围岩支护

摘要： 为解决喷射混凝土在隧道新奥法施工中易开裂、强度低、支护作用不清晰等问题,研制一种新型无碱液体速凝剂,测定净浆凝结时间和砂浆强度。在喷射混凝土中掺入聚丙烯粗纤维和无碱液体速凝剂,进行喷射混凝土力学性能试验研究;考虑纤维喷射混凝土硬化规律,采用离散单元程序法(universal distinct element code,UDEC)分析纤维喷层对隧道围岩的支护作用。研究结果表明:此无碱液体速凝剂能有效加快混凝土凝结时间,减少喷射混凝土后期强度损失;聚丙烯粗纤维可有效提高喷射混凝土的强度和韧性;纤维喷射混凝土随时间硬化,喷层有让压卸载作用,有利于稳定支护结构。掺入聚丙烯粗纤维和研制的无碱液体速凝剂有效提高了喷射混凝土的强度和韧性,能更好地发挥喷射混凝土衬砌结构对隧道围岩的支护作用。在高地应力、大变形隧道施工中,聚丙烯粗纤维喷射混凝土具有广泛的应用前景。

摘要： 3505运输巷掘进期间围岩控制的主要难题是DF15断层破碎带内围岩破碎、自身承载能力不足等因素导致。为确保巷道安全、高效掘进,在3505运输巷期间采用"注浆+锚网索+架棚"支护后,可有效控制DF15断层破碎带围岩,从而为3503运输巷掘进安全创造良好条件。现场应用后,运输在在过断层破碎带期间未出现淋水,同时顶板、巷帮变形量分别控制在52 mm、93 mm以内,取得较好围岩控制效果。

摘要： 基于巷道掘进过断层破碎带期间容易出现冒落问题,会给巷道掘进安全带来较大威胁的情况,以山西某矿10101回风巷掘进过DF21断层破碎带为工程背景,针对巷道顶板岩体破碎、容易冒落等问题,提出综合使用超前注浆+超前管棚+U型钢棚方式对围岩进行控制。依据现场实际条件对顶板破碎且不稳定岩层控制方案进行设计。现场应用后,巷道掘进过高冒段时顶板始终保持稳定,未有顶板金属网网兜、顶板离层量大等冒落征兆,同时顶板下沉量控制在26 mm以内,围岩支护效果显著。研究成果可为其他矿井类似情况下巷道掘进过高冒区围岩控制提供经验参考。

摘要： 针对山西某矿31207回风巷原支护方案存在锚杆、锚索数量多,支护强度大以及支护耗时长等问题,提出采用柔性锚杆代替螺纹钢锚杆及钢绞线锚索对顶板进行支护的方案。该方案充分利用柔性锚杆高预紧力、支护强度大的优点来降低锚杆布置数量。优化后顶板柔性锚杆数量降至4个、螺纹钢锚杆1个,顶板支护耗时缩小1.2 h。现场应用后,巷道顶板以及巷帮收敛量均在合理安全范围内,同时巷道掘进进尺达到550 m/月,较优化前增加80 m。

摘要： 3506运输巷掘进过程中受到掘进断面大、地质构造复杂以及地应力高等因素影响,巷道掘进速度较慢,难以满足矿井煤炭高效回采需要。为此,针对巷道实际地质条件以及掘进工艺,对巷道掘进以及支护工艺进行优化,具体为在使用的综掘机上增加布置机载临时支护装置提高临时支护强度以及支护效率;对巷道围岩支护参数进行优化,通过适当降低支护密度来达到减少支护耗时目的;根据掘进巷道围岩特征,提出采用分段多级支护技术布置锚杆索。现场应用后,3506运输巷掘进进尺达到400m以上,同时顶底板及巷帮变形在65 mm、195 mm以内,取得较好的应用成果。

摘要： 近距离煤层群下部煤层开采时,回采巷道面临顶板破碎、围岩应力集中等制约,影响巷道掘进及支护。以5501综采工作面回采巷道掘进为工程实例,5#煤层与3#煤层层间距小、3#煤层采空区煤柱应力集中情况,提出用内错法布置5501回采巷道,具体错距为8m降低上覆3#煤层采空区煤柱应力集中影响;针对煤层层间距小问题,用锚杆+金属网+工字钢组合方式控制围岩变形,通过锚杆降低顶板离层量,用金属网及工字钢提高支护强度并避免出现冒顶、片帮等情况。现场应用后,5501回采巷道围岩变形量整体较小,可满足后续煤炭开采需要。

摘要： 为提升矿井巷道掘进效率,将单巷快速掘进技术应用到巷道掘进中,并具体对掘进工艺、巷道支护方案等进行详细阐述。通过使用单巷快速掘进技术可在一定程度上缓解矿井采掘接替紧张局面,并提升巷道掘进效率,现场取得较好应用成果。

摘要： 针对山西某矿31107运输巷在靠近31105采空区掘进期间会遇到增压区,此范围内围岩应力集中且煤岩体容易破碎的现象,提出将巷道掘进进尺控制在700 mm,并综合采用密集锚索、注浆、角锚杆以及L型钢棚强化顶板及煤柱帮支护。经现场应用后,巷道安全通过增压区且围岩变形量较小,取得较好应用成果。

摘要： 11301运输巷掘进过程中出现顶板离层、变形量大等问题,在通过现场调研、顶板岩性结构分析后认为,导致巷道顶板变形量大的主要原因为顶板承载能力差、直接顶(砂质泥岩)遇水膨胀、原有支护参数不合理等。文章提出了增加围岩支护强度、优化巷道断面的方式支护围岩,并对具体支护方案进行了设计。现场应用后,取得了较好的围岩控制效果。

摘要： 以四川小麻柳矿山截排洪隧洞工程为例,研究了地下工程开挖过程中不同支护结构对围岩加固的作用效果。采用初期支护、衬砌支护、管棚支护以及注浆支护,运用FLAC^(3D)软件对实际工程支护加固过程进行数值模拟,其中,利用软件自带FISH语言编制程序,将注浆扩散半径与时间计算步长关联,模拟注浆支护的动态加固过程。结果表明,该模型对于动态的浆液扩散过程模拟行之有效,支护工程对隧洞围岩起到明显加固作用,可为相似工程提供借鉴。

摘要： 水电站地下厂房硐室开挖断面大,开挖段长,区域内地质条件复杂.设计单位根据不同硐室特点明确了围岩支护方案和支护参数.树脂锚固剂作为硐室围岩与预应力锚杆固结的介质经承建单位施工验证,在硐室围岩支护工程施工中取得了较好效果.确保了水电站地下厂房室的安全施工.

摘要： 针对邢东矿2127工作面深部大断面切眼出现的围岩支护难题,本文通过理论分析与现场实测相结合的方法,在分析深井巷道和大断面切眼围岩变形情况及破坏特征的基础上,提出采用一次成巷施工工艺,并采用高预应力锚杆、锚索联合支护方式进行深部大断面切眼的围岩支护.实践表明,此种支护方案有效控制了深部大断面切眼的围岩控制难题,保持了切眼的稳定,为设备安装及现场施工提供了安全保障.

摘要： 为解决综放厚煤顶回采巷道出现的围岩大变形和支护问题,采用现场调研、数值模拟、工业试验等方法,从地质生产条件和支护结构方面分析回采巷道变形破坏特征,得出大跨度特厚煤顶、剧烈采动作用和支护结构支护效能低的综合作用是导致回采巷道变形破坏的主要原因.以五家沟矿5207综放面运输平巷为工程实例,基于一体化控制思路,确定锚杆网、双重作用的高预应力桁架锚索、强力径向单体锚索、煤帮补打锚杆等综合互补控制的优化方案并给出了其应用参数,将其应用于工程实践.现场观测结果表明,5207运输平巷顶板最大下沉量180.4mm,两帮最大收敛值226.1mm,底板最大鼓出量45.2mm,均在安全范围之内,实现了厚煤顶回采巷道稳定性控制,对类似工程条件巷道具有借鉴意.

摘要： 本文首先分析了软弱围岩对掘进机施工的影响，其次介绍了工作模式、皮带机压力、刀盘驱动转速等掘进参数的选择，然后介绍了避免撑靴打滑；预修正控制0法等方向控制措施，介绍了打锚杆、挂钢筋网、立钢拱架等围岩支护处理。

摘要： 针对深井大断面煤巷围岩支护过程中出现的顶帮大变形控制难题,综合现场调研、数值模拟、理论分析、井下试验及实测方法,对其围岩变形破坏特征以及提出的高应力大断面巷道围岩控制系统一双锚索桁架的组成结构、控制机理、支护优越性及应力场分布特征、关键支护参数等进行系统化研究,主要研究内容及结论如下:(1)深井大断面煤巷围岩变形特征:移近量大、敏感系数高、变形具有持续性及破坏针对性强;(2)新型双锚索桁架控制系统在巷道围岩中形成厚承载层和梯次锚固体结构,提高锚固岩层抗拉(剪)强度,保障巷道围岩和支护结构的稳定性;(3)模拟得出双锚索桁架在岩层中形成垂直顶板(帮)均匀预应力带,预应力分散度低,影响范围集中于锚索锚固点区域3～5m处;(4)详细介绍井下运用双锚索桁架控制系统的一典型深井大断面煤巷成功实例.研究成果在邢东矿区获得全面应用,对类似条件工程的支护技术具有一定的理论意义和实用价值.

摘要： 在隧洞开挖施工过程中选择合理的时机进行围岩初期支护,不仅能够充分利用围岩自承能力,改善支护结构的受力条件,还可以最大限度地控制支护成本.本文以滇中引水工程的磨盘山隧洞为工程背景,基于开挖围岩应力释放理念,采用有限元手段分析隧洞围岩的应力释放规律以及初期支护结构在不同支护时机下的受力特性.计算结果表明:在不同支护时机下,围岩和支护体系的力学响应差异较为明显;地应力释放比例越大,支护体系承担的荷栽就越小,围岩的变形越大,此时围岩可能会发生卸荷松弛破坏.隧洞围岩在理想最佳支护时机下,其应力释放系数为60％～70％,此时洞室变形能得到合理的释放,同时支护结构的作用也得到了充分利用.

摘要： 在隧洞开挖施工过程中选择合理的时机进行围岩初期支护,不仅能够充分利用围岩自承能力,改善支护结构的受力条件,还可以最大限度地控制支护成本.本文以滇中引水工程的磨盘山隧洞为工程背景,基于开挖围岩应力释放理念,采用有限元手段分析隧洞围岩的应力释放规律以及初期支护结构在不同支护时机下的受力特性.计算结果表明:在不同支护时机下,围岩和支护体系的力学响应差异较为明显;地应力释放比例越大,支护体系承担的荷栽就越小,围岩的变形越大,此时围岩可能会发生卸荷松弛破坏.隧洞围岩在理想最佳支护时机下,其应力释放系数为60％～70％,此时洞室变形能得到合理的释放,同时支护结构的作用也得到了充分利用.

摘要： 在隧洞开挖施工过程中选择合理的时机进行围岩初期支护,不仅能够充分利用围岩自承能力,改善支护结构的受力条件,还可以最大限度地控制支护成本.本文以滇中引水工程的磨盘山隧洞为工程背景,基于开挖围岩应力释放理念,采用有限元手段分析隧洞围岩的应力释放规律以及初期支护结构在不同支护时机下的受力特性.计算结果表明:在不同支护时机下,围岩和支护体系的力学响应差异较为明显;地应力释放比例越大,支护体系承担的荷栽就越小,围岩的变形越大,此时围岩可能会发生卸荷松弛破坏.隧洞围岩在理想最佳支护时机下,其应力释放系数为60％～70％,此时洞室变形能得到合理的释放,同时支护结构的作用也得到了充分利用.

摘要： 根据围岩松动圈支护理论,分析了软岩巷道在采动作用下的破坏和支护特性,认为软岩巷道支护系统是一个取决于围岩松动圈厚度的整体性结构,巷道失稳是支护系统失效所致.井下巷道受采矿爆破的破坏是矿山生产中一个突出问题，但关于巷道受爆破破坏的判据迄今仍采用单一的质点峰值速度(或质点加速度)来描述。事实上，爆破破坏的范围和程度不仅仅取决于振动水平这一个因素，而与岩体强度、地质构造、支护系统等因素有关。因此，支护系统是否稳定可以用采动作用强度、有效锚固范围和支护岩体损伤程度三个判据组合来确定.它们构成了支护可靠性并联系统,其中任一方面起作用都能维护支护系统的有效性,而阻止巷道的失稳破坏.反之,这三个稳定判据均被破坏,则支护系统失效,巷道垮塌.

摘要： 根据围岩松动圈支护理论,分析了软岩巷道在采动作用下的破坏和支护特性,认为软岩巷道支护系统是一个取决于围岩松动圈厚度的整体性结构,巷道失稳是支护系统失效所致.井下巷道受采矿爆破的破坏是矿山生产中一个突出问题，但关于巷道受爆破破坏的判据迄今仍采用单一的质点峰值速度(或质点加速度)来描述。事实上，爆破破坏的范围和程度不仅仅取决于振动水平这一个因素，而与岩体强度、地质构造、支护系统等因素有关。因此，支护系统是否稳定可以用采动作用强度、有效锚固范围和支护岩体损伤程度三个判据组合来确定.它们构成了支护可靠性并联系统,其中任一方面起作用都能维护支护系统的有效性,而阻止巷道的失稳破坏.反之,这三个稳定判据均被破坏,则支护系统失效,巷道垮塌.

摘要： 本发明公开了深部破碎围岩超前支护用的注浆锚杆索组合梁及支护方法，它是在钢梁的两端分别固定有方形护板，在钢梁和护板的中心均设有锚索孔，孔径大于锚索直径；在护板上设有四个锚杆孔，每个锚杆孔对应一个楔形垫块，楔形垫块的平面紧贴护板，四个托盘的弧形部位均朝向护板中心，注浆锚杆依次穿过托盘和护板通过锚固剂固定在顶板岩层中，锚杆自由端通过螺母施加预紧力；锚索穿过锚索孔通过锚固剂固定在上覆稳定岩层中，锚索自由端通过索具进行固定。本发明利用组合梁对回采巷道浅部和深部的依次注浆施工，实现了回采巷道围岩由浅到深、由表及里的分级递进式加固，有利于实现软弱、破碎顶板条件下回采巷道的控制和维护。

摘要： 本发明公开了一种隧道拱顶支护与围岩脱空的垂直围岩压力计算方法，包括对隧道拱顶区域进行衬砌背后空洞检测，获取隧道拱顶脱空区域的位置及尺寸信息，求取隧道拱顶垂直压力标准值，确定隧道拱顶脱空区域的影响范围，计算沿隧道轴线方向拱顶脱空区域内垂直围岩压力最大值，并计算沿隧道轴线方向拱顶脱空区域外垂直围岩压力最大值。本发明充分考虑了脱空或空洞存在时围岩压力分布变化的三维特征，并在计算方法中引入了隧道拱顶脱空区域的影响范围，可更加全面地评估支护与围岩脱空时衬砌结构安全性，使得荷载‑结构模型在针对“衬砌结构背后空洞或支护围岩脱空问题”的计算中更加全面合理。

摘要： 本发明提供了本发明提供了一种富水软弱围岩隧道支护结构，涉及隧道施工技术领域，包括初期支护、槽钢垫板和用于注浆的注浆组件；初期支护包括沿隧道延伸方向间隔设置的若干钢架，若干槽钢垫板沿初期支护周向可拆卸连接在初期支护内表面，槽钢垫板长度与相邻两个钢架之间间距相等；注浆组件包括若干第一注浆钢管和若干第二注浆钢管，若干第一注浆钢管和第二注浆钢管沿隧道周向间隔设置且均垂直于隧道轴线，第一注浆钢管和第二注浆钢管其中一端均穿过初期支护插入围岩内，另一端均固定在槽钢垫板上。本发明还提供一种富水软弱围岩隧道支护结构的支护方法。其解决了现有技术中存在的初期支护变形且渗漏水难以有效防治的问题。

摘要： 本发明公开了深部破碎围岩超前支护用的注浆锚杆索组合梁及支护方法，它是在钢梁的两端分别固定有方形护板，在钢梁和护板的中心均设有锚索孔，孔径大于锚索直径；在护板上设有四个锚杆孔，每个锚杆孔对应一个楔形垫块，楔形垫块的平面紧贴护板，四个托盘的弧形部位均朝向护板中心，注浆锚杆依次穿过托盘和护板通过锚固剂固定在顶板岩层中，锚杆自由端通过螺母施加预紧力；锚索穿过锚索孔通过锚固剂固定在上覆稳定岩层中，锚索自由端通过索具进行固定。本发明利用组合梁对回采巷道浅部和深部的依次注浆施工，实现了回采巷道围岩由浅到深、由表及里的分级递进式加固，有利于实现软弱、破碎顶板条件下回采巷道的控制和维护。

摘要： 本发明公开了一种阻止巷道支护强烈破坏、围岩跨冒的支护方法及设备，通过在巷道本体的应力集中处开设有泄压槽，缓解应力压力过早作用与支护体，达到保护第一层次支护结构的效果，同时松脱了围岩紧密结构，达到了拓展围岩裂隙，通畅了注浆通道，提高了注浆效果，加大了固结围岩的效果，且开挖泄压槽降低了围岩浅部原应力，有利于稳压胶结，提高围岩浅部注浆胶结的压力，缓解了深井巷道围岩应力差的效果，在泄压槽中充填泄压混凝土层达到强固底角，起到避免两侧被首先破坏，造成整个支护失稳的关键作用，同时在泄压槽的内底部开设有填充孔，以加大巷道本体与泄压混凝土层的接触面积，进而减缓混凝土层的脱落。

摘要： 本发明公开一种煤矿含水巷道的围岩支护施工方法，属于地下工程围岩支护领域，包括以下步骤，1)掘巷后初喷作业；2)根据含水巷道地质条件，进行可控注浆锚杆结构设计，及可控注浆锚杆—锚索支护参数设计；3)采用可控注浆锚杆+锚索+金属网+喷浆支护，形成注浆加固隔水圈，并对巷道表面围岩喷浆；4)通过数值模拟等现场观测技术手段，确定需要加强支护、隔水的关键部位；5)调整优化含水巷道支护参数，对关键部位进行注浆加固支护；6)对巷道底板进行合理支护；还提供了一种围岩支护结构。本发明支护方法及结构适用于不同深度的含水巷道、围岩较破碎巷道及软岩巷道，且施工简单、方便，可进行大范围推广。

摘要： 本发明公开一种煤矿含水巷道的围岩支护施工方法，属于地下工程围岩支护领域，包括以下步骤，1)掘巷后初喷作业；2)根据含水巷道地质条件，进行可控注浆锚杆结构设计，及可控注浆锚杆—锚索支护参数设计；3)采用可控注浆锚杆+锚索+金属网+喷浆支护，形成注浆加固隔水圈，并对巷道表面围岩喷浆；4)通过数值模拟等现场观测技术手段，确定需要加强支护、隔水的关键部位；5)调整优化含水巷道支护参数，对关键部位进行注浆加固支护；6)对巷道底板进行合理支护；还提供了一种围岩支护结构。本发明支护方法及结构适用于不同深度的含水巷道、围岩较破碎巷道及软岩巷道，且施工简单、方便，可进行大范围推广。

摘要： 本发明涉及一种受季节性降雨影响下冰水堆积体隧道围岩加固和开挖方法及围岩支护，针对加固方法来说，包括以下步骤：S1：施作止浆墙；S2：初支上布设径向注浆导管并进行注浆加固；S3；超前钻孔及帷幕注浆加固；S4：在开挖轮廓线外拱部施作管棚孔；S6：打设管棚钢管，进行管棚注浆；S7：在拱部及边墙加设超前小导管注浆支护。针对开挖方法来说，采用上述加固方法加固围岩，在隧道内架设临时横撑，破除止浆墙，采用小断面三台阶法开挖。针对围岩支护来说，包括止浆墙；止水帷幕；注浆段，径向注浆导管注浆支护段；管棚钢管帷幕注浆支护段；超前小导管注浆支护段。本发明能防止帷幕注浆过程中，浆液回流挤裂掌子面后方初支。

摘要： 本发明公开了一种隧道软弱围岩支护方法及支护结构，包括以下施工步骤：1)、沿隧道延伸方向向隧道两侧壁浇注连续的钢混墙体；2)、位于钢混墙体头架设有工字钢，160工字钢上分别设置有至少三根植入岩体内的锚杆；3)、沿隧道延伸方向间距架设有弧形钢梁板，弧形钢梁板与工字钢通过螺栓进行安装；4)、位于弧形钢梁板与两侧的钢混墙体之间架设钢体骨架，钢体骨架与弧形钢梁板之间对称设置有弧形结构的弹性钢板。该发明弧形钢梁板受到的各方位的力均传递至钢混墙体进行卸力，以保证整个支护体系的承受力，避免发生传统支护体系因受到的岩体的施力却无法做的很好的分力，以使得岩体施压下整个支护体系的变形。

摘要： 本实用新型公开了应用于巷道围岩支护的主体支护结构，包括多根并排设置的锚索，多根所述的锚索上依次设有用于将锚索经过的围岩分成四个区段的第一挡板、第二挡板和第三挡板，四个所述区段包括用于分级施加预紧力的依次设置的第一区段、第二区段、第三区段和第四区段；第一区段内设有与锚索的首端固定连接且用于搅拌锚固剂和用于锚固锚索首端的搅拌锚固头；第三区段内设有多根与第二挡板和第三挡板连接且与锚索并排设置的加固段；第四区段内设有锚杆及锚索锚杆固定组件，所述锚杆设于多根所述锚索之间，所述锚索锚杆固定组件设于锚索末端。通过主体支护结构对不同区段采用不同的支护结构，以实现对空间差异性岩体的差异化支护，支护效果好。