厚层砂岩顶板小煤柱沿空掘巷围岩变形规律研究

从分析小煤柱沿空掘巷特殊应力坏境和围岩力学结构入手,理论计算了弧形三角块的变形失稳情况,强调应立足于高强预应力锚杆(索)的支护路线,改善岩体自身的力学性能,从而控制围岩失稳变形.以谢桥煤矿13318E厚层砂岩顶板留小煤柱沿空掘巷工作面为工程背景,分析了留小煤柱沿空掘巷围岩在掘进、回采阶段的变形规律,说明工作面回采时超前...     

厚煤层小煤柱护巷及支护技术研究

为解决长平煤矿厚煤层护巷煤柱留设宽度大,留巷变形严重的难题,利用理论分析、数值模拟、工程类比方法研究了长平煤矿小煤柱护巷可行性及围岩控制方案,提出了6 m宽小煤柱护巷以及"围岩整体封闭强化控制"支护理念,并在长平煤矿4309工作面进行现场试验。结果表明:应用浅掘深、及时锚网索喷联合支护、底板锚固浇筑强化、二次及时喷浆以及锚杆(索)封孔防围岩风化措施的整套支护方案可有效保证围岩的整体结构;对6 m宽小煤柱两侧巷帮进行锚索加固,超前工作面20~40 m与滞后工作面50~100 m两次煤柱注浆,可有效加固小煤柱,提高其承载能力;采用一梁三柱对巷道及留巷进行超前40 m架棚支护,对工作面后100~150 m范围留巷进行架棚支护,可进一步降低动压影响下的巷道变形量。     

浅埋深特厚煤层小煤柱沿空掘巷强力支护技术研究

根据千树塔煤矿浅埋深特厚煤层地质条件,采用数值模拟并结合工程类比的方法,分析确定该煤矿沿空掘巷护巷煤柱宽度为8 m。提出了千树塔煤矿小煤柱沿空掘巷护巷的基本支护思路:保证围岩整体有足够的支护强度和刚度;薄弱部位进行重点控制;遵循控制效果与经济成本的合理平衡原则。提出了千树塔煤矿小煤柱沿空掘巷护巷高预应力强力支护技术方案并进行了现场实践,结果表明:运输巷道掘进期间围岩整体变形量在100 mm以内;工作面回采期间围岩最大变形部位为煤柱侧帮,最大位移量约为295 mm。实现了巷道掘进和工作面回采期间运输巷围岩的稳定与安全。     

孤岛工作面沿空掘巷围岩控制技术

为了解决新桥煤矿孤岛工作面沿空掘巷的支护难题,以孤岛工作面支承压力分布和回采巷道围岩变形规律的理论为基础,采用煤岩体内塑性区极限平衡理论,导出煤柱宽度的理论计算公式,结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为4.5 m。设计合理的支护参数以锚网索为基本支护,沿空帮采用预应力桁架支护技术,不仅控制了煤柱整体位移,而且进一步限制煤柱松散破碎变形,保障了工作面的安全回采。     

孤岛工作面沿空掘巷围岩控制技术

为了解决新桥煤矿孤岛工作面沿空掘巷的支护难题,以孤岛工作面支承压力分布和回采巷道围岩变形规律的理论为基础,采用煤岩体内塑性区极限平衡理论,导出煤柱宽度的理论计算公式,结合实际地质条件,确定了合理的煤柱宽度为4.5 m。设计合理的支护参数以锚网索为基本支护,沿空帮采用预应力桁架支护技术,不仅控制了煤柱整体位移,而且进一步限制煤柱松散破碎变形,保障了工作面的安全回采。     

沿空掘巷小煤柱稳定性分析

文章采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效地控制巷道围岩变形的结论。同时,以朱集矿沿1111(1)工作面轨道平巷为工程背景,得出:煤柱宽度为3m时,煤柱内垂直应力集中系数低,应力集中影响范围小,煤柱与掘巷巷道变形量最小,稳定性最好。在此基础上确立的高强度锚杆支护方案,成功保持了小煤柱的稳定性并控制住掘巷阶段巷道围岩的大变形。     

预应力对穿锚索窄煤柱加固技术

某矿采用单翼采区布置,采掘接替紧张,在一个工作面回采的同时,迎回采面留设5 m窄煤柱掘进接替工作面的运输平巷。为了控制巷道围岩大变形,满足生产需求,在采用高强度、大延伸率锚杆支护窄煤柱的同时,提出利用预应力对穿锚索加固窄煤柱。FLAC3D数值模拟结果表明:预应力对穿锚索加固窄煤柱后,显著提高了窄煤柱的峰值强度和残余强度,尤其是残余强度的提高,极大的提高了窄煤柱的承载能力,使巷道围岩变形尤其是窄煤柱帮的变形得到了有效控制。     

迎采动及冲击矿压沿空巷道综合维护技术

留窄煤柱沿空巷道受冲击矿压及相邻工作面采动影响,普通锚网索联合支护难以控制窄煤柱变形及顶板稳定,针对巷道受力及围岩变形特点,提出"强化矿压监测预报、强化巷道围岩卸压、强化支护结构强度"的"三强化"巷道综合维护技术,将监测预报、围岩卸压和支护有机结合,有效维护了强矿压迎采动沿空巷道的稳定。     

东曲矿综采工作面小煤柱留巷支护技术研究

东曲矿4号煤层28203工作面为复合顶板,以往巷道支护设计不科学,导致4号煤层留巷巷道受矿压影响严重变形。根据小煤柱沿空掘巷的围岩控制原理和4号煤层顶底板条件,选定巷道支护设计方案。经过围岩强度测试和数值模拟小煤柱留巷围岩应力分布情况,现场试验结果表明,基于高预应力强力支护原理的巷道支护方案,有效控制巷道顶底板围岩变形。     

深井大断面沿空掘巷围岩支护技术研究

针对湖西矿深井厚煤层大断面沿空掘巷出现的两帮整体外鼓、底鼓严重等问题,在现场调研、数值模拟的基础上,认为原岩应力高、巷道两帮岩性差、支护结构及参数不合理等是导致巷道变形破坏的主要原因,且小煤柱是整个沿空掘巷保持稳定的关键。据此针对深井厚煤层大断面沿空掘巷围岩结构特点,提出了"高强预应力让压锚杆+补强鸟巢锚索"联合支护方案,经现场监测发现,该支护方案有效地控制了沿空巷道围岩的变形,解决了原支护需多次扩帮、卧底的难题,确保了工作面正常生产。