二次扰动下大变形煤巷复合支护技术优化研究

为有效治理王坡煤矿生产过程中工作面巷道变形带来的安全隐患,选取王坡煤矿3209工作面回风巷为研究对象,采用现场调研、理论分析和现场监测相结合的方法对巷道支护技术方案进行优化研究,分析了3209工作面回风巷矿压显现剧烈、围岩变形大的诱因,提出高压注浆配合强力锚索支护的复合支护技术方案,通过现场应用对支护效果进行检验。结果表明:优化支护巷道围岩整体完整,破碎离层区较小;优化支护巷道两帮相对移近最大值为54mm,优化支护顶板最大离层量为19mm,优化后的围岩变形与顶板下沉距离较小,有效控制巷道变形,优化支护技术方案护巷效果显著。     

大松动圈围岩巷道变形及支护受力分析

为控制大松动圈条件下的巷道变形,根据现场实际地质条件及设计经验,采取锚杆+锚索复合支护形式及合理的支护参数。通过后期对回风巷围岩变形数据进行统计分析可知:13230工作面回风巷巷道顶底板的位移量最大为100mm,巷道两帮围岩位移量最大为127mm,围岩变形量较小,且影响较大的范围在距离工作面40m以内,巷道变形量小。     

开拓煤业采空区下回采巷道围岩控制机理及技术研究

为保障采空区下3119工作面回采巷道围岩的稳定,基于近距离煤层采空区下回采巷道的特征,采用理论分析的方式进行巷道控制机理及控制原则的分析,基于分析结果确定支护应尽量减小顶板空顶区域面积,巷道顶板和肩部围岩控制为关键。结合巷道地质条件,确定巷道采用工字钢棚+顶板充填+锚网的支护方案,并在支护方案实施后进行效果分析。结果表明:3119工作面轨道回风巷采用现有支护方案后,顶板空顶区域得到有效充填,巷道掘进期间围岩变形量小,保障了围岩的稳定。     

九龙矿回风巷围岩变形破坏机理及耦合支护技术分析

针对九龙矿回风巷全断面变形破坏严重的问题,根据现场监测与分析,认为围岩性质、巷道埋深大、所受地应力较大、巷道围岩与巷道支护体不耦合、底板未支护是造成回风巷全断面破坏的主要因素。基于耦合支护原则,提出了"预应力锚杆+预应力锚索+W钢带+钢筋网"的耦合支护方案,根据现场监测,有效保证了回风巷稳定。     

破碎顶板巷道“锚网索+深浅孔注浆”支护研究

针对破碎顶板巷道顶板围岩强度低、节理裂隙发育程度高,巷道更易于变形等问题,采取"锚网索+深浅孔注浆"联合支护法控制破碎顶板巷道。81011工作面回风巷支护试验表明,"锚网索+深浅孔注浆"可在提高围岩整体强度的基础上对围岩进行有效控制。     

伏岩煤业重复采动巷道顶板失稳机理及控制技术

伏岩煤业3204辅助运输巷设计留巷作为3206工作面的回风巷,但是其在一次采动影响下出现明显的失稳变形,通过现场矿压观测分析认为,3204辅助运输巷主要失稳形式为顶板下沉,设计采用锚索对距离停采线1 200 m范围内的巷道顶板进行补强支护,现场应用及围岩位移观测结果表明,3204辅助运输巷在3204工作面采动影响下围岩的变形量明显减小,顶底板相对移近量最大约16.0 cm,平均约12.0 cm,能够满足留巷作为3206工作面回风巷的断面要求。     

裕兴煤矿15109工作面回风巷支护技术研究

针对裕兴煤矿15108工作面回风巷顶板离层、两帮围岩变形破坏严重、巷道支护困难的问题,通过对15108工作面现场监测数据进行分析,研究15108工作面回采巷道围岩应力分布规律及变形破坏特征,在15108工作面回风巷支护方式基础上对相邻工作面15109回风巷锚杆支护参数进行设计、优化;通过FLAC~(3D)数值模拟软件模拟不同支护参数下巷道应力分布特征与巷道变形量,对比分析不同方案模拟结果确定合理的支护参数。结果表明:当锚杆预紧力不变,采用方案一、二、三时回风巷围岩都得到有效控制,支护效果比较明显;当锚杆间排距不变,锚杆预紧力越大巷道顶底板变化越小,支护效果越好。考虑工程需要及支护成本确定方案三中锚杆间距为800 mm、预紧力为80 k N为最优方案。     

平沟煤矿020903工作面回风巷多次采动影响围岩稳定分析

采煤工作面回采巷道受采动影响矿压显现剧烈,复杂采动影响不利于回采巷道围岩稳定控制,致使支护工程问题日益凸显。本文以平沟煤矿020903工作面回风巷为研究对象,运用FLAC3D数值模拟技术,对多次采动影响下的回采巷道围岩应力环境变化、围岩变形破坏特征、承载结构进行数值模拟分析,分析得知:903回风巷处于邻近902采空区的围岩应力环境,同时存在来自903工作面回采影响,多重采场围岩应力叠加,围岩应力环境复杂变化造成巷道变形速率快、变形量大且支护较为困难,为此提出903回风巷采动巷道"锚索+锚杆+钢筋梯子梁+网"联合支护方案,实现对巷道的帮顶围岩的保护,进而充分发挥围岩本身的自承能力实现采动巷道的围岩控制。     

深部动压巷道非对称变形力学机制及控制对策

为解决深部动压巷道支护的技术难题,以鹤煤九矿东总回风巷为研究背景,针对东总回风巷非对称变形量大且难支护的问题,采用现场调研、工程地质分析、物理相似模拟和现场试验相结合的方法,对巷道变形破坏机理和控制对策进行了研究。研究结果表明:巷道变形破坏受围岩岩性、构造应力、采动应力、重力、地质构造等多种因素影响,其变形力学机制确定为IABIIABDIIIABC型;采动应力造成巷道围岩应力场的大小和方向发生了改变,是巷道产生非对称变形的主要因素。通过选取针对性的控制对策将复合型变形力学机制转化为单一型,提出了"锚网索喷+底角锚杆+全断面注浆+反底拱"非对称耦合控制对策,并在现场进行了应用。相似模拟和现场监测结果显示:该控制对策有效控制了围岩非对称变形,现场应用效果良好。     

赵固一矿软弱破碎带巷道群变形特征及支护技术

赵固一矿东翼辅助回风巷埋深大、围岩软弱破碎,并受井底车场巷道群交叉应力影响,巷道变形严重,支护困难。对此,赵固一矿提出采用"锚网喷+拱部点锚索+底脚下扎锚杆"联合支护技术,在确定合理的支护工艺及支护参数的基础上,结合实际应用了"两锚三喷"支护新工艺。现场试验表明,该支护方案有效提高了软弱破碎围岩巷道的稳定性,使巷道变形量在可控范围内。     

81108工作面回风巷沿空掘巷支护技术优化

为解决81108工作面回风巷原有支护围岩变形量大的问题,通过现场观测围岩变形特征及过程,得出需提升巷道两帮围岩支护强度.基于巷道原有支护下围岩变形特征,确定巷道采用顶帮协同支护技术,进行支护优化和围岩变形监测分析.结果 表明:支护优化方案实施后,沿空掘巷期间围岩变形量大幅降低,保障了围岩的稳定.     

深部高应力回采巷道变形破坏机理与控制技术

针对深部高应力回采巷道变形破坏严重与难控制的问题,以任家庄煤矿210504工作面回风巷为工程背景,研究了其变形机理和稳定性控制技术。对该工作面运输巷的变形破坏代表性地段进行了现场调查,发现该巷为典型的深部高应力回采巷道,变形破坏特征为强烈底鼓、两帮严重内挤、顶板整体下沉;采用数值模拟的方法研究了巷道围岩的变形破坏机理,认为该巷的变形破坏是由低预紧力锚杆支护体系不能控制深部高应力巷道围岩所导致;对210504工作面回风巷提出了“锚杆+锚索+W钢带+锚网”的综合支护方式。工程实践表明,巷道底鼓量为220 mm左右,两帮移近量262 mm左右,分别比原支护方案降低59.1%和40.2%左右,巷道围岩保持稳定。该研究成果可为该矿或同类矿井的稳定性控制提供借鉴。     

孤岛工作面回风巷顶板支护研究

针对王坡煤矿3210工作面回风巷受一次和二次采动影响围岩变形严重、支护体疲劳失效等问题,通过理论分析和建立数值模型进行模拟分析相结合的方法,研究了3210孤岛工作面回风巷顶板受到一侧采空区残余应力影响下的变形和破坏规律,提出了3210工作面回风巷的顶板支护中锚杆长度、密度、角度等支护设计参数。最终有效控制了回风巷顶板的变形,保证了工作面的辅助运输,消除了安全隐患。     

深部软岩巷道围岩变形特征及全锚索支护机理

针对新元煤矿9102原回风巷的围岩大变形及支护构件变形失效等问题,分析了复杂高水平应力和垂直应力场作用下原回风巷顶板围岩的裂隙发育状况及围岩变形破坏特征,结合现场实际决定在原回风巷20 m处重新开掘一条回风巷。采用数值模拟分析了新掘回风巷的围岩应力环境,结合原有支护及现场实践提出了全锚索支护技术,并阐明其支护机理。现场监测表明,新掘回风巷采用全锚索支护技术后,巷道围岩变形明显减少,且支护构件无变形失效,实现了对深部软岩巷道的围岩控制。     

伯方煤矿3209工作面回风巷松软围岩控制技术研究

为保障3209工作面回风巷松软围岩的稳定,根据巷道变形具体特征,确定采用"强帮护顶"让压高强锚杆支护技术,结合巷道特征进行各项支护参数的设计,掘进期间巷道顶板整体性良好,解决了围岩变形量大的主要问题,保障了松软围岩的稳定。     

工作面专用回风巷位置优化及围岩控制

为避免某矿1231(1)工作面采动对工作面专用回风巷的影响,采用数值模拟方法分析了工作面回采期间辅助运输巷底板应力分布规律,对工作面专用回风巷的空间位置进行了合理优化,最终确定1231(1)工作面专用回风巷与上部辅助运输巷平距为8 m,垂距为25 m。根据专用回风巷在回采前后的变形破坏特征,提出了巷道围岩不对称支护方案。现场实践表明:巷道支护效果良好,保证了采动影响期间工作面专用回风巷的围岩稳定。     

巷道过断层破碎带支护方法实践

针对西曲矿81404工作面回风巷过断层破碎带支护问题,采用波雷因对破碎顶板进行注浆预加固,然后采用“锚网索+W钢带+矿工钢+水泥背板”进行联合支护,调整了支护技术参数。实践表明,破碎带区域巷道围岩状况和安全性得到明显提升,巷道收敛变形得到了明显控制,保障了巷道的安全快速施工,为矿井类似条件下的掘进巷道支护积累了经验。     

1301综采面回风巷过断层破碎带支护技术研究

玉溪煤矿1301综采工作面回风巷在掘进过程中揭露断层破碎带,巷道变形明显,通过采用现场围岩原位实测的方法对巷道破坏严重的原因进行综合分析,在此基础上提出了加大支护强度+注浆+喷射混凝土的联合支护方式。现场监测结果表明,在该优化方案支护下巷道围岩变形较小,满足矿井的正常安全生产。     

深井大断面双巷布置回采巷道破坏机制及控制技术

为解决深井大断面双巷布置回采巷道二次采动期间围岩控制问题,以刘庄矿6203工作面回风巷为工程背景,根据现场实际观测情况分析了巷道变形特征,即回采期间巷道变形表现为底鼓量大于顶板下沉,煤柱帮变形远大于实体煤帮的非对称形态,巷道底板及煤柱帮围岩变形最严重。在此基础上分析了护巷煤柱、围岩应力、围岩强度、支护形式对巷道底鼓的影响,认为护巷煤柱尺寸过小,支护参数不合理是导致巷道破坏变形的主要原因。提出了改变护巷煤柱尺寸、优化巷道支护参数、局部注浆和留设卸压槽的底鼓控制技术。通过工程实践表明,新的支护方案使巷道围岩得到了有效控制,具有良好的安全技术经济效益。     

望峰岗煤矿沿空留巷Y型通风无煤柱开采技术

为解决深部高应力、高瓦斯条件下的煤矿生产接替困难,在淮南望峰岗煤矿-720 m水平5121B10工作面回风巷进行无煤柱沿空留巷、Y型通风工业试验,在回风巷内进行锚网索带联合支护,在巷道的采空区侧进行高水速凝材料巷旁充填支护.现场实践表明:无煤柱留巷能使巷道处于支承压力降低区,充填体能有效隔离采空区瓦斯,采用Y型通风能大量减少工作面上隅角瓦斯积聚.从围岩变形来看,留巷侧顶底板比煤体侧顶底板的位移量大22%左右,上帮煤体侧最大位移约占两帮位移的65%,支护体能有效地维护留巷的基本稳定,实现深部矿井安全高效连续开采.