耦合注浆加固机理及围岩力学参数位移反分析

为了揭示深浅孔-高低压耦合注浆加固的作用机理,获得了王家岭煤矿12101工作面运输巷破碎围岩耦合注浆加固后的围岩参数,利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立了围岩注浆加固的流固耦合模型,分析了普通注浆与耦合注浆的不同作用效果,确定了进行位移反分析的计算范围;然后,基于Mohr-Coulomb准则利用FLAC3D数值模拟软件对超前来压作用下的12101工作面运输巷相关参数进行位移反分析研究,得到了耦合注浆加固后的围岩参数;最后将反演的参数应用于预测12322工作面运输巷的位移情况,并与实际监测数据进行了对比分析,获得了较好的预测结果。

近直立煤层深浅孔爆破卸压技术与效果分析

为降低近直立煤层工作面水平地应力集中程度,理论分析了近直立煤层顶底板爆破卸压原理,提出了近直立煤层深浅孔爆破卸压方案,采用钻孔成像对爆破前后卸压效果进行了对比分析,并通过现场电磁辐射、微震数据分析对卸压爆破效果进行了验证,研究结果表明:采用深浅孔爆破后,顶底板岩层中形成了立体“缓冲带”,阻碍了高水平地应力向工作面传递,降低了应力集中程度;爆破后顶底板发育新的裂隙,数量增加约46.6%,若干裂隙扩展为离层,局部出现破碎区;爆破后工作面两侧煤岩体电磁强度明显降低,爆破前后微震能量与频次呈现先升高后降低规律,起到了良好的卸压效果。

深浅孔-高低压耦合注浆加固机理与应用

以王家岭煤矿20101工作面胶带巷破碎围岩加固为工程背景,利用数值仿真软件COMSOL Multiphysics建立围岩注浆加固的流固耦合模型,确定工程中深浅孔-高低压耦合注浆加固的合理注浆压力.建立平面裂隙岩体模型,揭示耦合注浆加固的作用机理,分析深浅孔-高低压耦合注浆加固与普通注浆加固的不同支护效果;对使用耦合注浆加固的实际工程进行监测分析.针对20101工作面胶带巷开采过程中所面临的超前来压作用下破碎围岩加固的工程问题,利用FLAC3D数值模拟软件对原支护方式与深浅孔-高低压耦合注浆加固方式的支护效果进行对比分析.结果表明:耦合注浆加固能够更好地控制围岩变形和维持巷道安全.

近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎机理及加固技术研究

为解决近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎、支护体失效等问题,以沙坪煤矿为工程背景,采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法,分析了近距离上组煤采空区下底板岩层的应力分布规律及下组煤回采巷道变形破坏特征;在此基础上,提出了以注浆加固为主,锚杆支护为辅的深浅孔层次全断面注浆与锚杆联合控制技术,并成功应用于工程实践。工程实践结果表明:所提出的深浅孔注浆与锚杆联合控制技术实现了近距离煤层下组煤回采巷道的全方位加固,试验区域内顶板累计变形量在50mm左右,两帮累计变形量在140mm左右,巷道围岩结构较为完整,无松动破坏,有效地解决了近距离煤层下组煤破碎围岩巷道支护难题。

浅埋暗挖隧道下穿次高压燃气管保护方案

地铁施工中经常会遇到地下管线近接的问题,尤其是燃气管道,极大地影响了地铁暗挖隧道的施工安全和施工工期。深圳地铁2号线东延线土建2222标安-侨区间施工中,隧道下穿次高压燃气管道时采取了"水平旋喷桩+深孔帷幕注浆地层加固及管线悬吊"的综合保护方案,有效地控制了燃气管的沉降,确保了隧道施工中燃气管道的安全。文章论述了保护方案的比较与实施以及效果分析。

突出煤层穿层钻孔增透强化瓦斯抽采消突技术及效果考察

针对低透气性突出煤层瓦斯抽采困难、消突时间长等问题,以淮南矿区某矿6-2煤层具体瓦斯地质条件为例,采用深浅孔带压注浆技术措施封堵巷道及钻场深浅部围岩裂隙,改善瓦斯抽采效果;采用中深孔松动爆破技术措施使煤体裂隙充分发育,提高煤层透气性和瓦斯抽采率.工程实践表明：深浅孔注浆技术提高钻孔瓦斯抽采浓度7.4～10.5倍;中深孔松动爆破后平均抽采瓦斯纯量提高了9.2倍,抽采达标时间85d,比传统方法缩短了4个月.深浅孔注浆是提高瓦斯抽采浓度的关键措施,中深孔松动爆破增透是提高钻孔抽采量、缩短抽采达标时间的基础措施,该技术还可保障矿井正常采掘接替.

瓦斯异常区的综合治理

为治理瓦斯涌出异常区域,通过对万年矿13290工作面现场调查,资料分析,根据刮板输送机槽、运料巷、切眼的不同条件分别制定方案。刮板输送机槽利用临近采空区预抽煤层瓦斯;运料巷利用超前钻孔边掘边抽;切眼利用刮板输送机槽施工钻孔泄压、预抽瓦斯。通过对瓦斯异常区的综合治理,缓解了矿井地区衔接紧张的被动局面,为今后处理类似问题提供了参考。

煤矿巷道支护方案与支护参数优化设计研究

为了确保矿井巷道的稳定性,分析了原有围岩赋存条件以及原有巷道破坏现状,根据巷道受到采动影响后围岩变形失稳情况,对原有巷道支护方案与支护参数进行了优化,施工工艺主要采用刷帮挑顶假U型棚、喷浆封闭U型钢棚、浅孔充填注浆、顶部加强锚杆支护、底板钻孔卸压联合控制、帮顶深孔注浆强化围岩和帮顶部锚索加固等施工工艺,最后通过矿山压力观测,验证了该技术的实用性。

破碎围岩巷道深浅孔-高低压耦合注浆支护技术研究

针对某矿下组煤集中轨道下山巷道受断层、采动影响存在围岩强度劣化和结构性失稳大变形问题,采用声波测试、理论分析和数值模拟等方法,分析了巷道变形的破坏特征,阐述了深浅孔分层注浆提高巷道破碎围岩强度的强化机理,得出了深浅孔分层注浆的注浆压力和扩散半径;采用声波测试法测量下组煤集中轨道下山巷道松动圈范围,结果表明,巷道右上角顶板和左帮处松动圈较大,松动圈范围应在3 m以上。提出了浅孔封隙止浆和深孔减隙加固的注浆支护技术,以提高破碎围岩巷道围岩承载能力。通过工业性实验可知,巷道围岩的变形与破坏得到有效控制。研究成果可为破碎围岩巷道支护提供借鉴。

深部软岩巷道交叉点耦合注浆加固机理及应用

针对韩咀煤业2煤西翼辅运大巷与新掘巷道交叉点位置巷道围岩破碎、底鼓严重的现象,提出了"深浅孔、高低压"耦合注浆加固方法,阐述了耦合注浆加固机理,改善了传统注浆加固方法,从根本上提高了巷道围岩的整体性,改善围岩受力状态,提高了其承载力。现场实践表明:采用"深浅孔、高低压"耦合注浆加固方法对巷道进行加固,极大的改善了围岩受力状态,有效的控制了巷道变形及底鼓,实现了对巷道的长期稳定控制。

动压影响下留巷围岩变形机理及注浆加固技术研究

以受两次回采动压影响的53082巷为工程背景,通过建立数值计算模型,对巷道掘进阶段、一次回采留巷期、二次回采期间的围岩应力及变形情况进行模拟研究。基于此提出采用深浅孔注浆+注浆锚索联合控制巷道围岩变形技术,矿压观测结果表明,二次回采期间顶板、底板及两帮变形量分别为150mm、350mm、260mm,有效控制了巷道围岩变形,实现了工作面安全高效回采。

多层坚硬顶板动压巷道矿压显现规律及深浅孔组合爆破切顶控制技术研究

针对多层坚硬顶板巷道受相邻工作面采动影响导致巷道维护困难的问题,以碾焉煤矿8104运输顺槽为工程背景,综合采用实验室试验、理论分析、数值模拟与现场工业性试验等,研究了多层坚硬顶板动压巷道的矿压显现规律及其机理,提出了深浅孔组合爆破切顶卸压技术,并分析了控制效果。结果表明:(1)多层坚硬顶板巷道围岩变形主要分为缓慢变形、快速变形与变形趋于稳定等3个阶段,并在快速变形阶段呈台阶式增长的变化规律,其“台阶”数量与近场内坚硬顶板的层数有关;(2)深浅孔组合爆破切顶后,切断了低位关键层的侧向悬臂结构,减少了低位关键层破断引起的动载次数;同时缩短了高低位关键层的悬臂梁长度,减小施加给区段煤柱的静载,从而共同降低了邻近动压巷道围岩的压力;(3)相较不切顶时,浅孔爆破、深孔爆破和深浅孔组合爆破等3种不同切顶方式作用后,煤柱侧的平均垂直应力分别降低了14.8%、8.9%、29.7%,并且深浅孔组合爆破切顶后,在垮落带中顶板垮落更充分,在裂隙带中岩层断裂位置最靠近煤柱,采空区中部覆岩产生的裂隙也更均匀;(4)深浅孔组合爆破切顶后,8104运输顺槽在8103邻近工作面和8104工作面两次采动影响后,围岩变形量小于400 mm,保障了矿井安全高效生产。