特大断面厚煤顶开切眼复合桁架锚索围岩控制技术

针对五家沟煤矿断面达9.0m宽,3.5m高的留厚煤顶特大断面切眼支护难题,采用复合桁架锚索支护系统对该综放面切眼进行支护。结合现场实际的地质条件确定了锚索长度、锚索角度、孔口帮距等主要的支护参数,形成了最终的支护方案。运用数值模拟软件对原支护方案和现支护方案进行了数值模拟分析对比,分析得出采用预应力复合桁架锚索支护系统控制该特大端面开切眼围岩是安全可靠的。该支护方案在现场5203综放面开切眼试验取得成功,巷道断面收敛率小,为相似地质条件下的厚煤顶特大断面开切眼围岩控制提供了借鉴意义。     

锚索锚网梁联合支护技术的应用

介绍了新疆焦煤集团肥煤公司一九三零平硐15222综放工作面开切眼在大跨度且留设顶煤的条件下,使用锚索、锚网梁联合支护新工艺的情况,分析了锚索、锚网梁联合支护原理、工艺和参数选择,以及该支护工艺在应用中的经验。     

松软厚煤层大跨度阶梯式切眼应用技术

针对桑树坪煤矿松软厚煤层综放工作面大跨度切眼顶煤留设难题,利用FLAC3D模拟不同跨度下切眼围岩塑性区的发育范围,并提出阶梯式切眼施工技术。结果表明:相比沿底留顶煤切眼,阶梯式切眼围岩塑性区范围无明显变化,顶底板拉伸屈服区域基本不变,顶板主要屈服区为扩巷部分顶煤,一次巷副帮围岩拉伸屈服范围有明显扩大;阶梯式切眼可有效降低大跨度松软煤层留顶煤难度,避免底板三角煤问题,有效提高煤炭采出率和工作面推进速度。     

厚煤层综放面切眼跨度对围岩稳定的影响

综放面切眼是一种特殊的煤层巷道，由于其跨度大、顶煤厚和围岩整体强度低等特点，导致切眼围岩稳定性较低，支护困难。以西沙河煤矿1901综放面为研究背景，在现场生产技术条件的基础上，总结切眼围岩的破坏规律，并利用数值模拟软件详细分析不同切眼跨度对围岩稳定性的影响。结果显示：随着切眼跨度的增大，顶板及两帮塑性区增大，最大位移值增大;且应力由帮部向顶角转移，顶角破坏严重，应重点支护。最后提出支护方案，并进行工业性试验，效果良好。     

提高综放工作面端头煤层放出率的试验

为了提高综放工作面端头顶煤的放出率,进行了软厚直接顶(顶煤)条件下综放工作面端头区放煤的现场试验。实测研究了综放面端头区放煤条件下的矿压显现特征,优化了端头区放煤参数,并对放煤效果进行了实测分析。试验结果表明,软厚直接顶及顶煤具有较好的随动性和充填程度,利于端头放煤的安全高效实施。综放面端头区顶板压力很小,是工作面中部的6.54%。由于端头放煤后端头区顶板活动加剧,顶板压力增大了26.64%。综放面端头区放煤的顶板控制关键是"护"和"稳",改善端头支护系统的稳定性是端头区安全放煤的保障。根据综放面端头顶板的稳定性程度,合理确定了端头区的可放煤区域和双轮或三轮顺序不等量控制放煤工艺。     

大跨度5302切眼一次成巷支护技术的设计与应用

针对5302重型放顶煤工作面的10.2 m×5.6 m大跨度切眼,采取一次成巷技术,应用高强度锚杆+钢筋托梁+锚索+金属网联合支护方案,实现对切眼形变量有效控制,达到预期支护效果。     

大跨度切眼厚煤层顶板破坏机制及其控制

针对大跨度切眼软弱厚煤层顶板支护过程中出现大变形甚至顶板冒落的难题,以20102切眼为研究对象,采用数值模拟与理论分析等研究手段,揭示了点柱能够减小顶板跨度、降低顶板裂隙贯通区深度及低位拱拱高,有利于锚杆加固围岩和锚索悬吊,能有效控制大跨度顶板变形。以此为导向,揭示了大跨度切眼顶板破坏机理,成功运用"临时点柱+普通锚杆索网+钢筋梯子梁"联合控顶技术有效地控制了顶板大变形。     

分层开采采空区下大跨度开切眼顶煤稳定性研究

为解决厚煤层分层开采采空区下大跨度开切眼顶煤支护难题,通过理论分析、数值模拟和现场监测的方法,分析大跨度顶煤承载变形破坏特征,推导失稳极值条件.提出采取以棚子支护为基础、"短密集锚索加固+锚杆悬吊"为主的锚护方式以提高顶煤自身承载能力的支护方法,并在现场进行监测.监测结果表明:在此支护条件下开切眼顶煤最大下沉值为12 ...     

放顶煤工作面开切眼掘进工艺及围岩控制技术

针对某矿综放工作面大跨度厚煤层开切眼及顶板控制难题,论证了开切眼掘进方式,制定施工工艺与支护方案,有效解决切眼围岩大变形。观测数据显示：开切眼顶板最大离层值78mm,大跨度厚煤层开切眼围岩得到良好控制。     

深井大断面软弱厚煤顶开切眼巷道围岩稳定性及控制

针对深井大断面软弱厚煤顶切眼巷道存在的支护难题,以郭屯矿3301大采高工作面开切眼为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形破坏规律及相应的控制技术,研究结果表明:①切眼巷道围岩依次划分为裂隙贯区、裂隙发育区、微裂隙区,随着切眼宽度增加,裂隙区位增大特征明显,当巷道宽度为12 m时,裂隙贯通区最大高度为2.6 m,两帮裂隙贯通区为1.1 m,顶板裂隙贯通区高度为1.5 m;②大断面、高采掘应力与煤体低强度是深井大断面厚煤顶切眼巷道稳定性主要影响因素,三者相互作用、相互影响,导致顶板和两帮裂隙快速发育进而发生塑性破坏,产生显著表面变形;③结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护+单体柱加固"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理,现场工业试验验证了支护方案的合理性。     

厚煤顶大断面切眼裂隙场演化及围岩稳定性分析

针对厚煤顶大断面切眼宽度日益增大,围岩控制难题日益凸显的窘境,选取山西五家沟煤矿5203切眼为工程背景,采用UDEC数值模拟了切眼宽度6~10 m过程中,围岩裂隙场分布特征、拓展趋势及相对演化规律。结果表明:围岩裂隙场分为3个区:裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区,均呈"半椭圆"状;切眼宽度的增加,顶板裂隙3区深度与切眼宽度成正比关系;两帮裂隙3区呈"台阶式"增长;底板裂隙贯通区呈"台阶式"增长,其余两区线性增长。同时,加剧了顶板微裂隙区向裂隙发育区的转化和裂隙发育区向裂隙贯通区的转化。由侧压系数1.0时不同切眼宽度等应力轴比分析,可知:顶板塌落区高度与巷高呈正指数增大,两帮塌落区厚度呈负指数减小。认为:性能优越的锚杆可更好的限制裂隙滑移,延缓围岩碎胀变形;双桁架锚索可锚固在肩角无裂隙区和顶板深部预应力叠加区,可封闭顶板中部裂隙贯通区。基于此提出了高强、高预紧力锚带网和双桁架锚索联合控制技术,切眼掘出后10 d实现自稳,顶底板相对移近量125 mm,两帮相对移近量94 mm,顶板累计离层3 mm。该研究丰富了大断面切眼围岩控制理论及实践经验。     

厚顶煤大跨度开切眼锚杆锚索支护技术

通过现场实测某矿厚顶煤大跨度开切眼围岩破裂发展发育规律,在总结目前矿方支护方案存在问题的基础上,分析了高强度高预应力锚杆锚索支护机理。采用数值模拟与已有经验相结合的方法,确定出合理的锚梁网索支护设计,在井下工业性试验中,有效控制了厚顶煤大跨度开切眼软弱破碎围岩的强烈变形,对矿区类似条件下,巷道围岩支护具有重要指导意义。     

采空区边缘下方巷道支护技术

在分析某矿采空区边缘下方综采切眼支护难点的基础上,结合数值模拟结果,提出了围岩控制技术:首先用插钢管法超前临时支护顶板,再用W钢带组合水力膨胀锚杆永久支护顶板;采空区下方巷道两帮不进行支护,煤柱下方巷道两帮用高强度螺纹钢锚杆支护。现场实施后有效地控制了巷道围岩变形,为切眼刷扩及液压支架的安装提供了良好的条件。     

固体充填采煤超大跨度开切眼成巷及支架安装技术

为解决固体充填采煤超大跨度开切眼围岩稳定控制难题,基于充填采煤液压支架的结构特点,提出支架整体安装一次成巷法、后顶梁滞后安装一次成巷法和降低后顶梁安装二次扩面法3种不同的开切眼成巷方法。通过综合分析支架安装工艺、大断面顶板悬露时间及围岩控制等因素,得出了降低后顶梁安装二次扩面法更有利于围岩稳定的结论。以河南某矿10.2 m长充填采煤液压支架为例,采用降低后顶梁安装二次扩面法的开切眼成巷工艺,设计了总跨度8.7 m、长度100 m的开切眼,采取高预紧力锚杆锚索和二次扩面段单体液压支柱加强支护的围岩控制方案,利用数值模拟对开切眼围岩变形量和塑性区破坏深度进行分析,确定初次导硐跨度及二次扩面长度分别为5 m和12 m。工业试验及现场实测表明,对于固体充填采煤超大跨度开切眼采用降低后顶梁安装二次扩面法,可以有效的控制超大跨度开切眼变形,确保充填采煤工作面的快速安装,达到了预期的效果。     

厚冲积层薄基岩大断面开切眼稳定性控制技术研究

为解决厚冲击层薄基岩大断面开切眼稳定性控制难题,以赵固一矿16001工作面开切眼为工程背景,采用现场调研、数值模拟和现场工业性试验等相结合的研究方法,对厚冲积层薄基岩大断面开切眼稳定性控制技术进行系统研究.研究结果表明,复杂的高应力场、围岩强度低且层理裂隙发育、传统支护系统的预应力及强度不足是影响16001工作面开切眼...     

复合顶板沿空切眼窄煤柱留设与锚杆支护技术

 某矿Ⅱ6119工作面开切眼为沿空掘巷,留设窄煤柱隔离采空区;窄煤柱受相邻工作面采动支承压力作用,煤岩体比较破碎;开切眼直接顶为复合顶板,老顶含有裂隙水。受以上综合因素影响,切眼围岩变形剧烈,顶板极易离层,容易发生冒顶事故。通过对开切眼矿压规律进行观测,在分析切眼围岩破坏原因的基础上,确定了窄煤柱的合理宽度,提出了极易离层复合顶板条件下沿空切眼高强度锚杆支护的设计方法和支护参数,并对其支护效果进行了分析。     

泥岩顶板大断面开切眼锚梁网支护技术应用

针对梅花井煤矿112201工作面切眼跨度大、粉砂质泥岩顶板遇水易崩解软化、顶板破碎难支护的技术难题,对112201工作面切眼顶板岩样进行了X射线衍射实验,研究了切眼粉砂质泥岩顶板遇水失稳的影响因素,并据此确定了大断面粉砂质泥岩顶板开切眼支护技术参数。现场实践表明,锚梁网支护技术有效地解决了大断面粉砂质泥岩顶板切眼的支护问题,为综采工作面的安全、高效生产提供了技术保证。     

特大断面切眼受载变形特征与支护技术研究

为了解决特大断面切眼巷道支护难题，以曹家滩煤矿122106切眼为工程背景，结合理论分析与离散元数值模拟研究了不同顶板跨度条件下巷道受载变形特征，提出了“二次成巷+单体液压支柱+高强锚网索+W钢护板”的大断面煤巷高强度、高预紧力、低密度减跨支护技术，提高了支护效率，显著加快了巷道掘进速度。研究表明，当顶板跨度超过9m后其稳定性大幅下降，极易出现表层煤体破坏垮冒的现象；随着顶板跨度的增加，两帮破坏范围变化较小，顶板破坏范围显著增加|通过现场实测对研究成果进行了验证，巷道未出现明显变形，支护体受载始终稳定。     

大断面切眼桁架锚索支护技术研究

综采工作面大采高支架的应用迫使切眼必须满足大跨度条件,针对切眼断面大、跨度大,煤层埋藏深,围岩压力大,总结2-101掘进工作面锚索支护经验,积极采用桁架锚索新技术,合理选择参数,最大限度增大主动支护强度,取得了良好的技术经济效益。     

松软厚煤层开切眼围岩稳定性研究及其应用

针对松软厚煤层综放面开切眼断面大和围岩变形破坏强烈等特征,首先对顶板按似连续体梁理论进行稳定性分析,继而对两帮煤体破坏和整体失稳情况进行计算,最后对各锚网索支护方案进行数值模拟,优化支护参数,选定安全经济的支护方案。现场工业性试验表明,该支护方案满足工程要求,具有较好的经济和社会效益。