1、项目研究背景：该项目属于采矿科学技术领域。安全、有效的巷道支护及注浆加固技术是保证矿井高产高效的必要条件。对于多次强动压作用的巷道，国内外多采用简单的扩修加固的方法进行修复，该类方法多适用于不再次出现强动影响作用下的巷道修复。原因有二：其一是缺乏对动压巷道剧烈底鼓的认识，返修加固后在持续强动压作用下，巷道围岩仍然受高集中应力的作用，能量的释放仍然从巷道底鼓表现出来，而强烈底鼓导致巷道围岩塑性破坏区持续增大；其二是缺乏对急剧增高集中应力释放的途径及方法的认识，持续多次强动压作用仅靠支护体的强力支撑难易抵抗，成为制约巷道二次动压或多次动压作用围岩控制发展的瓶颈。

2、主要技术内容：项目以湘桥煤矿多次动压作用实际工程地质条件为研究背景，分析了多次强动压作用巷道围岩变形破坏、支护体失效及剧烈底鼓情况，揭示了多次强动压作用下巷道围岩变形破坏与控制规律；提出了多次动压作用巷道围岩“两强一弱”分区强化支护方法，开发了内外强化区注浆封孔技术；提出了巷道底板小孔径预应力锚索加固技术，开发了小孔径正循环强力排渣底板锚索钻机及底板锚索高强锚固材料；基于聚合物与矿物质的二元协同效应，研制了复合高强聚合物注浆材料；该技术实现了浅部锚固区与深部破坏区围岩的强化及预留弱化区能量的释放。

3、创新性研究成果：

(1)揭示了多次强动压作用下巷道围岩变形破坏与控制规律，提出了多次动压作用巷道围岩“两强一弱”分区强化支护方法，使得持续急剧增高的集中应力向弱化区转移释放。

(2)开发了内外强化区注浆封孔技术，内强化区双液注浆，6分管棉纱封孔，深部强化区深部封孔，封孔区域为缓冲区，且延长缓冲区内外各300mm。

(3)提出巷道底板小孔径正循环强力排渣钻进方法，开发的小孔径底板锚索钻机，成孔直径为Ø32mm，钻孔深度6.0m，单孔成孔所需时间约15分钟，为底板强力加固提供设备支撑；

(4)研发了水泥基底板高强锚固剂，抗压强度达到80MPa，抗折强度40MPa，粘结强度大于15mpa，且底板水酸碱性及饱水度对锚固力无影响。

(5)研制了复合高强聚合物注浆材料，无需养护2h后强度达到30MPa，具有较强的韧性，抗折强度可达6MPa，成本仅为525普通硅酸盐水泥的60%。

4、成果特点：

(1)创新性。项目提出的多次动压作用巷道围岩“两强一弱”分区强化支护方法、开发的小孔径底板锚索钻机及水泥基底板高强锚固剂等取得多项具有明显创新性的研究。

(2)实用性。项目开发的小孔径底板锚索钻机、水泥基底板高强锚固剂及研制的复合高强聚合物注浆材料等设备及材料具有很强的实用性。

(3)示范性。项目研究成果在中国多个强动压作用的矿区、不同类型的巷道进行了成功应用，具有很强的示范性。

5、推广应用情况及取得的经济社会效益：

研究成果在华丰煤矿、湘桥煤矿等矿区进行推广应用，该技术有效控制了多次动压作用巷道围岩，保障了巷道围岩的长期稳定。据不完全统计，近三年时间内采用该技术累计取得直接经济效益为4572.62万元，经济社会效益显著，同时促进了矿井技术进步。该技术在矿山、隧道、交通、水利等领域具有广阔的应用前景。

成果说明

该成果在华丰煤矿、湘桥煤矿等矿区进行推广应用，该技术有效控制了多次动压作用巷道围岩，保障了巷道围岩的长期稳定。据不完全统计，近三年时间内采用该技术累计取得直接经济效益为4572.62万元，经济社会效益显著，同时促进了矿井技术进步。该技术在矿山、隧道、交通、水利等领域具有广阔的应用前景。

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