煤矿巷道支护技术获重大突破锚注支护成果获国家科技进步二等奖
超前支护技术在采矿工程中的应用研究
超前支护技术在采矿工程中的应用研究在当今的采矿工程领域，超前支护技术扮演着至关重要的角色。
随着采矿深度的增加、地质条件的日益复杂以及对安全生产和高效开采的更高要求，超前支护技术不断发展和创新，为采矿作业提供了有力的保障。
一、超前支护技术概述超前支护，顾名思义，是在采矿工程的掘进或开采工作面前方，预先采取的支护措施，以防止围岩变形、坍塌，保障作业人员和设备的安全，同时为后续的施工创造良好的条件。
其主要作用包括：1、控制围岩变形：通过对前方围岩的支撑和约束，减少因开采引起的位移和变形。
2、提高围岩稳定性：增强岩体的自身承载能力，降低发生冒顶、片帮等事故的风险。
3、保障施工安全：为作业人员提供一个相对安全的工作空间，减少因顶板坍塌等造成的人员伤亡。
常见的超前支护技术类型多种多样，如超前锚杆支护、超前管棚支护、超前注浆支护等。
每种技术都有其特点和适用范围。
二、超前支护技术的主要类型及特点（一）超前锚杆支护超前锚杆是将锚杆沿隧道掘进轮廓线向前方倾斜安装的一种支护方式。
它的优点在于施工简单、成本较低，能够迅速提供一定的支护阻力。
然而，其支护强度相对较弱，适用于地质条件较好、围岩稳定性较高的情况。
（二）超前管棚支护超前管棚通常由钢管组成，通过在前方形成一个钢管棚架来支护围岩。
管棚的支护强度较高，能够有效控制较大范围内的围岩变形。
但施工工艺较为复杂，成本也相对较高，适用于地质条件复杂、存在断层破碎带等不良地质情况。
（三）超前注浆支护超前注浆是通过向围岩中注入浆液，改善围岩的物理力学性质，提高其自稳能力。
这种方法能够有效地填充围岩中的裂隙和孔隙，增强围岩的整体性和强度。
但注浆效果受到注浆材料、注浆工艺等多种因素的影响，需要严格控制施工质量。
三、超前支护技术在采矿工程中的应用实例（一）煤矿开采中的应用在煤矿开采中，由于煤层的赋存条件和地质构造复杂多变，超前支护技术的应用尤为重要。
例如，在掘进工作面遇到断层时，采用超前管棚支护可以有效地防止顶板垮落，保障掘进工作的顺利进行。
高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术进步奖)课件
推荐项目公示内容
申报类型
进步奖
项目名称
基于锚固复合承载体特性及围岩脆弱性评估的巷道精准支护技术
推荐单位
中国矿业大学
项目简介
本项目属于采矿工程研究领域，研究成果主要应用于煤矿巷道支护与围岩控制方面，同时也可应用于非煤矿井巷道、公（铁）路隧道等岩土工程的围岩稳定性控制方面。
主要完成单位
单位名称
中献：
1、实施完成了项目“相同介质围岩巷道锚杆支护参数的可操作性设计方法研究”、“古城矿井地应力测试研究”和“古城矿井采区巷道掘进期间控制技术研究”的研究工作。
2、建立了巷道围岩脆弱性评估系统。引入围岩完整性（RQD）、顶板围岩强度、埋深、最大水平主应力、地质构造、巷道断面尺寸、采掘扰动等13个评价指标，利用层次分析法（AHP）对巷道围岩脆弱性进行预评估。
（3）形成了“巷道精准支护”技术体系：根据巷道围岩及地应力状况，通过对巷道围岩脆弱性预评估，锚固复合承载体承载能力及其稳定性判据分析，提出若干合适的支护方案，建立模糊可拓综合评价模型，从支护效果及经济层面优化选择最佳方案，以实现巷道精准支护。
（4）项目研究成果经过潞安矿区三个大型矿井多年的应用推广，取得了显著技术、经济和社会效益：项目成果在潞安集团古城矿、王庄矿及司马矿的5条巷道实施了工业性试验，并先后在潞安矿区的20余条巷道得到了推广应用。结果表明本项目提出的锚固复合承载体理论和巷道精准支护体系为矿井巷道支护提供了科学可靠的理论依据和设计方法，取得了良好的支护效果，在保障巷道安全的前提下，有效降低了巷道支护成本，提高巷道了掘进速度，取得了显著的技术、经济与社会效益（近三年的推广应用共获得经济效益10404.75万元）。
研究成果的主要特点：
煤矿掘进巷道锚杆支护技术
煤矿掘进巷道锚杆支护技术摘要：煤矿掘进巷道内部条件复杂，施工面强度大、危险度高，需要加强防护工作。
为防止掘进安全事故的出现，需要采取有效的超前支护措施，保障人员安全的同时，提高煤矿掘进效率。
锚杆支护是使用高强度的锚索对开采的围岩区域进行注浆加固，控制开采区域的形变量，降低岩体破碎和脱落风险。
锚杆支护能形成一个防护支架，保障机械设备和施工人员的安全，促进煤矿掘进有序地进行。
关键词：煤矿掘进巷道；锚杆支护；技术1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述在实施该技术的过程中，可以以螺丝钢铁为主要材质，保证支撑力。
在开展技术施工前，施工人员应根据地下环境的具体情况，选择不同类型的锚棒。
如果周围岩石稳定，可以选择直径较小的锚带。
如果周围岩石不稳定，可以选择直径较大的锚棒。
如果施工区域内的煤矿比较柔软，则选择较长的锚带施工。
但是，该技术后期的维护保修和检修工作比较麻烦，在具体应用过程中，事故无法预断，地形条件非常复杂的坑道存在较多的安全风险。
另外，在实施这项技术时，对设计人员和施工人员的技能水平要求很高，只有结合工程的实际需要，设计出合理的施工设计图，才能保证施工人员的顺利施工，充分发挥锚带的支撑作用。
传统煤矿开采时，施工人员使用不同类型的金属支架支撑坑道，但这种形式由于参与人员过多，工程人力成本上升，工程整体经济效益下降。
同时，该支承方式的安全性得不到良好的保障，不符合现代煤矿生产环境的需要。
通过锚支承技术的应用，可以有效地提高坑道的安全可靠性，减少工程费用，提高工程效率。
应用这一技术时，施工人员会根据坑道的天花板合理排列锚带的距离。
在固定力的影响下，每个主播周围都会形成压缩区，施工人员将这一区域连接起来形成压缩区，防止周围岩石松动或脱落。
该技术可以促进螺栓的顶棚力发挥合成洑的作用，提高坑道的支撑力，还可以有效避免坑道屋顶的岩石崩塌，增强生产安全性。
2具体应用措施2.1综合机械化掘进技术应用综合机械化掘进技术是现阶段被广泛应用于煤矿巷道开展掘进作业的高效化技术措施。
GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范201812
1）巷道用途及服务年限；
8）地质与生产条件及巷道围岩地质力学评估结果；
2）喷射混凝土参数设计；
9）支护材料选择和施工机具设备配套；
技术要求
2.2.12 巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。软岩巷逍、煤层顶板巷适、破碎围 岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的巷道及大断面巷道等复杂困难巷道，宜采用高预 应力（大于锚杆屈服力的 30%）、高强度（杆体屈服强度大于500 MPa）螺纹钢树脂锚杆。必 要时，可采用锚杆、锚索联合支护，锚杆与锚索的力学性能与支护参数应相互匹配。
技术要求
2.2.16 锚杆支护施工设计应包括施工工艺、施工设备与机具、施工质量指标和安全技术 措施等。
2.2.17 锚杆支护矿压监测设计应包括监测内容、监测仪器、测站布过、测站安设方法、 数据测读方法、测读频度等。综合监测应给出反馈指标和锚杆支护初始设计修改准则，日常 监测应给出监测方法、合格标准和异常情况的处理措施。
水文地质条件
巷道涌水量、水质等参照工作面地质说明书；水对围岩物 理力学性质的影响通过实验确定
巷道埋深
地表到巷道地板的垂直距离
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
础参数见表 1。
续上表
表 1 巷道围岩地质力学评估基础参数
2.1.11 在现场调查与巷道围岩地质力学参数测试完成后进行巷道围岩地质力学评估。首先确定 评估区域，铺杆支护设计应限定在该区域内，并分析巷道服务期间影响锚杆支护性能其他因素。
恩洪煤矿高应力软岩巷道锚注支护研究的开题报告
恩洪煤矿高应力软岩巷道锚注支护研究的开题报告一、课题研究背景恩洪煤矿是一座典型的深部煤矿，在采矿过程中需要开挖大量的软岩巷道用于通风、运输和工人出入等，其中大多数巷道都遇到了高应力软岩的问题。
由于软岩的特性决定了其强度、稳定性等方面存在很大的不确定性，因此采取恰当的锚注支护技术对软岩巷道进行支护具有重要意义。
然而，目前恩洪煤矿的锚注支护技术还存在不足，无法满足实际需求。
因此，本研究旨在探究恩洪煤矿高应力软岩巷道锚注支护技术，为提升巷道支护效果、保证煤矿生产安全和环保作出贡献。
二、研究目的和内容本研究的主要目的是研究恩洪煤矿高应力软岩巷道锚注支护技术，通过对巷道支护的实际情况进行深入分析，针对该矿井的条件和特点，探讨最佳的锚注支护方案，实现对巷道的有效支护，提高支护效果及安全性。
主要研究内容包括：1.恩洪煤矿高应力软岩巷道的现状分析；2.巷道锚注支护技术的基本原理、分类和应用；3.各种软岩巷道锚注支护技术的优缺点和适用范围；4.针对恩洪煤矿实际情况，选取适合该矿井的锚注支护技术；5.设计巷道锚注支护方案并进行模拟分析；6.对已实施的巷道支护进行监测与评价，总结经验。
三、研究方法1.理论研究：通过对国内外文献的查阅、分析，比较各种巷道锚注支护技术的优缺点，总结经验；2.现场观察与调查：了解恩洪煤矿高应力软岩巷道的实际情况，为巷道锚注支护技术选择提供依据；3.数值模拟：利用FLAC3D软件建立巷道锚注支护数值模型，分析锚注锚杆间的受力变化，找到最优的锚注锚杆间距和锚杆直径组合。
四、研究意义和预期结果本研究对于解决恩洪煤矿高应力软岩巷道的锚注支护技术问题具有重要意义，有望达到以下预期结果：1.明确巷道锚注支护技术的基本原理、分类和应用；2.系统分析各种巷道锚注支护技术的优缺点和适用范围；3.针对恩洪煤矿实际情况，选取适合该矿井的锚注支护技术；4.设计巷道锚注支护方案并进行模拟分析；5.对已实施的巷道支护进行监测与评价，总结经验，可为其他煤矿的巷道锚注支护技术提供参考。
煤矿软岩巷道锚注支护技术研究
煤矿软岩巷道锚注支护技术研究作者：宋继征来源：《城市建设理论研究》2013年第33期摘要：随着矿山开采的大规模进行和采深的加大，软岩巷道支护问题日益严重，如淮北、淮南、龙口枣庄等地区的矿区。
如采用不适当的维护措施，巷道围岩变形愈加剧烈，最终将导致巷道破坏，探索合理的软岩巷道支护方式成为亟待解决的重大问题。
近年来，铜川矿业公司下石节煤矿对软岩巷道、不良岩层巷道、软弱围岩巷道锚注支护问题进行了研究和工程实践。
本文以下石节煤矿回风斜井为例，提出了以注浆锚杆为核心的锚注支护体系，以解决软弱破碎围岩巷道支护和维修难题。
关键词：软岩；巷道支护；锚注Abstract: With the large scale mining and mining depth increased, the soft rock roadway growing problem, such as Huaibei, Huainan, Longkou Zaozhuang mining and other areas. Improper maintenance measures such as the use of roadway surrounding rock deformation increasingly violent, will eventually lead to destruction of the roadway, exploring reasonable soft rock roadway way to becoming a major problem to be solved. In recent years, Tongchuan Mining Company Xiashijie mine soft rock roadway, poor roadway rock, soft rock roadway bolting issues of research and engineering practice. The following section of this paper, stone coal return slope, for example, proposed a grouting anchor core bolting system in order to solve the weak and fractured rock roadway and maintenance problems.Keywords: soft rock; roadway; Bolting中图分类号：TD353文献标识码:A一、工程概况支护实验在下石节煤矿回风斜井进行。
高应力软岩巷道支护及治理技术
高应力软岩巷道支护及治理技术发布时间：2021-11-09T07:18:54.942Z 来源：《科学与技术》2021年6月17期作者：赵小强[导读] 根据矿井高应力松软岩石巷道支护要求的具体情况赵小强（甘肃华亭煤电股份有限公司华亭煤矿，甘肃华亭 744100）摘要：根据矿井高应力松软岩石巷道支护要求的具体情况，研究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。
关键词：高应力；软岩巷道；高强度锚杆；钢筋混凝土；全断面支护；锚注1 概况华亭煤矿是一座设计生产能力400万吨/年的高产高效矿井，可采煤层为煤5层，属特厚煤层；生产水平为+840m水平，属于近水平煤层，顶板岩性多为泥岩，次为粉砂岩，局部为砂岩，属不稳定顶板；底板岩性较为复杂，有泥质胶结的中、粗砂岩，以砂岩为主，常具有似鲕状结构。
2 初设软岩巷道掘进支护情况大巷穿煤层施工进入煤层顶板后，工作面岩层松软，多为泥岩，工作面后部巷道开始底臌、拱顶下沉、两帮收敛，轨道运输系统被破坏，掘进施工困难。
为了加快工程进度，工作面继续掘进，后巷起底、打锚杆进行维修，维持正常生产，因后部巷道严重底臌，多次起底，两帮受压变形加剧，运料困难，被迫停产维修。
3、巷道破坏原因分析（1）岩石松软，地应力大。
巷道穿煤层布置，大多巷道布置在煤层顶板中，多泥岩和粉砂岩，层理发育，松软破碎，埋藏深度大，受开采和地表塌陷影响，造成地应力集中，围岩压力大，巷道掘进支护困难，易底臌、片帮、冒顶，支护难度大。
（2）锚杆长度较短，间排距大，支护强度小。
巷道采用直径20mm、长度2000mm的D20-M22-2000型高强度螺纹钢锚杆支护，间排距为800mm。
由于锚杆长度短，间排距过大，支护强度小，在强大的地应力及构造应力作用下，造成巷道底臌变形。
（3）巷道未封底，支护结构不合理。
松软岩石巷道底部松软，不能靠围岩自身形成闭合承载环，底板受力差，受压力作用引起底臌变形和两帮及顶部支护破坏，巷道多次大量起底又加剧了巷道的变形和破坏。
煤矿综采工作面巷道超前锚注支护技术研究
煤矿综采工作面巷道超前锚注支护技术研究发布时间：2022-08-28T08:10:02.405Z 来源：《中国电业与能源》2022年8期作者：朱献旗[导读] 本文主要围绕煤矿综采工作面巷道超前支护技术展开研究，对该技术的概念和应用场景进行概述，朱献旗托克逊县盘吉煤业有限公司煤矿新疆维吾尔自治区吐鲁番838000摘要：本文主要围绕煤矿综采工作面巷道超前支护技术展开研究，对该技术的概念和应用场景进行概述，分析在煤矿综采过程中应用该技术的必要性，对煤矿综采工作面巷道超前支护技术的种类和新型超前锚注支护技术展开详细探究，旨在为相关人员提供参考。
关键词：煤矿综采工作面；巷道；超前支护技术；锚注引言我国具有以煤矿资源为主的能源生产消费结构，煤炭资源在国家能源消费结构中长期占据主体地位，且对国民经济的发展具有不可忽视的支撑作用，为保障矿产资源的稳定供应，我国煤炭行业借助现代科技力量不断提升采煤机械化水平，使国家煤矿资源年开采量不断上涨。
但新型开采技术和传统煤矿综采工作面巷道超前支护技术存在一定的不适应性，加强对新型煤矿综采工作面巷道超前锚注支护技术的研究，对促进我国开采事业的健康发展具有重要意义。
1 煤矿综采工作面巷道超前支护概述巷道是连通矿体和地表环境的工程通道，具有交通、矿产资源转运、通风、排水等多种功能，是矿产资源开采作业面中必不可少的重要通路。
但综合机械化设备的应用也会对煤矿综采环境的地质条件造成一定影响，若未能对综采作业面进行可靠、提前支护，可能会影响煤矿基地的开采效率，且会使煤矿基地综采环境留存安全隐患。
对煤矿综采工作面巷道进行超前支护能有效防止巷道在煤矿综采作业中因地质条件缺陷而出现巷道整体收敛、倾斜、移动、坍塌等不良现象，避免对采矿作业正常推进造成影响，同时保障采矿工人的人身安全。
2 煤矿综采工作面巷道超前支护的必要性我国煤矿安全相关要求中规定采煤工作面必须设置2个或2个以上通畅的安全出口，并分别与进风巷道和回风巷道相连。
交通隧道领域开拓者
2022年9月 科学中国人 41交通隧道领域开拓者——记同济大学交通运输工程学院教授杨新安 于德萍同济大学交通运输工程学院教授杨新安从事“隧道工程、城市地下工程”等方面的教学与研究工作30多年，承担国家、省部级、企业级科研项目数十项，主持了“京张高铁八达岭长城地下车站施工关键技术研究”“狮子洋复合地层盾构掘进姿态控制与对接技术”“壁板坡特长隧道施工关键技术研究”“深圳地铁11号线宝碧区间复杂条件下盾构施工关键技术与风险控制研究”“复杂环境下合肥地区浅埋暗挖隧道关键技术与风险控制研究”等课题研究，在隧道支护与加固理论、长大隧道及深埋地下车站修建技术、城市隧道施工风险控制等方面作出突出贡献。
杨新安的研究成果获省部级科技奖7项，发表论文150余篇，出版著作10部，培养硕士、博士研究生60余名。
这些成绩的背后是他30多年交通隧道人生的具体写照——20世纪90年代初发明锚注支护，21世纪头十年服务隧道建设；始终致力于以科研为国家重大工程保驾护航，教书育人成绩斐然。
发明锚注支护杨新安于1992年脱产考入中国矿业大学，师从陆士良教授攻读博士学位。
当时，我国煤矿锚杆支护技术还较为落后，锚杆直径偏小和锚固剂不过关等导致锚杆的锚固强度不足，锚杆缺乏系统设计。
这一方面造成许多巷道的支护条件差；另一方面，大量的采准巷道和软岩巷道无法采用锚杆支护而导致支护成本偏高。
为了改变我国煤矿巷道支护的困境，杨新安阅读了大量国内外文献资料，并多次到井下进行现场调研，他敏锐地发现当时我国煤矿锚杆支护所存在的主要问题，指出了解决途径和技术方案。
特别是发明了“锚注支护”技术，巧妙地将锚杆和注浆两种支护方式通过外锚内注式锚杆组合在一起实施，解决了煤矿、镍矿等大量软岩、破碎围岩的隧道支护难题。
锚注支护由于结构简单、支护理论先进、适用范围广，很快在国内许多煤矿巷道得到推广应用，产生巨大的社会与经济效益。
成果获得了1999年高等学校优秀成果奖科技进步奖二等奖，这也是杨新安在踏入交通隧道领域之前最重要的研究成果。
极软巷道全封闭锚注联合支护技术
护使巷道释放巨大的膨胀变形能 ，之后采用了全 封闭锚注联合支护 ， 达到了预期效果。
１ 巷道破坏原 因分析
（） １ 巷道 围岩 性质 差 。２ 轨 道石 门围岩 主要 ５０
及各种构件给围岩一定的支护强度 ，提高围岩 自 身的承载能力 ， 达到支护 目的 ， 即主动支护 ， 但是 围岩松 动 后 易造成 端 锚 锚杆 失 效 。采 用 １ 字 工 １ 钢金属棚支护 ， 棚子支护不可能紧贴 围岩 ， 形成等 来压 ， 即被动支护 ， 不能充分利用围岩 自身的承载 能力进 行 主动支 护 ，不能 有效 地 限制 围岩裂 隙 的 发展及防止 围岩的风化 、 泥化 、 碎胀和膨胀 。 因此 ，
２ １ 年第 ２ ０１ 期
ｄｉ ０３ ６／ｉ ｎ１７ － ９ ３２ ．２０ ０ ｏ： ．９ ９ｊｓ ．６ ２ ９ ４ ．０１ ０ ．３ １ ．ｓ １
能 源 技 术 与 管 理
７ ９
辍软巷道全封 闭锱汪联合支护技术
吕宏 良， 刘振杰 ， 峰 ， 高 高晓文
（ 秦源煤业有 限公司 ， 陕西 宝鸡 ７ １ ０ ） ２ ２ ２
８ ０ ｍｍ。 ０
拆 除原有 支 护 ，开帮 、挑 顶 、挖 底至设 计 断
面一挂网、安装普通螺纹钢树脂锚杆一初喷混凝 土厚 ５ ｍ 安装 锚索一架 棚 浇灌底 板混凝 ０ ｍ
２２ 选择 合适 的支 护方 式 ． 在反 复 翻修 中总结摸 索 出这种 高应 力 膨胀 软
岩底板及巷道底脚是最薄弱环节 ，几次翻修都是 首先在底板上失稳 ， 造成巷道底脚快速移近， 随即 帮和拱失稳。全封闭锚注联合支护综合治理软岩 技术 ，不仅充分考虑围岩具有膨胀 、流变性 的特
点， 而且 封 闭 锚 固底 板 ， 防止 底板 岩石 见 风见 水 ， 有效 防止底 鼓 。锚 杆支 护利用 锚 固剂 、 锚杆 、 盘 托
煤矿巷道锚杆支护技术规范解读
可操作性
规范既有原则性，又 具有灵活性。规范充 分考虑在现有条件下 施行的经济合理性、
技术可行性
1范 围
煤矿巷道锚杆支护技术规范分为两部分：基本规范条文和 附录。
支护技术规范的范围
本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的术语和定义、技术要求 、锚杆支护施工质量检测及锚杆支护监测。
本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩巷的锚杆支护。
35、预紧力矩 moment of pretension
拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时，施加到螺母上的力矩。
36、快速安装工艺 rapid installation
使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。
37、辅助支护 free-standing supplementary support
在安装过程中施加一定预拉力的锚杆。
7、无预应力锚杆 non-pretensioned rock bolt
在安装过程中不施加预拉力的锚杆。
8、树脂锚杆 resin anchored bolt
采用树脂锚固剂锚固的锚杆。
3 术语和定义
9、注浆锚杆 grouting bolt
杆体为中空式，兼做注浆管，对围岩进行注浆加固的锚杆。
当锚杆杆体拉伸呈现屈服现象时，在试验期间达到塑性变形发生而力 不增加的点（上屈服点）对应的力。
3 术语和定义
17、锚杆拉断力 tensile load of bolt bar
锚杆杆体所能承受的极限拉力。
18、最大力总延伸率 percentage total extension at maximum force
28、端头锚固 point anchorage
锚杆的锚固长度不大于锚杆孔长度的1/3。
煤矿巷道再造高强度承载结构快速支护技术及工程应用
煤矿巷道再造高强度承载结构快速支护技术及工程应用徐佑林;吴旭坤;周波;郑伟;吴少康;周泽;陈志松;张际涛【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】针对松软、破碎围岩巷道可锚性差、受强动压和强构造应力影响等问题,开展了大量现场调研并归纳分析了3种典型煤矿巷道围岩大变形和围岩控制难题;在分析现有支护技术和理论基础上,提出再造高强度承载结构快速支护技术思路和再造方法。
以贵州龙宝煤矿11205运输下山为工程背景,分析其变形破坏原因,结合实际设计出对破碎围岩进行置换加卸压的联合支护方法,理论上建立巷旁充填墙承载力学模型,分析了巷旁充填墙的承载强度,确定了巷旁充填墙的强度与巷道围岩的可适性及有效性。
结合FLAC^(3D)数值模拟与Python脚本编程语言,实现飞蛾火焰优化算法,确定最优的破碎围岩巷道的置换参数(墙体厚度和卸压区宽度)。
研发了高强度高韧性充填支护新材料。
通过对软弱墙体进行置换再造,让巷道顶板、充填体和底板重新构成一个整体承载结构。
井下工业性试验结果表明,对巷道软弱岩体进行置换再造后,巷道顶板、充填体和底板所构成的新结构可实现整体承载,充分发挥了围岩自身承载能力和抵抗变形能力,围岩变形趋于平稳,收敛速率基本都小于0.2 mm/d,无明显变形,且数值模拟计算结果与工程实践监测较为吻合,表明巷旁充填置换支护方案对松软破碎围岩巷道控制有较好的效果。
最后,对深入研究再造承载结构快速支护技术进行了展望。
【总页数】15页(P34-48)【作者】徐佑林;吴旭坤;周波;郑伟;吴少康;周泽;陈志松;张际涛【作者单位】贵州理工学院矿业工程学院;南京工业大学安全科学与工程学院;安徽理工大学矿业学院;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;贵州大学矿业学院【正文语种】中文【中图分类】TD315【相关文献】1.软岩巷道结构高强稳定型支护技术及工程应用2.提高U型钢巷道支护-围岩结构承载特性的补偿原理及工程应用3.煤矿采煤巷道快速支护平台的结构设计4.煤矿井下快速开采巷道支护结构的优化研究5.煤矿巷道快速掘进及高效支护技术要点与应用分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
“煤与瓦斯突出矿井深部动力灾害一体化预测与防治关键技术”荣获国家科学技术进步二等奖
（ １ ） 深部 巷道 围岩水 平 应 变 和垂 直 应 变 均 具有
波 状特 征 ， 在空 间 上 表现 为拉 张 域 与 压 缩 域 的 交 替
出现 。
（ ２ ） 距 离巷 道两 帮 ２ ｍ范 围内 围 岩位 移 变 形 速 率 最大 ， 围岩变 形 剧 烈 、 破坏程度高 ， 而 顶 底 板 围岩
（ 责任 编 辑 ： 秦 爱新 ）
“ 煤 与 瓦斯 突 出矿 井深 部 动 力 灾 害一 体 化预 测 与 防 治 关键 技 术 ” 荣获 国家 科 学技 术 进 步 二等 奖
１月 １ ０ 日， ２ ０ １ ３年度 国家科 学技 术 奖励 大会在 京举 行 。 中国平 煤 神马 集 团“ 煤 与 瓦斯 突 出矿 井深 部 动 力 灾害 一体 化预测 与防 治关键 技术 ” 荣 获 国家科 学技 术进 步 二等 奖。 该项 目 由中国平煤 神 马集 团与辽 宁工程 技 术大 学等 共 同完成 ， 主 要针 对 瓦 斯 与） 中击地 压 两种 灾害 在 矿 井深 部开 采 中互 为诱 因、 相 互 耦合 ， 造 成 防治难度 增 大 的问题进 行 研 究 ， 对矿 井防 治瓦斯 突 出 、 冲 击地压 灾 害 具有 重要 指 导意义 。 目前 国有 大型煤 矿 约 有 ５ ０ ％是 高 瓦斯矿 井 ， 因此该 成果 有较 好 的推广 前景 。 目前 ， 平 煤 神马 集 团煤 与瓦斯 突 出矿 井 产 能 占集 团煤 炭核 定 产 能 的 ７ ０ ％ 以上 ， 主力 矿 井 采深 大 多超 过 ８ ０ ０ ｍ。如 果不 对矿 井 动力 灾害进 行 统 一研 究 ， 很 难 满足 集 团深部 矿 井 安 全 高效 开 采 的需 要。据 介 绍 ， 该 项 目２ ０ １ ０年 立项 后 ， 项 目组人 员在 八矿 、 十矿 、 十 二 矿 等矿 井开 展 了应 力 监 测 和 动 力 灾害 危 险程 度 划 分 等 研
锚注技术在软岩巷道支护应用论文
锚注技术在软岩巷道支护中的应用[摘要]：近年来，随着矿山开采条件的日益复杂，所涉及的工程领域越来越多，许多矿区都存在着软岩巷道支护困难的问题，并成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一。
软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题，本文通过对软岩巷道的特征分析，及支护原理和方法的论述，对开滦唐山矿业分公司8242外巷道支护方案进行了分析，并给出了相应的建议和措施，有效地控制了围岩变形，取得了良好的技术效果。
[关键词]：锚注技术软岩围岩支护结构中图分类号：s688 文献标识码：s 文章编号：1009-914x （2012）12- 0177 -010 前言随着矿山开采的范围的不断扩大，在巷道掘进时都遇到了大量的软岩层，特别是随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大，加上开采条件愈趋复杂，给巷道的掘进与维护带来了很多的困难，传统的支护方式已不能满足特殊巷道的使用要求，为了满足生产需要，开滦唐山矿业分公司采用了一种更稳定、支护效果持久的支护方式——锚注技术，取得了良好的效果。
1 软岩巷道的特征软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈，巷道维护困难，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧，可以用4个字来概括：松、散、软、弱。
2 巷道支护破坏原因分析2.1 开发后围岩应力的变化在巷道掘进过程中，由于巷道的岩性差，自承能力低。
矿井埋深的重力、地质构造残余应力、软弱岩石膨胀应力等必然引起应力重新分布，形成围岩的二次应力场，它决定着围岩稳定状况。
而支护抗力不足以克服这些应力时，巷道支护就会引起变形和破坏。
2.2 巷道四周承载力不均匀矿区的巷道围岩性质较差，自承能力较低，使u型钢支架的承载能力大幅度降低，受力条件急剧恶化，使巷道断面多呈现出“尖桃形”破坏。
2.3地质构造因素软岩巷道区域地质构造复杂，揭示出矿区存在残余构造应力。
在自重应力与构造应力双重作用下，导致巷道压力大，变形剧烈。
煤矿软岩巷道掘进支护技术
煤矿软岩巷道掘进支护技术发布时间：2022-11-07T08:06:07.986Z 来源：《城镇建设》2022年13期作者：柳振海[导读] 近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主柳振海平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744201摘要：近几年，矿井安全生产事故频繁发生，其中以顶板灾害为主，因采矿工艺不完善，采矿计划设计不当，导致采场范围增大，煤层上部的顶板失稳，受上覆岩石压力的影响，出现了严重的变形。
如果不能及时支护或支护力度不足，工作面顶板将会出现崩塌，导致人员伤亡。
为了解决矿工的工作安全问题，本文以煤矿软岩巷道为例，对掘进技术进行研究，分析了支护技术，提出了不同支护技术的应用方案，以期为相关工作人员提供参考。
关键词：煤矿；软岩巷道；掘进支护技术引言：开采矿井这项工作具有很高的技术含量，不合理的开采会给矿区的地质构造和水文环境带来灾难性的损害，还会危及矿工的生命。
在矿井生产中，既要保证生产工艺、装备水平达标，又要保证安全生产。
为了预防煤矿生产中的事故，必须采取科学的巷道支护技术，对采空区进行有效的防护，防止因地层的破坏而造成的坍塌，保障有关工作人员的生命，提高采矿工作的效率。
一、支护难点随着矿井的深入，不同的地质结构对巷道的稳定性有很大的影响，尤其是软岩巷道的短期变形和蠕变，对整个巷道的施工质量有很大的影响。
在软岩巷道开挖、支护施工中，因其特殊的地质条件和结构特征，使其施工困难，主要表现在：第一，软岩的强度较低，岩体容易破裂，很难保证其安全。
煤田地区软岩主要为泥岩、砂质泥岩和碳质泥岩，这些软岩具有节理发育的特点，在应力作用下容易发生变形和破裂，很难进行支护。
第二，高强度的围岩应力作用，导致岩体向软岩石转化。
随着矿井开采深度的增大，巷道集中应力持续增大于围岩，导致围岩失稳。
第三，矿井采空区地层中含有各种粘土矿，具有较高的吸水性，遇水膨胀，必须采取有效的防渗措施，防止后期采掘时因雨水而发生崩塌[1]。
关于矿井无煤柱巷道维控技术的分析
关于矿井无煤柱巷道维控技术的分析发布时间：2022-10-11T09:34:10.757Z 来源：《科学与技术》2022年第11期作者：乔先毅[导读] 本文通过论述矿井无煤柱巷道的发展情况，分析其原则与巷道为维控技术要点。
乔先毅鄂托克前旗长城五号矿业有限公司内蒙古自治区鄂尔多斯市 016200摘要：本文通过论述矿井无煤柱巷道的发展情况，分析其原则与巷道为维控技术要点。
无煤柱巷道的维控原则为合理确定留巷维控的时机、减少人为干扰、主动加固等措施。
企业单位可按照这一原则预防巷道事故，另外在维控中也要采取积极的技术来维控巷道，如采取合理的加固与修复技术，保障巷道的稳定性。
关键词：煤柱；巷道；维控我国煤矿无煤柱开采技术发展历史悠久，在这一过程中总结了十分成熟的技术。
随着开采深入，对开挖技术进行总结累积，将成为行业发展的精华。
煤柱是井下作业中为保证煤炭开采与煤矿开采安全所保留的或者是永久不开采的煤体。
煤柱体的形式很多，如地面构筑物保护煤柱、隔离煤柱等，煤柱结构最主要参数是宽高比，当前煤矿开产深度不断增加，煤柱宽度要求越来越大，显著影响到煤炭资源的回收与利用。
同时不合理的煤柱会引起应力集中而导致巷道变形，影响到开采作业。
1.无煤柱开采技术无煤柱开采的形式比较多，按照巷道与煤层开采的关系可以划分为跨巷无煤柱开采、回采巷道无煤柱开采等技术。
我国对于该技术的研究源于20世纪50年代，在使用初期沿空留巷基本上限制于薄煤层，主要是以矸石作为旁道支护，而中厚煤层和后煤层的分层开采则采取沿空掘实验并且获得成功，于是人们将沿空留巷运用在中厚煤层中，逐步实现多煤矿使用。
1981年我国全面推行无煤柱开采技术，要求在适宜的条件下推行该技术。
八十年代后我国引进英国和德国的填充材料与泵送设备，并在此基础上自主研发研究，扩大了沿空留巷的运用。
但是随后由于采煤工作产量的推进以及推进速度提升，巷道的断面显著增加，无煤柱开采技术受到限制，所以很多矿井使用了工作面多巷布置方式，这一方式阻碍了该技术的发展。
煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望
煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望孟庆彬;孔令辉;魏烈昌;申海龙;杨以明【摘要】煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一.随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大,软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出,软岩问题愈趋严重,直接影响煤矿安全高效生产.软岩巷道支护问题的研究得到了国内外有关学者的高度关注,经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段,在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量的研究成果.在分析和总结煤矿软岩巷道支护常用支护技术的基础上,提出高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2011(020)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】软岩巷道;支护;研究现状;展望【作者】孟庆彬;孔令辉;魏烈昌;申海龙;杨以明【作者单位】山东科技大学,土木建筑学院,山东,青岛,266510;山东科技大学,土木建筑学院,山东,青岛,266510;山东科技大学,土木建筑学院,山东,青岛,266510;兖矿集团,济宁三号煤矿,山东,济宁,272169;兖矿集团,济宁三号煤矿,山东,济宁,272169【正文语种】中文【中图分类】TD353煤矿软岩巷道工程是软岩工程的一个主要组成部分。
软岩工程[1]是指与塑性大变形工程岩体有关的岩体工程，如软岩边坡工程、软岩隧道工程及软岩巷道工程等。
由于软岩巷道工程所处的复杂工程地质条件，其支护问题一直是困扰煤炭生产的一个主要问题。
随着开采深度的增加，软岩矿井的数量也在不断增多，由于软岩巷道支护不当而造成的巨大的返修量不仅造成巨大浪费, 而且使整个矿井陷于困境, 甚至关闭。
因此，软岩工程问题引起岩石力学工程界、矿业开采界的重视和关注。
经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段，在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量的研究成果[2,3]。
深井软岩巷道卸压锚注支护技术实践
中国矿业第21卷口孜东煤矿地面标高+27m ，一水平标高-967m ，属于真正意义上的千米深井。
施工中发现，井底车场的主要巷道、硐室均处在节理裂隙极为发育的泥岩、砂质泥岩和粉砂岩中,巷道支护异常困难，采用“锚网喷+锚索支护”仍不能有效控制围岩变形。
为此,在口孜东煤矿利用锚注支护技术成功修复软岩巷道的基础上,对现有巷道和新掘软岩巷道提出了“锚网索喷+U 型棚+锚注”支护技术方案,有效控制了巷道围岩的剧烈变形,取得了良好的技术经济效果。
1工程概况北翼回风石门（一）以7°方位角5‰坡度向前施工，拨门处标高-967m,巷道穿过泥岩、页岩、沙质泥岩等软岩层,设计断面为直墙半圆拱形,净宽5.8m,高4.8m,平均掘进断面20.4m 2。
围岩由低强度、高膨胀、易崩解的泥岩和砂质泥岩互层组成,,属深井高应力节理化复合型软岩。
2卸压锚注的力学机制及其基本原理软岩巷道因具有高应力、节理化、高膨胀等工程特征,巷道矿压显现为大地压、大变形,故难以支护。
因此,软岩支护巷道必须允许软岩进入塑性状态,必须将其巨大的塑性能(膨胀变形能等)释放出来。
塑性区的出现,改变了围岩的应力状态,围岩中切向应力和径向应力降低,减小了作用于支护体上的荷载;应力集中区向深层转移,减小了应力集中的破坏作用。
应力集中区从岩壁向纵深转移,当应力集中的强度超过围岩屈服强度时,又出现新的塑性区。
如此逐层推进,使塑性区不断向纵深发展。
围岩卸压后,适时进行二次加强支护,才能以较小的支护投入取得理想的支护效果。
为达到上述目的,选择最佳的一次支护形式最为关键。
对一次支护的要求是:一次支护能使围岩在变形中卸压释放能量；围岩在变形中对支架的载荷可以控制,使围岩作用载荷始终小于支架工作阻力,不使支架失稳；不因围岩的无控变形而使围岩丧失强度而垮落，同时不因围岩过量的变形失稳加大二次支护的支护强度刚度。
一次支护只有达到上述要求，才能使二次支护经济、合理、安深井软岩巷道卸压锚注支护技术实践倪龙鑫,李帅,李淞奎（国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳236153）摘要:口孜东煤矿井巷属深井软岩巷道,为进一步探索有效支护形式,根据具体情况，利用卸压锚注支护技术原理,对新掘软岩巷道提出了“锚网索喷+U 型棚+锚注”支护技术,优化了复杂变形机制下软岩巷道锚注控制方案,有效控制了巷道围岩的剧烈变形,取得了良好的技术经济效果。
望峰岗矿井回采巷道联合支护技术
中图分类 号 ： Ｉ９ ２ Ｔ Ｊ４
文献标识码 ： Ａ
谢一矿望峰 岗矿井位于淮南矿 区谢 李生产 矿井 的深 部 （ 开采 ４ 大断面斜梯形 断面 ， ） 高帮侧难维护。受煤层倾 角影响 ， 斜梯形 断 相差约 ２１， １高帮侧约 ４Ｉ 高 ， １ Ｉ 巷道的拐角处易剪 Ｔ 标 高 一６０ｍ～ 一１２ ０ｍ）采用综 采工艺进行 回采 ， ６ ０ ， 回采巷 道断 面两帮 高差较大 ， 造成高 帮的支护难度 较大 。而且 ， 巷道 断面较 大 （５ ） １ ， 面大 、 长。在此 情况下 ， 距离 如何设计 合理 的支护形式 ， 满足 巷道 切破坏 ， 的快速掘进与支 护 ， 保证巷 道的安全使用 ， 避免重复 返修 ， 每个 大断面巷道支护难度 较同条件同小断 面的支 护难度 大得多 。 是 工程技术人员急切解 决的一 个关键 问题 。为此 ， 文 以 ５２ （ ） ３ 联合 支护 技 术 本 １ １ ５ 工作面回采巷道 为例 ， 针对 回采 巷道 的赋存 条件 ， 析巷 道 的支 分 ３ １ 支 护 对 策 ． 护特点 ， 进而 提 出锚 网 、 架锚索 配钢 带 、 钢等 联合支 护技 术 ， 桁 槽 １ 高强度锚 网索 主动支 护方 式 。锚 网索 联合 支护是 近几 年 ） 以期为淮南矿区类似条件 回采巷道 的支 护提供 经验借鉴 。 应用较多 的一 种维 护方 法 ， 它利 用支 护 体 的 主动 支护 和加 固 围
望 峰 岗矿 井 回采 巷 道 联 合 支 护 技 术
何 礼 品
摘 要： 以望峰 岗矿井 ５２ （ ） １ １５ 工作 面 回采巷 道为例 ， 针对 回采巷 道 的赋存条 件 ， 分析 了巷道 的支 护特 点， 出错 网、 提 桁 架锚 索配钢带、 槽钢等联合支 护技术 ， 并具体 阐述 了施工 工艺， 以期 为淮南矿 区类似条件 回采巷 道的支护提供指 导。
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煤矿巷道支护技术获重大突破锚注支护成果获国家科技进步二等奖
在2月28日召开的国家科学技术奖励大会上，淮北矿业集团等四家单位合作完成的“高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用”成果，荣获国家科学技术进步二等奖。
由淮北矿业集团、山东科技大学、淮南矿业集团、中国矿业大学合作完成的这项成果，标志着我国在煤矿巷道支护技术领域方面取得重大突破。
近年来，随着我国煤矿开采范围和开采深度逐渐加大，矿井开采深度在600米以上的高应力极软岩巷道分布越来越广泛。
在应用传统的锚杆、U型钢等支护方式时，围岩和支护数月就遭到破坏，严重影响矿井的安全与生产。
淮北矿业集团是一个拥有10多座矿井、年产原煤2000万吨的国有特大型煤炭企业，大部分矿井的煤炭属于三软煤层，给巷道支护增加了很大难度。
从上个世纪90年代开始，淮北矿业集团就组织科研人员对高应力极软岩巷道技术难题进行攻关，率先在临涣煤矿、祁南煤矿等矿井进行锚注支护的工业性研究与应用，并与山东科技大学、淮南矿业集团、中国矿业大学携手合作，开始进行
高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用。
据有关专家介绍，锚注支护是利用锚杆兼做注浆管实现外锚内注的支护方式。
经过长达10年的研究、实验、应用，科研人员先后攻克了锚注一体化、锚封一体化、可控压注浆、浆液扩散规律及控制、锚注岩体物理力学性质测试、锚注岩体声波测试等技术难关。
其中，在国内外首次研制成功的外锚内注式注浆锚杆、可控压内注浆锚杆，分别获得了国家专利。
该项技术成果先后在全国15个矿区大规模推广应用，锚注支护巷道累计长度为17.5万米，节约资金高达4.9亿元。
2001年11月，安徽皖北煤电集团祁东煤矿发生突水淹井事故，排水历时4个月，U型钢支护、锚喷支护等支护方式的巷道均遭破坏，只有锚注支护的680米主大巷完好无损。
据淮北矿业集团副总工程师李明远介绍，目前，我国煤矿井下有高应力极软岩巷道几百万米，水利、矿冶、交通、土建等行业的松岩体高边坡工程治理，深基坑和高坝体的加固，软围岩的大型硐室和隧道支护，都可以应用锚注支护新技术。