综采工作面回撤通道围岩支护稳定性分析

综采工作面回撤通道围岩支护的稳定性,直接影响综采工作面回撤通道的使用,决定煤矿生产效率。为此,以某煤矿为例,分析其地质、综采工作面和回撤通道情况后,采用锚网索支护结构,完成回撤通道围岩的支护构建。利用三维有限差分程序,设置回撤通道围岩支护结构模型的边界结构,并确定岩土力学计算参数。通过逐步开采阶段分析方法,分析回撤通道围岩支护的稳定性。研究结果表明,该方法具备良好的应力模拟和分析效果,顶板的位移和变形较为平稳,可提高主回撤巷道围岩应力和巷道支架承载压力,保证设备的安全撤回,验证该方法的可靠性。     

深部煤巷围岩稳定性控制设计

对于深部巷道来说,高水平应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。基于高水平应力影响巷道稳定性以及岩梁跨度随巷道变形而增大两个因素,建立了新的锚固岩梁力学模型,对深部煤巷支护参数进行了设计,得出了新元矿3108顺槽支护参数。通过现场监测,得到施加支护后的顶板下沉量、顶底板移近量及两帮移近量最大值分别为124,210,140mm,支护方式有效控制了围岩变形,保证了巷道围岩稳定性。     

断层附近厚顶煤巷道围岩破碎机理研究

通过分析工作面回采巷道在断层构造应力作用下围岩破坏变形机理,提出了"高强高预紧力锚杆支护及顶板斜拉锚索梁"主动支护技术,增强厚顶煤锚固体的抗剪能力、提高两帮的承载能力,保证巷道围岩的稳定性。     

大采高综采工作面回撤通道临断层围岩控制技术研究

针对付村煤矿大采高综采工作面停采线临断层无预掘回撤通道时液压支架回撤周期长、安全性差等问题，提出了临断层预掘单一回撤通道的方案。通过数值模拟研究了工作面开采扰动前后回撤通道距离断层1m、3m、5m三种情况的围岩变形量及应力变化情况，综合考虑巷道围岩稳定性与资源回收率两方面因素，确定了回撤通道距离断层3m的布置方案。同时提出了回撤通道锚网梯(索)的支护方案，通过进行现场巷道围岩量变形观测，表明支护方案可行，能够满足支架回撤的要求。     

综采工作面回撤通道矿压观测研究

针对煤层松软破碎顶板条件,对工作面末采期主回撤通道围岩变形和垛式支架工作阻力进行现场观测,分析研究了通道顶板来压显现规律及其围岩变形破坏特征。提出在工作面距主回撤通道9m前应完成对巷道的加强支护,并提高垛式支架工作阻力,进一步改进两帮支护形式等建议。     

溶洞性顶板回撤通道三级支护技术研究

对围岩破坏机理认识不清以及支护方案不当是导致溶洞性顶板巷道围岩变形量过大甚至冒顶的主要原因。以永聚煤业10102工作面回撤通道为背景,采用现场调研、理论分析与数值模拟等方法研究了溶洞性顶板巷道围岩的破坏机理及其支护优化方法。研究结果表明:10102工作面回撤通道顶板2～5 m内溶洞发育且受奥灰水侵蚀导致软弱夹层不断扩展,原支护参数较弱且支护方式不合理导致溶洞性顶板巷道冒顶;优化后的中空注浆锚索、高强锚杆、单体柱+π形钢梁的三级支护方案可有效降低溶洞性顶板巷道围岩的破坏程度和破坏范围,三级支护方案现场应用效果良好。     

深部矿井工作面回撤通道稳定性及控制技术

以古城煤矿N1305工作面为工程背景，通过理论分析和现场试验等方式进行工作面回撤通道稳定性和围岩变形控制研究，即通过分析多种基本顶断裂位置情况，建立基本顶不同断裂情况下的支架受载解析式，并绘制直接顶回转角与支架受载关系图，确定基本顶断裂位置位于采空区上方时，有利于回撤通道围岩控制和机械设备的安全回撤。并以此进行回撤通道支护方案设计，通过现场试验，确定支护方案能够有效控制巷道围岩变形，尤其有利于巷道顶底板围岩控制。     

综采工作面回撤通道围岩控制技术研究

为保证李家壕煤矿2-2中煤116综采工作面末采期间回撤通道围岩稳定,采用回采巷道顶板钻孔探测的方法,分析了末采期间围岩变形破坏特征,采用"主动支护为基础、被动支护为根本"的支护原则,提出了回撤通道围岩控制的合理支护设计.对回撤通道表面位移的监测可知,顶底板移近量和两帮移近量最大值分别为250 mm、640 mm,围岩变...     

大采高工作面支架回撤通道围岩变形分析及支护优化研究

基于新安煤矿3313综采工作面地质情况,运用离散元数值模拟提出分步掘进回撤通道支护设计方案。数值模拟和现场监测结果表明:预掘回撤通道受采动影响较大,围岩变形量最大;采煤机割煤形成回撤通道和分步掘进回撤通道2种方式围岩变形较小,通道稳定性较好,但采煤机割煤形成回撤通道时,顶板锚索梯网支护实施困难,且对施工人员的安全带来极大威胁;分步掘进回撤通道及相应支护设计方案较好控制了回撤通道的变形,保证了工作面液压支架的快速安全回撤。     

大断面不稳定岩层巷道支护技术研究

紫晟煤业2-1012巷采用数值模拟方法分别对三种支护方案下巷道围岩塑性区及变形量进行分析,得到最优支护设计参数.模拟结果表明,巷道围岩稳定性受锚杆锚固力影响较大,增大锚固力可以控制塑性区的发育,达到控制巷道围岩稳定性的目的.工作面回采期间,对巷道顶板及两帮位移量监测结果表明,巷道顶板最大移近量为92.4 mm,两帮最大移近量为70.2 mm,巷道围岩变形量基本位于合理范围内,现有支护能够保证巷道围岩稳定性.     

复杂围岩灾变环境下巷道修复技术研究

针对麦垛山煤矿110207工作面运输巷受复杂围岩应力影响,顶板出现开裂下沉等现象,通过对巷道围岩灾变的表现形式、围岩变形机理的研究分析,提出了复杂围岩灾变条件下既要保证支护体之间的协调作用,也要保证支护结构与围岩之间的耦合作用,从而使支护体系达到最佳组合。巷道整体以高强预应力锚杆和锚索梁进行有限让压强化支护,形成以高强、高预应力锚杆支护为基本的支护体系,以锚索为骨架的网状支护单元。通过注浆改变围岩受力状态提高承载能力;巷道特殊地段二次支护采用29#U型可缩性钢支架进行耦合让压支护,使支护体与巷道围岩之间相互耦合;按照“预防为主、综合治理”的原则,提出了“集中疏水泄压+注浆控制裂隙+喷浆封闭”的综合防治水技术,降低顶板裂隙水的影响,确保了巷道围岩的整体稳定性。     

大埋深采准巷道围岩拱梁支护结构研究

以桑树坪2号井煤矿3303工作面大埋深采准巷道为背景,采用"拱-梁"结构模型对该巷道进行支护优化,借助FLAC3D数值软件对原支护和改进支护的支护效果进行对比分析。结果表明:改进方案不仅能够提高浅部顶板的稳定性,而且还能有效控制巷道围岩变形。锚索压缩拱承载作用下,巷道围岩竖向应力呈拱状形态,帮部锚杆的存在可以缩小巷道两帮破坏范围,表明顶板的有效支护有利于提高巷道围岩的承载能力。顶板上方围岩所形成的"拱-梁"结构模型,对大埋深采准巷道的支护作用有明显改善。     

采动影响下大断面大埋深复合顶板煤巷围岩控制技术研究与应用

国投新集刘庄煤矿东三回风二大巷为全煤巷道,沿13-1煤顶板掘进,巷道埋藏深,且为复合顶板,受动压影响。基于东三回风二大巷工程背景,建立了数值计算模型,分析了巷道围岩变形破坏机理,确定采用锚索对巷道顶板与两帮围岩进行加强支护。支护效果表明:锚索加强支护有效提高了支护结构的整体性和承载力,控制了围岩的变形,抵挡住了采动影响,保证了东三回风二大巷的长期稳定和正常使用。     

沿空切顶成巷段巷道围岩变形规律研究

以宏景塔一矿回采工作面为研究对象,基于切顶卸压无煤柱自动成巷技术原理,采用数值模拟计算和现场实测的方法,对该矿成巷段巷道围岩支承压力分布及围岩变形规律进行分析。研究结果表明:随着工作面向前推进,巷道围岩支承压力呈先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势,支承压力稳定值为13.5 MPa;受工作面回采动压的影响,距离工作面70 m以内,锚索受力急剧增大到恒阻值、巷道围岩变形明显;距离工作面70~150 m,锚索受力迅速减小、巷道围岩变形逐渐变缓;在距离工作面150 m之后,锚索受力仅有微量变化、巷道围岩变形趋于稳定。因此确定支护体回撤保守安全位置为工作面后方150 m。工程实践表明:所设支护体回撤距离能够应对巷道围岩变形,成巷效果良好。     

高应力厚硬顶板巷道支护优化与应用

为解决耿村矿高应力厚顶板回采巷道变形严重与维护难的问题,采用现场调查的方法研究了巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法分析了巷道围岩变形的原因,提出了符合该矿高应力厚顶板巷道的“高预应力锚网喷+注浆+U型钢支架”的支护方案。高预应力锚网喷维护浅部围岩稳定并调动深部围岩承载能力,注浆封闭巷道围岩裂隙并增强巷道围岩整体稳定性,U型钢支架提高支护的承载能力。实践表明,优化方案对高应力厚顶板巷道围岩控制效果良好,保证了巷道的正常使用。     

坚硬顶板1-1022巷锚网索梁主动控制技术研究

为充分发挥巷道围岩自身承载性能,以1-1022巷为工程背景,分析了坚硬顶板下巷道主动控制的可行性,以强化直接顶松软岩层、充分利用基本顶坚硬岩层为理念,以高强度、高预紧力锚杆主动支护和预应力锚索强化支护为核心,开发了坚硬顶板下锚网索梁主动控制技术,有效控制了试验巷道围岩变形。     

汾源煤业运输大巷顶板变形及控制研究

汾源煤业5#煤层运输大巷在掘进过程中,顶板变形较大,且常有冒顶发生,严重影响着巷道围岩的稳定性和施工过程的安全。为保证巷道的顺利掘进,本文探究了5#煤层运输大巷顶板的变形特征,分析了顶板变形的原因,提出“注浆+锚杆(索)+金属网+U型钢支架”的顶板控制方案,并对围岩表面变形情况进行监测。监测结果显示,顶板变形量大幅度减小,顶板变形得到的基本控制。     

沿空留巷巷内支护技术研究与应用

针对沿空留巷围岩变形大、变形不匀均、维护效果差等状况,以沁新矿沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析了巷内支护与围岩变形、应力分布的关系,揭示了沿空留巷巷内支护机理：采用高阻让压支护,提高沿空留巷围岩承载能力和抗变形能力,适应沿空留巷阶段性围岩大变形与应力调整。开发了沿空留巷巷内支护技术：① 基本支护：采用高预紧力、高强度、大延伸率锚杆与锚索支护,提高围岩承载能力、适应围岩大变形;② 加强支护：回采工作面后方一定范围内的沿空留巷采用高阻让压的单体液压支柱加强顶、底板支护,即在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段,通过单体液压支柱有效支撑顶底板、减小顶板回转、下沉和巷道底臌,保持沿空留巷围岩稳定;③ 沿空留巷围岩变形稳定后撤除作为加强支护的单体液压支柱。     

巷道交岔点锚索U钢梁联合支护的应用研究

基于分析巷道交岔点围岩变形破坏机理,对巷道交岔点支护方案进行了比较分析,提出将锚索U钢梁联合支护应用于巷道交岔点,并对巷道交岔点进行了支护设计。方案实施后,利用十字观测法,对巷道围岩变形进行了观测,顶底板最大移近量为70 mm,两帮最大移近量为61 mm。巷道交岔点成型后,顶板无网片开裂现象,锚索U钢梁联合支护效果较好。     

近断层大断面巷道变形分析与控制

为了解决近断层大断面巷道的支护难题,针对山西晋城赵庄矿近断层大断面巷道53121巷在掘进期间发生顶板剧烈下沉、两帮非对称变形和支护结构失效的现象,通过现场调研和数值模拟,分析近断层大断面巷道变形破坏的特征和原因。结果表明,断层面剪切滑移破坏、围岩松软破碎、支护结构针对性差是造成大断面巷道变形破坏的原因。利用非对称支护原理,提出该巷道围岩的控制技术,即顶板采用全锚索支护方式控制大断面巷道顶板下沉,两帮采用锚杆+锚索非对称支护技术控制大断面巷道两帮非对称变形,促使支护结构均匀承载,从而控制巷道围岩变形。工程实践表明,采用新支护方案后,围岩变形得到有效控制,巷道稳定性大幅提高。