高应力软岩

摘要： 为解决高应力软岩隧道锚孔,尤其是深锚孔的稳定有效成孔难题,以渭武高速木寨岭公路隧道为工程依托,对围岩钻孔机理进行分析,选择适宜锚杆钻机与不同型号和不同参数的钻具,开展现场钻进和锚索安装试验。从钻具失效模式、钻进工效、使用寿命及成孔效果等方面研究高应力软岩隧道适宜成孔钻具。研究结果表明:钻孔直径增加导致钻具螺纹连接处的应力复杂化,钻具出现了连接处断裂的非常规失效模式。后倾角是PDC钻具钻进工效和使用寿命的关键影响因素,设计应以20°为基准,软岩条件下适当减小其值可显著提升钻进功效,但会减小钻具的使用寿命。小、大组合式钻具由导向钻具(28 mm)和扩孔钻具(45 mm)组成,其中的导向钻具起到了增强钻具定位、提前释放围岩高应力作用,且采用较小后倾角(17.5°)设计以实现快速钻进。扩孔钻具采用3 PDC片形式以实现锚孔圆顺性的提升,使得小、大组合式钻具在使用寿命和成孔效果等方面较单一直径钻具均有显著提升,单个使用寿命达到60 m,10 m锚索的机械推入率降至9%。研究成果可为适配高应力软岩隧道(深)锚孔有效钻进需求的成孔钻具选型提供支撑和实践基础。

摘要： 文章将冶坪煤矿1302工作面回风巷出现的变形破坏问题作为研究对象,对巷道表现出的变形破坏特点进行分析,研究导致巷道出现较大变形破坏的原因,并结合煤矿实际,提出了在原有支护方案的基础上,进行注浆锚索补强支护的方式对巷道围岩进行强化支护。从巷道返修情况来看,整体取得了较好的返修效果,对深部高应力软岩巷道支护提供了一定的借鉴作用。

摘要： 深部巷道围岩变形破坏问题是当前煤炭深部开采过程中面临的严峻挑战,从深部巷道支护来看,很多在浅部较为坚硬的岩石,在深部支护中表现出软岩特征,很多在浅部巷道支护时,表现出较好支护效果的支护方案,在深部巷道支护中表现出明显的不适应问题.本文从深部高应力软岩巷道围岩变形破坏常见问题分析入手,研究了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏机制,并针对性提出了增强深部高应力软岩巷道围岩变形破坏控制效果的相关措施.

摘要： 为合理解决深部高应力软岩巷道支护难题,有效控制围岩变形,实现巷道长期稳定,以青云煤矿020202轨道平巷为研究对象,基于巷道能量转换规律验证了置孔释压支护技术对深部高应力软岩巷道的支护可行性,并运用理论分析与物理相似模拟实验手段,对置孔释压材料6种不同孔型排列方式进行了抗压强度及连续变形量比较,筛选出材料最佳孔型排列方式为正方形排列.将原支护方案与正方形排列的置孔释压支护方案进行数值模拟和现场应用对比,结果表明:正方形排列方式的置孔释压支护方案与原支护方案相比,巷道围岩塑性区范围明显减小,顶底板及两帮变形量降幅达到70％以上,巷道支护效果明显,围岩变形得到有效控制.

摘要： 深部巷道围岩变形破坏问题是当前煤炭深部开采过程中面临的严峻挑战,从深部巷道支护来看,很多在浅部较为坚硬的岩石,在深部支护中表现出软岩特征,很多在浅部巷道支护时,表现出较好支护效果的支护方案,在深部巷道支护中表现出明显的不适应问题。本文从深部高应力软岩巷道围岩变形破坏常见问题分析入手,研究了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏机制,并针对性提出了增强深部高应力软岩巷道围岩变形破坏控制效果的相关措施。

摘要： 以贵州土城煤矿141713运输巷为工程背景,针对该矿运输巷深部高应力软岩难支护问题,通过现场调研该巷道破坏特征、实验室用多功能粉末X射线衍射仪分析围岩成分,分析总结该巷道破坏机理,得出围岩强度低、黏土矿物占比大、支护方式不合理、采动影响、高应力和围岩渗水是该巷道变形破坏的主要原因.针对巷道破坏特征和机理提出"锚杆/索+钢筋网+注浆+U型钢棚"联合支护方案,并通过理论分析、数值模拟分析和现场实测验证.通过数值模拟支护后,巷道顶板最大下沉量和巷道最大底鼓量分别从160mm和60mm减小至45mm和40mm;巷道两帮最大移进量从60mm减小至14mm;最大主应力由24MPa增加到28MPa.现场监测结果表明,支护后巷道断面最大收敛率为9.87％,巷道围岩变形量在可控范围内,支护效果明显.

摘要： 如今我国采矿业不断发展,矿井的深度也不断增加,在煤矿开采的过程中为了保证开采作业的安全性,应该采取一定的保护措施。不同矿井地质环境不同,在施工的过程中也应该采取不同的施工方法,文章主要探讨了高应力软岩下矿井巷道支护措施探讨,以期减少煤矿开采的安全隐患,实现生产经济效益的最大化。

摘要： 如今我国采矿业不断发展,矿井的深度也不断增加,在煤矿开采的过程中为了保证开采作业的安全性,应该采取一定的保护措施.不同矿井地质环境不同,在施工的过程中也应该采取不同的施工方法,文章主要探讨了高应力软岩下矿井巷道支护措施探讨,以期减少煤矿开采的安全隐患,实现生产经济效益的最大化.

摘要： 为解决某矿在高应力软岩条件下巷道变形严重、难支护等问题,采用理论计算、数值模拟和现场实测等方法对巷道布置方式和支护方式进行优化,采用错层位沿空掘巷巷道布置方式,建立3个铰接岩块间力学模型,确定了作用在煤柱上的应力及应力集中系数,进而建立了缓斜中厚煤层采空区实体煤侧力学模型,通过理论推导、计算得出极限平衡区宽度,确定了沿空掘巷巷道位置,并提出了"相邻巷道联合支护技术和非对称控制技术"相结合的综合围岩控制技术.研究结果表明:作用在煤柱上的应力为55.71 MPa,应力集中系数为4.60,进而得出煤层垂向应力集中系数分量为4.33、倾向应力集中系数分量为1.57,极限平衡区宽度为11.35 m,确定煤柱宽度为5 m,数值模拟显示采用错层位综合围岩控制技术,1218回风巷顶板垂直应力大于原岩应力,可承载一部分上覆岩层质量,而传统巷道支护垂直应力低于原岩应力,说明顶板已较为破碎,不具备承载能力,传统支护右帮低于原岩应力,围岩破碎.2种支护方式煤柱均发生破坏,采用综合围岩控制技术时顶板有一部分未发生破坏,右帮破坏范围小,采用传统支护时顶板破坏范围较大,右帮破坏大,说明采用综合围岩控制技术可提高围岩强度和抗破坏能力.通过现场监测,在巷道掘进75 d后围岩变形量减缓.顶板最大下沉量为74 mm,底鼓量最大为32 mm,煤柱帮侧位移最大为58 mm,实体煤帮侧最大位移为45 mm,说明采用综合围岩控制技术可有效控制围岩变形量.

摘要： 深井高应力软岩巷道支护问题日益突出,在总结分析深井巷道围岩破坏一般特征的基础上,研究了不同侧压系数和埋深对巷道稳定性的影响.分析了深井巷道围岩不同区域岩体的承载特性,将其划分为非稳定层、亚稳定层、稳定层;以保证深井巷道"支护结构体"稳定为核心,提出了以强力锚杆、高预应力锚索为基础的多层次支护技术.工程实践表明,该技术实现了对深井高应力软岩巷道的稳定性控制,可为同类型巷道围岩的支护设计提供技术支持.

摘要： 围绕深部高应力软岩巷道复杂围岩巷道的稳定性控制研究中存在的主要问题,以赵楼煤矿1306轨道顺槽及1306工作面切眼导硐巷道支护为实例,结合锚网支护的相关理论,以及现场实测巷道变形量,阐述了顶板围岩变化引起支护方式改变的实际运用,并提出了巷道支护优化方案,所确定的软岩巷道的稳定性控制方案是合理、有效的,可以保证深部高应力软岩巷道的长期稳定性.较好的为深部高应力矿井围岩变化时支护优化方案.

摘要： 本文主要分析了围岩变形破坏特征和原因,并针对巷道支护的复杂性和特殊性,对常规支护技术进行了优化,提出应用高强度锚杆配合钢筋混凝土、底板锚注全断面支护技术,解决高应力软岩巷道支护问题,取得了显著成效,该技术可在同类矿井软岩巷道支护中广泛应用.

摘要： 古汉山回采巷道属典型的高应力软岩巷道,馅饼式变性特征和较大的水平位移是造成巷道难以支护的主要问题,采用工钢组合棚支护技术,不仅有效控制了巷道两帮变形,也限制了底鼓,并经受住了动压的作用,取得了很好的支护效果.

摘要： 分析了高应力软岩巷道基角爆破卸压的原理及参数确定方法,并在峰峰集团万年矿进行了现场试验。对比试验表明,高应力软岩巷道基角卸压在巷道掘进初期对围岩变形速度、变形量及稳定时间具有很好的控制作用。深部爆破卸压及浅部加强支护可以充分改变围岩应力状态。

摘要： 主要介绍了强力锚杆支护系统支护技术在华丰煤矿深部高应力软岩巷道中的应用与实践,并取得了很好的经济效益和社会效益。

摘要： 针对丰城曲江煤矿高应力软岩条件下开拓巷道变形破坏严重的情况,曲江公司与安徽理工大学和淮南顺辉锚固公司合作,基于刚柔相结合的支护理论和实践,推出了一套成熟的高应力破碎顶、底板深孔中空注浆锚杆、岩体锚索注浆加固技术和施工方法.现场试验表明,该支护技术可以较好地控制巷道变形,减少了巷道的维修量,提高了巷道的掘进效率,能节约大量成本.

摘要： 以协庄-850m水平1202E运输巷支护为依托,分析螺纹钢锚杆支护存在的问题和原因,研究预应力锚杆加固围岩作用,提出高预紧力高强锚杆支护思路,试验证明,支护效果很好,达到成功支护的目的。

摘要： 以协庄-850m水平1202E运输巷支护为依托,分析螺纹钢锚杆支护存在的问题和原因,研究预应力锚杆加固围岩作用,提出高预紧力高强锚杆支护思路,试验证明,支护效果很好,达到成功支护的目的。

摘要： 以协庄-850m水平1202E运输巷支护为依托,分析螺纹钢锚杆支护存在的问题和原因,研究预应力锚杆加固围岩作用,提出高预紧力高强锚杆支护思路,试验证明,支护效果很好,达到成功支护的目的。

摘要： 一种岩土勘探工程软岩地应力测试装置以及岩地应力测试，通过钻孔机在围岩的指定位置形成钻孔，在钻孔外形成多个应力传感组件，通过推杆将应力传感组件推入钻孔内指定深度，通过注浆杆向应力传感组件弓形水泥底座的上方空间注浆，从而使应力传感组件的检测面上的砂浆在受到软岩压力的情况下凝固；基于应力传感组件的传感器的读数，确定应力传感组件的地应力，从而建立软岩区域空间力学模型。本发明通过现场量测信息拓展出整个工程范围的初始地应力场，对于指导地应力实测和工程建设更有意义，具有重要的实用价值。

摘要： 一种岩土勘探工程软岩地应力测试装置以及岩地应力测试，通过钻孔机在围岩的指定位置形成钻孔，在钻孔外形成多个应力传感组件，通过推杆将应力传感组件推入钻孔内指定深度，通过注浆杆向应力传感组件弓形水泥底座的上方空间注浆，从而使应力传感组件的检测面上的砂浆在受到软岩压力的情况下凝固；基于应力传感组件的传感器的读数，确定应力传感组件的地应力，从而建立软岩区域空间力学模型。本发明通过现场量测信息拓展出整个工程范围的初始地应力场，对于指导地应力实测和工程建设更有意义，具有重要的实用价值。

摘要： 本发明公开了深部高应力复合型软岩巷道支护方法，所述方法包括以下步骤：S01、挖掘巷道，巷道断面为圆形；S02、使用铁丝网与锚杆临时支护；S03、使用与巷道断面相匹配的圆环形支护结构进行永久支护；S04、中空注浆锚索支护；S05、喷浆支护；S06、注浆支护。以解决现有技术底板极易底臌的问题。

摘要： 本发明公开了一种软岩巷道高预应力恒阻耦合支护方法，属于巷道围岩支护技术领域，包括以下步骤：巷道掘进，对断面进行初步喷浆封闭，铺设钢筋网；在围岩钻孔，安装锚索配合钢带支护，且顶锚索支护垂直于巷道掘进方向布置；短NPR锚索配合钢带进行初次耦合支护，进行初喷混凝土；而后将长NPR锚索配合钢带进行支护施工，进行巷道挖底，浇底并进行矿压观测；进行复喷混凝土，进行永久支护，再次喷射混凝土；设置长期监测点，对围岩变形与NPR锚索轴力进行长期监测。其通过NPR锚索与围岩之间的耦合以及长短NPR锚索之间的耦合，限制围岩变形，实现强度耦合和刚度耦合，实现软岩巷道围岩大变形灾害的有效控制。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于软岩大变形及高应力地质隧道的吸能锚杆，包括锚杆杆体，锚杆杆体的顶部螺纹连接有锥形端头；锚杆杆体上从上至下依次套设有第一垫片、第二垫片、第一金属套管、活塞、密封圈和弹性件，第一垫片的顶部与锥形端头的底部连接，第二垫片的底部与第一金属套管的顶部连接，第一金属套管上套设有第二金属套管，第二金属套管位于第一金属套管的下方，活塞的顶部与第一金属套管的底部相连接，且活塞和密封圈的外侧面均与第二金属套管的内侧面相抵触；锚杆杆体上套设有托板和第三垫片，且第三垫片与第二金属套管底部连接，托板的顶部与垫片的底部连接。本实用新型能够避免出现锚杆杆体拉断失效、丧失锚固能力的问题。

摘要： 本发明提供一种三轴围压下高应力软岩的爆炸加载试验装置，包括：设备框架，在设备框架内设置有试样约束装置、用于给试样约束装置分别在X轴、Y轴、Z轴三个方向施加压力的加载装置、用于对所述X轴、Y轴、Z轴三个方向施加的压力进行支撑的被动支撑装置、以及用于对试样约束装置内的试样进行爆破的爆破装置。本装置能够以不破坏岩石试样的方式将围压升高至足够大，从而实现岩石行为从脆性向延性的转换，进而使得围压对岩石爆炸荷载响应的影响从量变产生质变，最终获得高应力软岩在不同围压量值和各向异性条件下的爆炸力学行为响应。

摘要： 本发明公开了一种高应力软岩巷道的支护方法，该方法为：巷道开挖形成后，在其表面喷射混凝土，喷射的混凝土使巷道表面平整无坑洼；力‑电转化装置通过钢支撑与巷道壁紧密连接；沿巷道掘进方向每间隔1~2米架设安装一组力‑电转化装置。整个力‑电转化装置形成压力转化层，通过装置实现巷道表面无应力状态，杜绝高应力大变形带来的各种灾害，彻底改善了高应力大变形软岩体的稳定性，完全实现巷道一次支护；且能将应力转化并充分利用，极大节约建巷成本。

摘要： 本发明公布了一种高应力软岩大巷围岩卸压巷长距离智能化顶管构建方法，属于高应力软岩大巷围岩卸压领域。当在高应力软岩区域施工完成大巷后，在大巷端头垂直帮部向内为l的位置及垂直底板下方围岩做一个断面硐室作为始发硐室，在处于应力集中区的大巷帮部围岩向内距离l的位置及垂直底板下方围岩另一端做一个断面硐室作为接收硐室；利用顶管机机头和多根首尾连接的小口径顶管管节从始发硐室中向接收硐室沿平行于大巷的顶进轴线施工三个卸压巷，分别为位于大巷左侧的左帮围岩长距离卸压巷、位于大巷右侧的右帮围岩长距离卸压巷、位于大巷下方的底板围岩长距离卸压巷。卸压巷施工可以实现远程控制、智能掘进、一次成型，大大提高卸压巷掘进速度。

摘要： 本发明提供一种高应力软岩隧道底板控制方法，包括以下步骤：步骤1，建立隧道数值模型，得到隧道的底板围岩变形分布规律；步骤2，根据底板围岩变形分布规律，定量划分底板零点位移曲线、拉应变范围和底板塑性区范围；根据上述数据，确定底板爆破卸压支护阶段中的爆破参数、锚固参数与施工参数；步骤3，监测底板围岩的破坏程度和围岩应力分布，得到底板形变数据；步骤4，根据底板形变数据，确定二次锚注支护阶段的锚注参数与注浆时机；步骤5，监测底板的位移程度，得到底板形变的时变数据；步骤6，根据底板形变的时变数据，确定三次拱架封闭支护阶段支护参数。该控制方法具有更好的底板主动支护效果。

摘要： 本发明公开了一种高应力软岩巷道的支护方法，该方法为：巷道开挖形成后，在其表面喷射混凝土，喷射的混凝土使巷道表面平整无坑洼；力‑电转化装置通过钢支撑与巷道壁紧密连接；沿巷道掘进方向每间隔1~2米架设安装一组力‑电转化装置。整个力‑电转化装置形成压力转化层，通过装置实现巷道表面无应力状态，杜绝高应力大变形带来的各种灾害，彻底改善了高应力大变形软岩体的稳定性，完全实现巷道一次支护；且能将应力转化并充分利用，极大节约建巷成本。