淋水软弱巷道注浆加固扩散机理与参数优化的研究

为了研究淋水软弱巷道注浆加固与封堵围岩过程中浆液渗透扩散机理并优化注浆参数,采用流固耦合数值分析方法探索浆液在岩体中的运动扩散规律,并给出合理注浆压力、时间与浆液水灰比;基于弹塑性与渗流理论分析水渗透压作用下注浆加固半径与塑性区大小关系,确定合理注浆深度。研究结果表明:高水黏度时变特性浆液在岩体中的扩散范围随着压力、水灰比和注浆时间增加而增大,针对石碣峪矿井地质生产条件,合理注浆压力为2.5 MPa,水灰比为2∶1,注浆时间约为30 min;随注浆半径增大塑性区半径减小,但减幅变小,得出合理注浆半径约为10.29 m;在注浆半径5.5 m、渗流压力0.5 MPa下,巷道围岩塑性区半径为2.84 m,大于无渗流塑性区半径2.10 m;在深孔锚索注浆治理淋水软弱巷道中采用优化后的注浆参数,取得了良好的效果。

注浆加固深部地质异常构造带破碎软弱巷道机理分析及应用

淮南顾桥煤矿南翼胶带输送机大巷(二)施工中,要穿过断层构成的地质异常区,岩体破碎软弱,地应力高,松动圈大,支护难度大。巷道掘进过程中,易片帮冒顶,支护前期变形也很大,传统的被动支护难以奏效。通过超前注浆加固、壁后注浆和底板注浆等措施,提高围岩承载能力,有效地控制了围岩变形,保证了巷道施工安全。阐述了破碎围岩注浆加固机理,扼要介绍了注浆加固技术在该巷道通过地质异常构造带施工中的应用情况。

软弱巷道顶板脆弱区识别及其应用

针对宏观角度研究巷道顶板结构造成的顶板脆弱区被忽视的问题,建立了岩梁稳定条件下的单位宽度简支梁极限跨距判别公式。结合工程背景,分析得到软弱砂质泥岩厚度、巷道跨度、软弱夹层及断层等是影响巷道稳定性的重要原因。通过采用岩层探测仪窥探顶板裂隙分布及离层情况并结合钻孔柱状图,以砂质泥岩厚度为主要指标对巷道隐患进行分级、圈定。结果表明,311102辅运巷从开切眼到3~#联络巷之间属于Ⅳ级冒顶隐患区域。针对性的设计了311103辅运巷支护参数,实现了对顶板脆弱区的有效控制。

煤矿深井软弱围岩巷道锚架注支护施工技术研究

针对巷道在围岩应力作用下会产生较大的移近量,提出煤矿深井软弱围岩巷道锚架注支护施工技术,分别从锚杆设置、金属网铺设、钢支架架设以及注浆施工等方面进行设计,明确了具体的施工材料、方式及操作要点,并利用实例验证技术的先进性,结果显示,煤矿深井巷道两帮移近量和巷道顶底板移近量始终稳定在较低水平,应用效果较好。

基于改进未确知测度的含软弱夹层巷道围岩稳定性评价

为了准确评价含软弱夹层巷道围岩稳定性,以改进层次分析法和客观赋权法(CRITIC方法)计算综合权重,应用未确知测度理论(UM)计算未确知测度向量,同时引入集对分析理论(SPA)优化置信度评价过程,建立UM⁃SPA耦合分析模型,并运用该模型对某金矿含软弱夹层巷道围岩稳定性进行评价。结果表明,地应力、软弱夹层抗拉强度和软弱夹层厚度是影响该类巷道稳定性的主要因素;断面D4、D5、D6、D7、D9的集对势为微反势,有向不安全状态偏向趋势;巷道稳定性从大到小排序为:290#水平>150#水平>90#水平。实践验证表明,模型评价结果与实际吻合。

大断面软弱复合顶板巷道支护技术研究

为解决大断面软弱复合顶板巷道支护技术应用过程存在的局限问题,以实际煤矿开采工程项目为例,分析了复合顶板巷道支护技术的应用现状,并提出了桁架锚索与锚杆联合控制方案与模型优化方法。结果表明,需在明确软弱复合顶板巷道岩体受力状态的情况下,着手选用巷道支护手段,以保证支护效果。

锚杆支护巷道软弱夹层位置与顶板稳定性关系研究

通过软弱夹层诱发锚杆支护巷道冒顶的实例,进行了软弱夹层位置对巷道自稳影响的计算机数值模拟分析。提出了一种顶板岩层结构探测方式,介绍了该探测方式在焦作古汉山煤矿应用的情况。

软弱泥化巷道破坏机理及修复控制技术研究

化乐煤矿1#轨道石门为软岩巷道,巷道开掘后变形破坏严重。通过现场调研、理论分析、巷道围岩组分分析、围岩结构探测,确定底板无支护、围岩遇水软化及原支护强度低是造成巷道失稳破坏的主要原因。针对软弱泥化巷道变形破坏特征,设计采用U29型钢支架+锚网喷+底板锚索+注浆联合支护方式控制围岩变形。对该方案进行现场工业性试验,并进行围岩变形监测。结果表明,石门变形得到有效控制,巷道满足安全生产要求。

软弱岩层巷道二次支护新思路

针对软弱岩层巷道围岩压力大、稳定性差、巷道变形严重等问题,以榆树沟煤矿软弱岩层巷道为背景,进行了围岩变形规律监测。提出了初次支护采用长锚杆,二次支护采用全断面工字钢支架的二次支护新思路。理论分析了初次支护为让压柔性支护,二次支护为刚性较大的支护,且探讨了二次支护的合理形式及时机。

预应力锚注支护对软弱破碎巷道支护机理研究

研究预应力锚杆、注浆锚杆支护技术机理,将两者有机运用到软弱破碎围岩巷道支护中,可以达到提高深部岩体强度的目的。施加预应力之后,再进行锚注加固软弱破碎围岩,两者结合能够形成多重围岩加固,达到有效控制松软破碎围岩的变形目的。

软弱煤层巷道围岩位移监测与数值模拟分析

软弱煤层巷道的稳定性对煤矿正常安全生产起着重要作用。本文通过对软弱煤层巷道进行位移实测及数据分析 ,得到了西部某矿软弱煤层巷道围岩变形达破坏所需的时间和可能的变形松动区域。其中 ,顶、底板和两帮位移范围相互各异 ;采用有限元法的模拟结果与实测结论基本吻合 。

深井软弱围岩联合控制技术及耦合叠加拱承载效应研究

为有效解决深井软弱围岩巷道稳定控制技术难题,以淮南某矿-962 m轨道大巷为工程背景,依据软岩应力-应变曲线及围岩应力变化和强度之间的关系,建立圆形巷道围岩破坏分区力学模型,将开挖后的巷道由表及里依次划分为残余区、塑性软化区、塑性硬化区及弹性区,以阐明锚杆(索)锚固系统变形失稳机制,并提出深井软弱围岩的控制要点及关键技术。在此基础上,提出高预应力支护构件遏制残余区扩展、有效的支护承载区发挥围岩承载能力、极大提高软弱围岩承载强度及完整性、薄弱部位补强支护形成完整承载圈等4个围岩控制要点,进而提出“以高强预应力锚杆(索)为核心,浅、深孔分次注浆为基础,底角与底板锚注加固为关键”的全断面强化联合控制方案。结合支护方案特点提出实现内、外承载的“耦合叠加承载拱”结构。该耦合承载拱将支护体与围岩的相互作用和所提供的径向支护力相统一,对锚杆(索)支护阻力具有显著的放大作用。研究结果表明:围岩残余范围随硬化系数、软化系数、支护阻力及内聚力和内摩擦角的增大而减小,随扩容系数的增大而增大,而残余区、塑性软化区、塑性硬化区的边界发生渐进式扩展变换是导致围岩大规模破碎和锚杆(索)锚固失效根本原因。通过工程计算得到轨道大巷围岩屈服软化时的原岩应力阈值可达29.09 MPa,验证了支护方案的可靠性。轨道大巷经联合控制后围岩变形量仅为原支护参数下的12.6%~14.3%,在40 d后变形速率低于0.2 mm/d,实现了对巷道的稳定性控制。

软弱破碎岩石巷道施工技术

北洺河铁矿 - 1 1 0m水平重车线巷道掘进过程中 ,发生了多次塌方冒顶 ,影响工程进度和质量。为此 ,针对不同岩层 ,先后采用锚喷网加素混凝土和锚喷网加2 5U型钢支架联合支护 ,控制住了巷道顶部冒落 。

深井高应力软弱围岩巷道支护技术实践

核桃峪煤矿1802反风联络巷位于8号煤层中,埋深约976 m,顶底板以泥岩、砂质泥岩等软弱岩层为主,巷道变形严重,断面不能满足通风要求。在充分研究巷道围岩地质条件、应力环境和原支护结构的基础上,采用"锚杆+钢丝绳网+喷射混凝土+泄压"的缓释叠加应力支护技术,对巷道进行修复,取得成功,巷道变形得到了有效控制,修复效果良好。该项支护技术对我国西部侏罗系深部软岩巷道变形具有较好的控制作用。

高应力软弱岩层巷道二次锚网索支护技术

为解决下石节煤矿+950 m轨道石门支护难题,通过对巷道地质条件、原有支护状况及巷道变形破坏特征的现场调查分析,得出巷道围岩岩体整体性差强度低、两侧工作面强烈采动及煤柱内高支承压力影响、原有支护设计不合理是巷道破坏的主要原因。据此从提高和充分发挥围岩承载能力出发,提出了二次锚网索支护技术,并进行了现场工业性试验。结果表明,该支护技术能有效控制巷道围岩变形,其中两帮累计相对移近量在105 mm左右,顶底板累计相对移近量在234 mm左右。

深井高地应力软弱围岩巷道分部联合支护技术研究与应用

文章根据平煤一矿高地应力软岩巷道破坏的实际情况,分析研究了该类巷道变形破坏机理,提出了钢筋网+U型钢支架+喷层,顶拱、两帮高强预应力锚杆+浅孔注浆进行一次支护,全断面滞后深孔注浆+高强预应力锚索为二次支护的分部联合支护方案。

钢管混凝土在软弱围岩巷道施工中的应用

随着煤矿开采深度的不断增加,复杂软弱巷道围岩变形极为严重,影响了巷道的正常安全施工。为避免因开挖带来的附加应力所引起的巷道冒顶及片帮,提出了采用钢管混凝土进行加强支护,以增强巷道稳定性,减少围岩变形量,实现正常生产。本文通过对支护体系结构的分析,确定了相关的支护技术参数和施工工艺,工程应用表明,该支护方式较好地控制了围岩变形,达到了预期目标。

软弱围岩巷道支护技术探讨

对王庄煤矿7101运输大巷在软弱围岩条件下快速掘进的支护技术难题进行了研究,结合理论分析及现场实际情况,提出了合理的支护方案,以较小的投入取得理想的支护效果。经现场实践证明,该支护技术能有效控制巷道在软弱围岩条件下的变形及破坏,为巷道的安全施工和快速掘进提供了技术保障。

大兴煤矿软岩巷道锚索带网支护技术应用研究

针对大兴煤矿3 208材料巷顶板岩石特征和煤层赋存条件,结合现代煤巷支护技术理论,提出了该巷道锚杆锚索挂网支护参数,并对其顶板离层、巷道收敛变形、锚杆(索)锚固力等日常巷道矿压与支护合理性进行了长期的监测。试用和监测结果表明,大兴煤矿较软弱顶板煤巷应用锚索带网支护技术是成功的、可行的。此外还对层理、节理和裂隙发育的破碎厚伪顶软弱围岩巷道的支护方式提出了建议。

高强稳定型二次锚网索支护技术应用效果分析——以刘桥一矿深部软岩巷道的应用为例

文章叙述了刘桥一矿深部应力软弱型巷道在高强稳定型二次锚网索支护方式下,巷道压力监测结果及分析,为矿井深部巷道支护方式选择及支护参数的确定提供参考。