力树脂锚杆为主体的锚网喷支护方式 ,提高主动支护强度 ,支护效果较好 ,能有效地控制围岩变形 ,保证了深部岩巷稳定 ,取得了良好的经济与社会效益。

深部岩巷破坏原因及防治技术

平顶山天安煤业股份有限公司一矿(以下简称平煤股份一矿)开采深度不断增加,矿山压力加大,需要解决深部岩巷支护技术难题,本文从客观地质条件、岩石力学性质、主观的掘进施工工艺等方面分析了岩巷破坏原因,并提出了锚网索喷、注浆支护技术方案,有效控制了深部岩巷的变形破坏,减少了巷修费用,保证了安全生产。

深部岩巷钻爆法掘进技术研究及应用

为了提高深部巷道掘进过程中爆破效率、保证掘进速度,提高巷道成型质量,文章以陈四楼煤矿2517胶带运输巷(岩巷段)的掘进为工程背景,分析了影响深部岩巷爆破掘进的因素,并结合具体施工条件,合理设计爆破参数,保证了巷道的循环进尺和周边成形质量,其施工思路与方法可为类似条件下的岩巷掘进提供借鉴和参考。