巷道快速过断层施工工艺及支护技术

针对2207掘进巷道过断层期间施工效率低、支护难度大、支护质量差,导致巷道两帮垮落、顶板破碎下沉等现象,提出了合理有效的过F3断层掘进工艺,并提出对断层破碎区顶板采取大预应力锚杆(索)联合钢棚支护.实际应用效果表明,优化后巷道过断层掘进效率提高至5.2 m/d,有效控制了围岩变形、破碎现象,取得了显著应用成效.     

煤巷掘进过断层破碎带超前支护研究

由于巷道掘进过断层破碎带期间面临围岩破碎、承载能力差等,容易出现冒落、片帮等问题,制约掘进效率并存在较大安全风险。基于此,以3905运输巷过F1、F2及F9断层破碎带为研究对象,提出综合使用撞锲+超前注浆方式进行超前支护,通过锚网索+钢架棚方式进行永久支护。现场应用后,巷道过断层破碎带期间围岩始终稳定,未出现冒落或者变形量大等问题,为巷道安全高效过断层破碎带创造了良好条件。     

掘进巷道过断层破碎带支护实践

针对山西某矿3506运输巷掘进过程中会揭露F1断层破碎带,巷道在破碎带内掘进时面临冒顶、片帮等问题,严重制约巷道掘进效率,并存在较大安全风险。采用工程类比法,提出采用超前注浆（浆液为波雷因）、联合支护（锚网索+工字钢+W钢带+水泥背板）组合方式控制破碎带岩体,并进行工程应用。结果表明,采用此方法围岩支护效果显著。     

近距离煤层群下部煤层回采巷道布置及支护技术研究

近距离煤层群下部煤层开采时会受到上覆煤层影响而使顶板裂隙发育,且当上覆煤层采空区内留设有区段煤柱时容易引起应力集中,给下覆煤层巷道掘进及回采带来制约。以山西某矿开采的5号煤层5201综采工作面回采巷道为研究对象,采用数值模拟技术合理确定回采巷道布置位置,并依据现场情况提出围岩支护方案。将设计好的支护方案应用后表明,巷道围岩变形量整体较小,可满足掘进及后续回采需求。     

厚煤层大断面巷道快速掘进应用

以6107运输巷掘进为研究对象,分析了影响巷道快速掘进的因素,根据巷道顶板完整、顶板破碎和易片帮区域分别设计了3种不同的掘进工艺。巷道掘进后采用锚网索支护和注浆加固来提高巷道围岩强度,并设计了支护参数,通过监测巷道围岩变形量来检验支护效果。根据监测结果可知,支护取得了良好效果,有效减小了巷道围岩变形量。巷道稳定性的提高进一步提高了掘进速率。     

采空区下巷道掘进支护设计应用

为了保证旧街煤矿9203进风顺槽安全快速通过8号煤层采空区,提高采空区下巷道围岩稳定性,通过技术研究分析了巷道在采空区下掘进主要存在的技术难题,并根据实际生产情况,对原巷道断面进行优化,并对采空区下巷道提出了"锚索(网)+梯形棚"联合支护设计的方案.经实际应用表明,在采空区下巷道采取联合支护设计后,巷道顶板未出现破碎、严重下沉现象,取得了显著应用成效.     

掘进巷道破碎围岩支护优化设计

针对盛泰煤矿15201运输顺槽掘进期间受邻近大断层影响,巷道顶板出现破碎、煤壁片帮现象,分析了巷道围岩破碎机理,并根据实际生产情况对原巷道围岩支护进行优化,提出了"加长让压锚杆+L型钢棚"联合支护技术.通过实际应用效果来看,支护优化后控制了围岩变形现象,顶板下沉量被控制在0.14m以下,两帮收敛量被控制在0.22m以下,保证了巷道安全快速掘进,取得了显著应用成效.     

破碎顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术研究

根据易东煤矿采区巷道顶板为破碎顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对破碎顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系进行了研究,得出了巷道围岩连锁失稳、破坏机理及其相关解决技术。现场工业性试验表明,采用高性能预应力支护技术后,顶板下沉量为44 mm,两帮移近量为117 mm,离层量控制在32 mm以内,效果良好,得出高性能预应力锚杆支护可以较好控制复合顶板松软煤层巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。     

破碎围岩巷道变形特征及支护优化

为满足煤炭高效回采需要,现阶段巷道断面普遍较大,但掘进遇到破碎时会给巷道围岩控制带来较大制约。1502回风巷在掘进至1 205～1 303 m范围时受多个断层影响,围岩破碎且稳定性较差,巷道在原有的锚网索+架棚支护方式下难以实现围岩变形有效控制,顶板、巷帮最大变形量分别为181.1 mm、575.8 mm,甚至部分位置有支护体系失效风险。通过对破碎围岩巷道围岩变形特征进行分析,提出了采用以提升围岩支护体系强度以及自身承载能力为核心的支护优化技术方案。经过实践,1502回风巷在破碎带围岩变形得以有效控制,顶板、巷帮变形量控制在30 mm、75 mm。     

巷道掘进遇破碎顶板支护技术研究

山西某矿3302运输巷在掘进期间揭露有F7断层,在断层影响范围内巷道顶板破碎且构造应力集中,导致巷道顶板出现一定程度冒落、变形量大等问题。根据现场条件,提出使用注浆、组合锚索板对破碎巷道进行支护,通过注浆增强破碎顶板稳定性及承载能力,组合锚索板可充分发挥支护体系具备的刚度大、支护强度高以及支护面积大等优势,并对支护方案进行设计。现场应用后,3302运输巷在破碎顶板内掘进时,顶板保持稳定,监测得到顶板、巷帮变形量在15 mm、35 mm以内,围岩控制效果较好。     

大断面岩巷快速掘进分析

6200轨道下山在6号煤层底板砂岩中并采用炮掘方式掘进,受到砂岩坚硬因素影响,巷道掘进速度较慢,平均进尺仅为60 m/月。对影响巷道快速掘进的施工组织、爆破以及设备问题进行分析,提出采用侧卸式装岩机、设置矸石仓等方式提高矸石外运效率,解决迎头堆积矸石影响掘进问题;优化施工组织以及锚杆钻孔施工方式,提高迎头炮眼爆岩效率并缩小围岩支护耗时。经现场应用后,巷道日掘进进尺平均超过3.0 m,月进尺可达到90 m,在一定程度上提升了岩巷掘进效率。     

深部复杂地质下半煤岩巷快速掘进技术研究

深部复杂地质条件下实现围岩有效控制及高效支护是实现巷道快速掘进的基础。以山西某矿31203回风巷为研究对象,巷道采用MB670/265掘锚机实现掘进、支护及转载自动化操作,可为巷道快速掘进创造良好条件,但是受掘锚机悬臂摆动幅度制约,巷道中部锚索需要人工补打,导致巷道支护耗时长,影响掘进效率。基于此,提出采用柔性锚杆代替原有的锚杆、锚索支护顶板,并通过高预紧力长锚固方式提升柔性锚杆顶板支护效果,并对优化后围岩支护方案进行设计。经现场应用后,MB670/265掘锚机可实现顶板柔性锚杆自动化施工,提升了锚杆支护效率并降低了支护耗时,巷道掘进进尺也提升至650 m/月,实现了快速掘进。     

应力区巷道自锁让压式锚杆应用分析

针对同安煤矿4号煤层行人大巷在掘进期间顶板出现的破碎现象,分析了巷道掘进前期原支护主要存在的问题,提出了一种自锁让压式锚杆支护,并分析了该锚杆结构及支护原理。实际应用结果表明,锚杆失效率由原来的8%降低为2%,全年可节约支护成本费用达42万元,保证了破碎顶板稳定性。     

煤矿巷道锚杆（索）分次支护及快速掘进方法研究

为了解决巷道支护速度慢于巷道采掘,致使整体采掘效率较低的问题,基于巷道围岩变形的时间特性,在义棠煤矿020711工作面巷道掘进过程中采用分次支护技术来提高巷道支护效率。通过两个试验段分析传统一次性支护与分次支护方案的掘进效率,并且评判两种支护方案下巷道围岩变形与锚杆的轴力,在保证巷道安全的情况下确定最佳的巷道支护方案。     

断层区斜巷段支护技术应用

基于惠阳煤矿15113断层区斜巷段掘进时,巷道顶板出现破碎、垮落现象,导致巷道上山掘进难度大、围岩控制效果差、掘进效率低等问题,惠阳煤矿通过技术研究,根据原支护设计主要存在的问题进行分析,提出了“超前注浆+梯形棚+护帮锚索”等联合支护措施。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后有效控制了斜巷围岩破碎现象,巷道过破碎区掘进效率由原来的1.5 m/d提高至4.5 m/d,取得了显著应用成效。     

下山斜巷过陷落柱区支护技术应用

为了保证巷道安全快速掘进,针对永丰煤矿皮带斜巷掘进过陷落柱区时巷道顶板出现破碎、下沉的现象,提出了"喷浆+架棚"联合加强支护技术.实际应用效果表明,采取联合支护技术后提高了陷落柱区围岩稳定性,防止了顶板冒漏事故发生,取得了显著应用成效.     

掘进巷道快速过断层破碎带联合支护技术研究

为确保掘进巷道安全顺利地通过断层破碎带,以2203运输巷过DF6-1断层破碎带工程为研究对象,针对该断层破碎带存在松散、承载能力差、具有导水性等情况,提出了通过进行超前注浆并配合撞锲、锚网喷以及U型钢等进行联合支护来进一步控制巷道顶板围岩变形的支护方案。实际应用结果表明,采用联合支护技术后,2203运输巷过DF6-1断层破碎带时,巷道未出现大量片帮、冒顶现象,巷道顶板变形量控制在75 mm以内,围岩两帮变形量控制在54 mm以内,且底板未出现底鼓现象,取得了较好的支护效果。     

坚硬顶板快速掘进巷道支护参数优化

为提高坚硬顶板巷道掘进效率,以3705回采巷道为研究对象,通过数值模拟技术及工程类比法对巷道支护参数进行优化。优化后巷道围岩控制效果顶板及巷帮最大变形量分别控制在29 mm、47 mm以内;巷道支护耗时明显降低,掘进进尺由以往的8.0 m/d提升至16.0 m/d,掘进速度提升超过1倍,在满足巷道围岩控制效果的基础上实现了巷道快速掘进。     

采掘巷道应力区破碎围岩支护技术优化

基于朔州煤电有限公司8128回风顺槽掘进期间受集中应力影响，围岩出现严重破碎现象并伴随着局部冒漏，制约着巷道施工安全的问题，通过技术研究，分析了原支护设计主要存在的问题，对原支护进行优化，提出了“注浆加固+多筋梯子梁”联合支护措施。通过实际应用效果来看，支护优化后提高了破碎顶板控制效果，保证了巷道安全快速掘进，取得了显著应用成效。     

掘进巷道过应力区支护优化设计

针对同忻矿二盘区5210巷在掘进期间,受F4断层应力影响,巷道掘进至450-480 m段巷道顶板出现严重破碎现象,导致应力区出现顶板支护质量差、支护失效率高等技术难题,分析了应力区顶板破碎机理,并对原顶板支护进行优化,提出了"桁架锚索支护+联锁梯形梁"联合支护设计.通过实际应用效果来看,采取联合支护措施,应力区顶板下沉量控制在0.14 m以下,有效控制了应力区围岩蠕动变形现象.