围岩控制

摘要： 为保障木瓜矿10-201回风顺槽含软弱夹层顶板的围岩稳定,采用FLAC3D数值模拟软件进行软弱夹层位置对压力拱厚度就内边界位置的影响进行模拟分析;基于数值模拟结果,结合回风顺槽软弱夹层顶板的具体特征,确定围岩控制对策为协同耦合支护,包括:软弱夹层与硬岩层间的耦合、支护与围岩间的耦合和支护构件间的协同耦合。基于围岩控制对策,设计巷道支护方案为让压锚杆索+工字钢护表+关键部位注浆,并在巷道掘进期间进行围岩变形量的观测分析。结果表明:支护方案实施后,巷道掘进期间顶板下沉量和两帮移近量的最大值分别为40 mm和64 mm,保障了围岩的稳定。

摘要： 以正利煤业14^(-1)105孤岛工作面为工程实例;针对沿空巷道变形严重等问题,采用理论分析及工程经验等研究手段,探讨分析了沿空掘巷支护与窄煤柱的稳定性,选定最佳煤柱宽度宜为5~6 m;对顶板实施纵向预裂卸压,拟定了预裂卸压具体技术参数;通过井下工作面应用实践,该技术方案能够有效保障巷道的安全稳定。

摘要： 文中针对黄陵矿业有限公司一号煤矿622工作面进风顺槽具体的工程地质概况,分析了工作面进风顺槽400~930 m处围岩破碎段掘进支护不利条件。提出了合理的支护方案和具体的支护参数。结果表明,622工作面进风顺槽400~930 m处围岩破碎段因原锚杆、锚索支护参数布置不合理,破碎段顶板存在富水区,受临近工作面采动影响导致了巷道围岩变形严重,巷道围岩变形量在20 d后围岩变形量开始趋于稳定,工作面破碎段围岩顶底板移近量稳定在213 mm,较原顶底板移近量减少78.3%。两帮移近量稳定在215 mm,较原两帮移近量减少75.8%。支护效果良好,能够有效控制围岩变形量。

摘要： 针对沿空留巷巷旁充填体留设宽度大、沿空留巷成本较高的现状,文章采用理论研究与数值模拟相结合的方法,确定了沿空留巷巷旁充填体最佳宽度为1.2m,同时提出1101工作面采用锚柱网预支撑巷旁充填技术,并设计了具体支护参数。研究结果表明:巷旁充填体宽度采用1.2m,配合采用锚柱网预支撑巷旁充填技术可有效控制巷道围岩的变形,保证煤炭资源安全高产高效开采。

摘要： 安居煤矿2308工作面运输巷现有支护方案虽然能有效地控制巷道围岩变形,但锚杆、锚索仍有很大的富余承载空间,存在整体支护强度过高的问题。通过采取现场调研、数值模拟的方法,对2308工作面运输巷道支护参数进行了优化,达到降低支护成本、减小支护作用时间及加快掘进速度的目的,为缓解安居煤矿采掘接替紧张局面,实现矿井高产高效生产提供有力的保障。

摘要： 为合理解决老公营子煤矿中下分层回采巷道大变形的问题,基于5#煤层实际的地质条件,研究覆岩运动与巷道围岩稳定性的联系,揭示巷道围岩失稳机理。指出采动应力的叠加作用是造成首采面巷道围岩失稳的主要因素;覆岩的二次破断形成非对称结构,造成偏载作用显著是影响接续工作面巷道围岩失稳的主要因素,且窄煤柱多次受到回采扰动,塑性破坏严重,承载能力降低是造成巷道围岩失稳的内在因素。以此提出"封闭强化、区别对待"的围岩控制思路,表面喷浆内部注浆提高围岩的自承能力,补强锚索加强围岩局部支护强度。现场实践表明,窄煤柱巷道可以满足工作面回采期间的要求,稳定性较好,为类似巷道围岩控制提高借鉴。

摘要： 留设煤柱对回采工作面巷道的稳定性至关重要。为确定伊田煤矿2203综放工作面回风顺槽与2205综放工作面回风顺槽之间护巷煤柱的合理尺寸,在了解巷道地质赋存条件、煤岩力学特性及巷道的几何断面特征后,结合FLAC^(3D)模拟结果,最终确定了在该矿区生产地质条件下留设煤柱的合理宽度为7 m。

摘要： 针对山东许厂煤矿断层附近高应力回采巷道围岩变形破坏严重的问题,采用现场实测和数值模拟相结合的方法,分析了原回采巷道支护方案及失稳特征,研究断层构造、邻近采空区侧向支承压力与工作面回采超前支承压力多重叠加影响下回采巷道非对称稳定性规律;根据许厂煤矿3318工作面运输巷现场实际条件,提出了采用高强度、高刚度和非对称特性的新型锚网支护方案,该方案将3318工作面运输巷分为A和B 2种支护断面相间进行布置。通过现场试验得出:3318工作面运输巷采用高强度高刚度非对称新型锚网支护方案后,运输巷围岩变形量降低了70%以上,其中顶底板相对移近量由500 mm下降至120 mm左右,两帮相对移近量由800 mm下降至110 mm左右。

摘要： 针对复合顶板沿空巷道煤柱合理尺寸难以确定及支护困难等问题,以泊江海子矿3-1煤层一面三巷布置的工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测的方法,研究工作面回采后煤柱应力的分布规律。现场实测结果表明,工作面回采后煤柱应力沿侧向可分为低应力区和高应力区,低应力区距采空区边缘距离为14.5m,高应力区距采空区边缘距离为14.5~20m,最大应力峰值为29MPa,考虑到煤层裂隙发育、煤壁片帮等因素,综合确定沿空掘巷煤柱宽度为9m。同时结合具体地质条件进行沿空掘巷支护方案设计及矿压观测,巷道支护实践表明,试验巷道采用所确定的煤柱宽度及锚索网支护参数后,巷道围岩稳定,实现了工作面安全高效开采。

摘要： 以潞宁矿轨道巷注浆加固为背景,通过开展现场应用研究,分析注浆加固原理,提出锚网支护+注浆加固的组合支护技术,该技术对加固松软、破碎、大变形围岩巷道有着较好的适用性。结果表明,采用锚网支护+注浆加固的支护方案后,巷道围岩变形控制效果良好。研究成果对深井巷道围岩变形控制具有一定的参考价值。

摘要： 为了研究锚注支护在千米深井软岩巷道围岩控制中的应用效果,以安居煤矿中央泵房为研究对象,利用FLAC3D,通过建立锚－网－索－喷支护之后注浆与非注浆加固两种条件下的数值模型,对安居煤矿泵房硐室的锚注支护加固效果进行数值对比分析.现场监测表明:泵房围岩的最大变形量为52.4mm,锚杆的最大受力为186.5kN,围岩最大应力均维持在5MPa左右,没有出现应力集中现象.锚网索喷让压+锚注联合支护技术有效地控制了泵房硐室围岩的稳定.

摘要： 以五家沟煤矿临近采空区巷道围岩控制工程为研究背景,首先分析了特厚煤层临近采空区巷道围岩的变形机理,然后采用数值模拟方法确定了临近采空区区段保护煤柱的合理宽度,最后提出了临近采空区巷道围岩支护方案,并进行了现场工程应用.现场实践表明,18m区段保护煤柱条件下,采用桁架锚索、单体锚索与锚杆结合的围岩控制技术能够较好地解决特厚煤层临近采空区巷道围岩变形控制问题.

摘要： 结合对淮南矿业(集团)公司顾桥煤矿-780m水平南翼胶带机大巷施工遇顾桂地质异常体时围岩所表现出的特殊地质与工程特征分析,考虑注浆位置、注浆范围与围岩承载特性相适应,指明了耦合注浆的内涵.基于FLAC3D阐明了耦合注浆围岩控制机制,得出:同样的注浆厚度,注浆深度越小,围岩控制效果越好;同样的注浆起始位置,注浆的范围越大,围岩控制效果越好;应力峰值至巷道表面围岩注浆可以有效地抑制塑性区的发育,破裂区注浆可以有效地控制围岩变形量.针对大型地质异常体极不稳定围岩注浆治理工程,提出采用"整体注浆—区域注浆—局部注浆"耦合注浆的方法,对围岩实施联合控制;给出了耦合注浆技术中各注浆环节的最优注浆范围确定方法,得出:整体注浆的范围应大于2倍的峰值深度,区域注浆和局部注浆范围可由围岩弹塑性力学求解确定.采用耦合注浆理念,联合运用地面预注浆、超前预注浆和短注短掘技术,在顾桂地质异常体内施工巷道的工程实践中取得了理想的围岩注浆控制效果.

摘要： 为了解决长平煤矿厚煤层小煤柱留设条件下的巷道支护技术难题,利用FLAC3D数值模拟软件,模拟分析了煤柱受力特征和采动应力扰动下应力演化规律;基于围岩整体控制原理,设计了煤柱湿式喷浆和锚杆(索)联合支护参数,优化分析了超前支护距离和支护刚度;采用采空区煤柱侧顶板布置超前钻孔方式实现煤柱上方顶板分离.通过现场试验表明,回采扰动前巷道两帮最大收缩量20mm,最大顶底板移近量12mm,采动影响后煤柱两帮最大收缩量350mm,最大顶底板移近量230mm,取得了理想的围岩控制效果.论文研究成果对于解决厚煤层小煤柱巷道的围岩控制问题具有重要的指导和借鉴意义.

摘要： 基于深井开采矿压大、地质环境复杂的特点,通过对沿空留巷围岩控制机理与充填体工艺分析,确定选用具有凝固快、强度高的GKCL型新型高水速凝充填料构筑充填体,利用FLAC3D数值模拟确定选择充填体的宽高比0.86为最优方案.结果表明:充填体能够有效地改善巷道围岩应力关系,工程实践取得了较好的应用效果.

摘要： 大断面巷道支护技术的发展取得了长足的进步,但是在大型综放面开切眼与顺槽巷道连接的交叉点处由于巷道顶板悬空面积增大,给围岩控制带来了安全与技术难题.针对神东集团布尔台煤矿的现场生产地质条件,详细分析交叉点处原有支护设计方案存在的问题并提出支护方案的改进方向,然后在原有开切眼和顺槽支护设计方案的基础上提出了保护交叉点处顶板安全的新联合支护对策,在现场应用的结果表明新方案取得了安全高效的效果.

摘要： 为了准确掌握保德矿"三巷式"布置方式中回采巷道的矿压显现规律、为解决回采巷道围岩控制难题和进行支护设计提供指导,采用深部围岩多基点位移计、表面位移监测等现场测试手段,系统测试了保德矿回采巷道在不同采动影响阶段的围岩变形特征,分析了保留回采巷道在采动影响下的矿压显现规律,测试结果表明:保德矿回采巷道围岩变形与传统矿压显现规律有所不同,影响剧烈区域主要发生在回采工作面后方200m距离以后,且围岩变形具有明显的非均匀性,巷道顶底板和两帮的变形不对称,一侧的变形量明显大于另一侧.

摘要： 为解决大埋深孤岛煤柱内巷道的合理布置及围岩控制问题,基于某矿实际地质条件,探讨了煤柱塑性区宽度、煤柱应力分布和老空水3种影响巷道布置的主导因素.通过数值模拟对比分析了5种巷道布置方案的优缺点,给出最佳巷道位置及围岩控制方案,并进行工业试验.研究结果表明:孤岛煤柱内应力整体呈拱形分布,煤柱中央垂直应力最大,集中系数达到2.4,其中煤柱内7～10m和19～22m范围内垂直应力变化平缓;巷道布置的最佳位置是距下工作面采空区8m;根据孤岛煤柱内巷道围岩的应力分布特点,现场采用巷道帮部非对称支护方案,监测表明巷道满足安全生产需求.

摘要： 大断面切眼采用一次开挖成巷,开挖扰动范围大,围岩稳定性差,顶板下沉严重,甚至支护失效,严重影响安全生产.针对麻家梁矿14101工作面切眼在施工过程中围岩严重破坏的支护难题,通过采用二次成巷、分阶段支护、改善顶板支护方案等措施,提出"锚网+锚索梁+锚索组+单体液压支柱+木垛"联合支护方案,前期高密度锚杆及时支护、加长锚索配合钢梁二次支护、后期锚索组补强支护和定点注浆加固等顶板围岩控制技术,现场控制效果显著,有效解决了麻家梁矿大断面切眼的支护难题.

摘要： 赵家寨煤矿"三软"煤层具有显著的流变特性,U型钢棚支护难以控制和适应此类巷道变形.本文在大量现场工程实践的基础上,分析了"三软"煤巷围岩变形的原因,并运用UDEC数值模拟软件对比分析了金属支架支护和锚网支护巷道围岩位移和围岩最大主应力分布特征两种支护方式下的围岩控制效果.在此基础上,针对新郑煤电公司12206工作面上副巷工程地质条件,提出了锚网索耦合支护技术方案.现场试验结果表明,12206工作面回采期间上副巷围岩控制效果很好,取得了较好的技术经济效益.

摘要： 本发明公开了一种隧道围岩长期变形灾害控制系统及控制方法，属于地质灾害防治技术领域，提供一种用于解决隧道围岩长期变形灾害的控制系统以及控制方法。本发明通过设置相应的压力监测单元，可实时监测隧道围岩的压力情况；通过设置泄压单元，这样当监测到相应的围岩压力超过设定限值时，可通过相应的泄压槽口对泄压槽口内对应的岩体进行掏岩泄压，进而降低围岩压力，能有效地避免因围岩长期变形超压后引发的灾害问题。本发明在隧道施工完成后的长期运行期内监测和控制隧道围岩压力，而且本发明进行掏岩泄压作业施工比较方便，同时隧道也无需中断通行，对隧道的正常运行不会造成严重影响。

摘要： 本发明适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法，属于隧道工程领域，目的是降低围岩变形对隧道结构的影响。沿其径向包括外层的初期支护和内层的二次衬砌；沿隧道纵向，在隧道外周设置有数组变形释放孔；各组中的变形释放孔有N个，且各组中的N个变形释放孔环绕隧道环向布置；各变形释放孔沿隧道径向由初期支护钻设至隧道围岩内。该适用于大变形围岩的隧道结构，通过设置变形释放孔，为隧道围岩预留变形空间，释放部分围岩压力，从而降低初期支护承受的压力，缩小初期支护变形。隧道围岩大变形控制方法，通过不断监测变形等相关数据，反馈指导施工，达到动态调整变形释放孔与围岩变形相适配，实现合理有效的释放围岩变形压力的目的。

摘要： 本发明公开了一种矿山高应力巷道围岩的大变形控制装置及控制方法，适用于煤矿井下使用。包括支撑模块和防护模块，支撑模块包括顶端支撑模块和侧端支撑模块，支撑模块内设置有缓冲机构，顶端支撑模块和侧端支撑模块之间通过转动调节机构调节安装，防护模块设置在两个支撑模块的外层支撑板之间，两个内层支撑板之间设置有限位装置，支撑模块和防护模块上均穿插设置有锚杆，锚杆的外端与巷道围岩固定连接；本发明的缓冲机构起到缓冲卸力的作用，降低对此装置的损伤程度，提升防护效果，降低维修成本；防护模块防护空间土壤坠落，起到辅助防护的作用；限位装置便于固定多个内层支撑板，起到防变形的作用；通过拼接提升安装便利性，便于运输。

摘要： 本发明公开了一种隧道围岩长期变形灾害控制系统及控制方法，属于地质灾害防治技术领域，提供一种用于解决隧道围岩长期变形灾害的控制系统以及控制方法。本发明通过设置相应的压力监测单元，可实时监测隧道围岩的压力情况；通过设置泄压单元，这样当监测到相应的围岩压力超过设定限值时，可通过相应的泄压槽口对泄压槽口内对应的岩体进行掏岩泄压，进而降低围岩压力，能有效地避免因围岩长期变形超压后引发的灾害问题。本发明在隧道施工完成后的长期运行期内监测和控制隧道围岩压力，而且本发明进行掏岩泄压作业施工比较方便，同时隧道也无需中断通行，对隧道的正常运行不会造成严重影响。

摘要： 本发明公开了一种深部薄层状围岩大变形主动控制方法及装置，所述主动控制方法包括：紧贴掌子面在隧道围岩进行施工钻孔，其后将含有套筒、高强预应力锚杆、树脂锚固剂及注浆装置的主动控制装置添加入钻孔内，待树脂锚固剂具有一定强度后对锚杆施加预紧力，并在应力调整结束后通过注浆装置对围岩进行滞后注浆，其中，所述高强预应力锚杆与所述注浆装置并穿插于侧面设有孔洞的套筒中。本发明的主动控制装置或方法可有效减少深部工程薄层状软岩的破裂深度和程度，并有效抑制大变形灾害的发生。

摘要： 本发明提供一种控制软岩巷道围岩变形的方法，涉及煤炭开采技术领域，包括以下步骤：在巷道的表面铺设支护网组件；在巷道的帮部打入多个帮部注浆锚索，并在巷道的顶板分别打入多个顶板注浆锚索和多个顶板补强支护注浆锚索；采用锚固剂分别对帮部注浆锚索、顶板注浆锚索以及顶板补强支护注浆锚索进行锚固。通过采用注浆锚索支护替代传统锚杆支护加大锚固深度，并配合强力支护网组件加强护表强度和刚度，通过注浆锚索对围岩进行注浆，改善巷道中浅部围岩的力学性能，巷道中浅部围岩和不同长度的注浆锚索组成承载能力强的支护体，减少巷道中浅部的围岩变形破坏，进而控制巷道深部围岩变形。

摘要： 本发明涉及隧道工程施工领域，具体为一种富水极破碎围岩塌方段围岩控制方法，解决现有方法治理周期长、加固范围及效果差、初期支护侵限变形开裂及易引发二次地质灾害等问题，包括塌方致灾因素及成灾程度探查分析、堆积体暴露面稳固及深部排水泄压、塌方段及影响区支护强度强化、塌方堆积体防突充实加固、非对称周边帷幕注浆加固、注浆加固塌方段开挖方法及初期支护方式确定、局部补充注浆、仰拱开挖及二衬施工等步骤。采取本工法施工后，缩短了富水极松散围岩隧道塌方处治工期，保障了围岩加固范围和强度，特别是直接塌方区围岩得到充分注浆加固，减缓了初期支护变形量，避免了侵限及二次地质灾害发生；有效地提高了塌方事故处治质量，创造了良好的社会效益和经济效益。

摘要： 本发明涉及隧道工程施工领域，具体为一种富水极破碎围岩塌方段围岩控制方法，解决现有方法治理周期长、加固范围及效果差、初期支护侵限变形开裂及易引发二次地质灾害等问题，包括塌方致灾因素及成灾程度探查分析、堆积体暴露面稳固及深部排水泄压、塌方段及影响区支护强度强化、塌方堆积体防突充实加固、非对称周边帷幕注浆加固、注浆加固塌方段开挖方法及初期支护方式确定、局部补充注浆、仰拱开挖及二衬施工等步骤。采取本工法施工后，缩短了富水极松散围岩隧道塌方处治工期，保障了围岩加固范围和强度，特别是直接塌方区围岩得到充分注浆加固，减缓了初期支护变形量，避免了侵限及二次地质灾害发生；有效地提高了塌方事故处治质量，创造了良好的社会效益和经济效益。

摘要： 本发明公开了一种矩形巷道围岩变形破坏控制装置及控制方法，属于围岩控制技术领域。包括防护板、锚杆和弧形板，防护板包括底边防护板、侧边防护板和顶端防护板，防护板上均匀设置有锚杆孔，锚杆孔内穿插有锚杆，侧边防护板的下端与底边防护板垂直固定连接，侧边防护板的上端与顶端防护板两端之间通过锚杆穿插连接有弧形板，弧形板的外侧设置有控制装置，控制装置外侧与巷道围岩壁面贴合；通过调整直角套和弧形板之间的应力支撑力；锁死机构便于在调节机构调节够进行锁死；直角套与其内部可伸缩调节的齿板可针对不同尺寸的围岩顶角进行调节配合，并且与通过调节机构与弧形板连接，避免顶角控制结构的损坏，有利于增强局部的应力支撑力。

摘要： 本发明涉及一种深部巷道围岩控制装置及其控制方法，该装置包括动力系统、中空注浆平台和混凝土制备与运输系统。通过混凝土制备与运输系统制备混凝土注浆液，并将其运输至混凝土注浆泵，通过混凝土注浆管路把混凝土加压进入密闭注浆空心装置，使得混凝土从注浆小孔中喷出。通过本发明，实现深部巷道围岩的快速自动化控制，增加巷道整体支护强度，对巷道围岩实现均匀改性，避免出现围岩控制盲点，有效提高围岩控制效率，保证了矿井的掘支衔接。