高应力软岩巷道变形与破坏机制及返修控制技术

针对高应力软岩巷道的大量变形与破坏问题,以江西曲江煤矿-850 m水平运输大巷为例,研究了变形机理和返修控制技术。首先,对该大巷的变形及破坏情况选取7个具有代表性的地段进行现场调查,发现变形与破坏形式主要包括两帮内挤、侧墙张裂、U型钢棚架弯曲或折断、底板鼓起和顶板垮落等;进行了X衍射实验和围岩内部变形结构的现场窥视,表明该巷道围岩含泥质矿物较多,松动圈较大(4 m左右)。然后,采用巴顿分类Q值、地质力学RMR值和松动圈估计值等将-850 m水平运输大巷的各调查段巷道稳定性归为Ⅴ,Ⅳ和Ⅲ类,相应地将这3类巷道称为垮冒巷道、特殊巷道和标准巷道,并给出了初步支护方案。最后,借助于工程类比、围岩分类、截面面积校核和提出的锚固段长度经验公式等方法得到了返修巷道锚索(锚杆)的长度、间排距、强度、直径和锚固段长度等主要参数。由此,-850 m水平运输大巷试验段巷道选取了"锚杆、金属网、喷浆、锚索、注浆和底板锚索"的综合支护方式。应用表明:经过147 d,巷道两帮收敛量最大值仅为66 mm,顶底板移近量最大值仅为119 mm,监测后期的收敛速率均小于1 mm/d,处于稳定状态。

高强预紧力锚杆在巷道二次返修支护中的应用

由于燕子山矿5号煤顶板岩性差、流动性强,巷道支架后期容易出现变形威胁井下施工人员的生命安全。本次的研究对象是设计长度为1300 m,埋深500 m左右的运输大巷,对其在掘进过程中出现的围岩变形、腰线内移和底鼓严重现象进行分析,采用高强预紧力锚杆进行二次返修支护试验。在试验巷道测试了锚杆和辅助锚索的预紧力,并与巷道围岩变形所需支撑力进行比较,得出高强预紧力锚杆支护方案能够实现巷道变形可控性的结论。试验结果显示,巷道顶板下沉最大量39 mm,两帮移近量最大值163 mm,底板基本无变化。这证明了高强预紧力锚杆支护能够满足巷道需求,是具有推广应用价值的。

深部回采巷道变形破坏原因及返修支护控制研究

将新三矿3201工作面运输顺槽出现的变形破坏问题作为研究对象,分析认为导致运输顺槽出现较大变形破坏的主要因素是巷道所处地段地质条件复杂、原支护设计不合理、围岩自承能力未充分发挥等。结合运输顺槽所处实际地质条件,设计“锚网索+U钢+柔性层”复合支护方案,对运输顺槽进行返修。结果表明,该方案取得了较好的返修支护效果。

糯东煤矿副平硐返修段围岩控制技术

糯东煤矿副平硐原支护方式采用U型钢支护,但局部区域由于地质条件复杂,围岩强度低,没有达到预期的支护效果,支架扭曲变形,巷道围岩破碎、变形严重。针对糯东煤矿副平硐出现的支护问题,采用钻孔窥视仪,对副平硐严重变形段进行钻孔窥视,测定围岩松动圈范围。根据钻孔窥视结果,结合工程类比法,确定副平硐严重变形段返修支护方案为锚杆支护+金属网+U型钢联合支护+喷射混凝土支护。巷道矿压监测结果表明,巷道围岩得到了有效控制,巷道断面能够满足矿井实际安全生产需求。

深井返修巷道动态支护技术研究

为了更好地解决深井高应力、破碎围岩巷道反复返修问题,基于巷道工程环境和变形破坏特征,提出了高强锚网喷支护配合锚索补强,适时采用注浆锚杆浅部注浆和注浆锚索深部注浆加固的动态支护方案,并给出了详细的技术参数。工业性试验表明,该支护方式能够限制巷道围岩的持续变形,提高围岩的整体性和承载能力,保证巷道围岩和支护结构长时间内的稳定。

店坪煤矿9-204正巷返修工程实践

针对店坪煤矿9-204正巷围岩失稳破坏严重而亟需返修的问题,本文通过现场调研、理论分析确定了巷道返修支护参数,制定了挑顶、扩帮及卧底的施工方案。对返修后的巷道进行矿压监测发现:返修后的9-204正巷周边煤岩层位移较小,巷道受工作面超前支承压力影响导致周边煤岩层的位移量增加明显,但均在合理范围之内。

西铭矿49407工作面两巷支护存在问题及新型锚固注浆返修分析

为解决西铭矿西六盘区49407工作面皮带巷(架棚巷道)变形破坏问题,通过分析巷道出现变形破坏的原因,针对性地提出了新型锚固注浆返修支护方案,研究了返修支护过程中应当把控的支护工作要点。从49407工作面返修支护情况来看,整体的稳定性均得到了控制。