本项目研究针对司马煤业公司大断面、交叉点、复合顶板巷道围岩较难控制,常规的锚网索支护、锚注支护技术已经不能彻底控制围岩的稳定等难题,基于深入调查司马煤业公司井下现场大断面、交叉点、复合顶板巷道围岩变形破坏状况的基础上,分析围岩破碎机理,大断面、交叉点、复合顶板巷道深部注浆机理以及新型注浆锚索支护顶板机理,提出并实施了新型中空注浆锚索支护技术。
关键技术路线:(1)通过深入研究锚杆、锚索支护技术和理论以及注浆技术,得出中空注浆锚索兼起到普通预应力锚索的悬吊作用也能起到注浆作用,并且大大优化了注浆的施工工艺;(2)通过现场调研司马矿二采区猴车巷围岩状况,揭示了松软、破碎巷道变形破坏特征及力学机制,为控制巷道的稳定性提供了理论基础;(3)通过浆液流动规律分析得出浆液凝固后在裂隙岩体内形成网络骨架结构,粘结及充填围岩裂隙弱面,极大地改善岩体岩性,提高了围岩强度;(4)采用FLAC3D模拟手段还原了围岩变形破坏的发展过程,得出顶、底板主要受到水平构造应力和开采扰动的影响,围岩破坏较为严重;(5)经过中空注浆锚索现场施工,总结了实践经验,优化了顶板封孔工艺,为类似巷道注浆提供参考;(6)根据试验段具体情况提出了修复加固施工方案;(7)通过试验段巷道的施工记录的注浆情况分析了注浆压力与注浆时间以及浆液扩散半径的关系,得出在注浆压力越大和注浆时间越长浆液的扩散半径就越大;反之,就越小。
本项目开发的新型中空注浆锚索支护技术,能够保证该类巷道能够在服务期间正常使用,大幅度减少巷道返修率和费用,为矿井高产高效提供保障,具有显著的经济和社会效益。
成果完成人:杨本生、孙利辉