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采矿与安全工程学报 2020年第6期37卷 1133-1141页

作者：于洋柏建彪张树娟郭永红张连英徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221111 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 神华集团乌达黄白茨矿业有限责任公司内蒙古乌海016000

棋盘井煤矿大巷群受到邻近巷道和双翼工作面多次采动应力扰动影响,围岩应力环境恶劣,变形破坏严重,直接威胁矿井安全生产。采用现场调研、理论分析、数值模拟、现场监测和工业性试验等手段,总结了双翼采动条件下大巷群围岩变形破坏特征... 详细信息

棋盘井煤矿大巷群受到邻近巷道和双翼工作面多次采动应力扰动影响,围岩应力环境恶劣,变形破坏严重,直接威胁矿井安全生产。采用现场调研、理论分析、数值模拟、现场监测和工业性试验等手段,总结了双翼采动条件下大巷群围岩变形破坏特征及影响因素,确定了采动应力反复扰动引起围岩条件持续恶化是导致大巷群围岩灾变的根本原因;提出了基于内外圈加固层协调变形和共同承载的大巷群围岩修复加固原则,揭示了注浆加固对于巷道围岩性能改善的作用机制,开发了以大巷群分类、“浅孔注浆+高强让压锚杆”和“深孔注浆+高延伸率让压锚索”形成的内外圈加固层为核心的大巷群围岩修复加固体系,并指导了工程实践。

关键词：应力扰动大巷群灾变机理注浆加固内外圈加固层

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双翼采动大巷群围岩破坏机理与修复加固研究

双翼采动大巷群围岩破坏机理与修复加固研究

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作者：郭永红中国矿业大学

学位级别：硕士

棋盘井煤矿北大巷群受到临近巷道工程和北盘区双翼开采工作面采动支承应力多次扰动作用下,巷道围岩应力环境恶劣,变形破坏严重,严重威胁到矿井的安全生产。目前,对于双翼开采工作面采动支承应力的传播规律与强动压巷道围岩控制原理和技... 详细信息

棋盘井煤矿北大巷群受到临近巷道工程和北盘区双翼开采工作面采动支承应力多次扰动作用下,巷道围岩应力环境恶劣,变形破坏严重,严重威胁到矿井的安全生产。目前,对于双翼开采工作面采动支承应力的传播规律与强动压巷道围岩控制原理和技术认识不足,采用的巷道围岩控制技术不合理。因此,本文以棋盘井煤矿北大巷群为研究背景,综合采用现场调研、室内实验、理论分析、数值模拟、现场测试和工业性试验等多种研究方法,对双翼采动大巷群的变形破坏特征和修复加固技术进行了系统研究,得到以下主要研究成果:(1)总结了棋盘井煤矿双翼采动条件下北大巷群围岩变形特征:巷道变形量大、变形速度快、持续时间长;巷道变形破坏形式多样化;巷道围岩压力大、支护结构大量失效。在此基础上,确定了围岩变形破坏影响因素:大范围大、高强度采动应力反复影响;地应力;停采线位置;支护方式;其他综合因素。(2)揭示了采动支承应力反复扰动引起围岩条件持续降低是导致北大巷群围岩变形破坏的根本外在因素:单翼采动期间,采动支承应力导致辅运和胶运北大巷围岩变形增加,表现为顶板下沉和两帮移进,应力环境和围岩条件并未明显恶化,巷道围岩变形量较大但整体保持稳定;双翼采动期间,采动支承应力导致整个大巷群围岩变形量快速增加,表现为顶板急速下沉和两帮显著移进,应力环境和围岩条件恶化,巷道部分位置出现破坏失稳,整体稳定性急剧降低。(3)提出了大巷群围岩修复加固原则:采用“浅孔注浆+高强让压锚杆”的组合形式,在巷道围岩浅部破裂区形成具有一定厚度、刚柔并济的内圈加固层;采用“深孔注浆+高延伸率让压锚索”的组合形式加固深部围岩,注浆浆液胶结深部破裂岩体成为整体,提高岩体力学性能,形成外圈加固层。内外圈加固层协调作用共同保障巷道整体稳定。(4)从注浆浆液流动状态和扩散范围、注浆参数、注浆压力等方面研究了浆液的本质性质,重点研究注浆加固对于巷道围岩性能的影响机制,揭示了注浆对巷道围岩改善作用的本质。提出基于大巷群分类和以内外圈加固层为核心的双翼采动大巷群围岩修复加固技术体系。(5)开发了以高强让压锚杆及浅部注浆加固形成的内圈加固层和大延伸率让压锚索形成的外圈加固层为设计原则的修复加固技术,并设计合理的锚杆支护参数、注浆参数和施工工艺,较好地指导了生产实践。该论文有图58幅,表22个,参考文献81篇。

关键词：双翼采动大巷群破坏机理修复加固注浆

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强采动煤层大巷群变形破坏特征与锚注修复加固技术研究

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中国矿业 2023年第3期32卷 91-97,102页

作者：刘万光山西煤炭进出口集团蒲县万家庄煤业有限公司山西临汾041200

煤层大巷群易受强烈采动影响,造成围岩剧烈变形破坏与支护结构严重失效,如何有效控制强采动煤层大巷群围岩稳定性对于保障矿井正常安全生产具有重要意义。本文以万家庄煤业一采区煤层大巷群为工程背景,分析了强采动大巷群变形破坏特征... 详细信息

煤层大巷群易受强烈采动影响,造成围岩剧烈变形破坏与支护结构严重失效,如何有效控制强采动煤层大巷群围岩稳定性对于保障矿井正常安全生产具有重要意义。本文以万家庄煤业一采区煤层大巷群为工程背景,分析了强采动大巷群变形破坏特征及影响因素,提出了大巷群“高强度锚注一体化”综合修复控制技术方案,开展了强采动大巷群修复现场工业性试验,并进行了修复过程中注浆量与注浆效果、锚杆锚索受力、围岩变形等监测分析。研究结果表明:强采动煤层大巷群在两翼工作面强采动应力叠加作用下呈现全断面变形破坏模式,相比于普通锚杆(索)支护,采用“高强度锚注一体化”综合修复控制技术方案后,大巷围岩最大垂直位移减小了80.5%,最大水平位移减小了76.3%,有效控制了围岩变形,现场实际应用效果良好。研究成果为强采动煤层大巷群围岩稳定性控制提供了一定的理论依据与工程参考。

关键词：大巷群变形破坏特征围岩稳定性高强度锚注一体化

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大佛寺矿西部煤层高位顶板岩层水力压裂技术

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山东煤炭科技 2024年第4期42卷 24-29页

作者：郝电伟陕西彬长大佛寺矿业有限公司陕西彬州713500

针对大佛寺矿西部煤层大巷群顶部采空区和地质构造影响,西部煤层大巷7-8#联巷段出现顶帮浆皮开裂、收敛、底鼓等矿压显现,采取顶板岩层水力压裂技术。结果表明:顶板深孔水力压裂卸压机理为应力转移、应力均布化、浸润弱化作用;通过1^(#)... 详细信息

针对大佛寺矿西部煤层大巷群顶部采空区和地质构造影响,西部煤层大巷7-8#联巷段出现顶帮浆皮开裂、收敛、底鼓等矿压显现,采取顶板岩层水力压裂技术。结果表明:顶板深孔水力压裂卸压机理为应力转移、应力均布化、浸润弱化作用;通过1^(#)、2^(#)、3^(#)钻孔压裂过程中漏水点距离观测,确定本次西部大巷顶板压裂影响范围为27.65~53.66 m;巷道两帮峰值应力较卸压前降低2.09 MPa,其降幅达到8.58%,4上煤、4煤巷道帮部弹性能降幅分别达到12.85%、5.51%。

关键词：大巷群底鼓水力压裂影响范围

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