复杂条件下小煤柱动压巷道变形控制研究

针对小煤柱动压巷道围岩的力学环境和支护特点,在分析巷道上覆岩层结构和巷道围岩结构稳定性的基础上,建立沿空巷道围岩稳定性分析模型,通过相似试验、数值计算和工业性试验,研究了复杂条件下小煤柱动压巷道的围岩变形规律.结果表明,对小煤柱分阶段注浆加固,可增强煤柱的承载能力,从而达到减小巷道变形、增强巷道围岩稳定性的目的.工业性试验效果显著,巷道围岩变形得到明显控制.     

沿空留巷稳定性及控制技术研究

为了提升巷道围岩稳定性,以镇城底矿22605工作面为研究背景,利用数值模拟软件对巷道围岩应力应变进行研究。研究发现,原有支护条件下巷道顶板下沉量及巷道煤柱变形量较大,提出采用注浆加固技术,注浆加固后巷道顶板及巷道煤柱帮的变形量得到了有效控制,为沿空留巷稳定性作出一定的贡献。     

动压影响巷道围岩加固方案设计与应用

以153303工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D分别模拟回风巷与9煤遗留煤柱不同布置方式及回风巷与153301工作面之间留设不同尺寸区段煤柱时,巷道应力场分布和围岩变形特征。根据模拟可知,当错距为60 m、区段煤柱为30 m时,巷道稳定性最优。对回风巷采用锚索支护和注浆加固,通过监测巷道围岩变形量可知,加固措施效果良好。     

综放面沿空护巷小煤柱注浆加固试验研究

针对综放工作面区段小煤柱留设后,沿空巷道变形严重问题,提出采用注浆加固小煤柱方案,通过数值模拟对注浆与未注浆情况下,煤柱内部核区及围岩塑性区变化进行对比,表明注浆加固可增加煤柱内部核区宽度。10m小煤柱注浆加固工业性试验结果表明,注浆加固后小煤柱强度得到提高,巷道两帮移近量得到有效控制,实现了沿空巷道围岩稳定。     

迎回采工作面沿空掘巷围岩稳定控制技术研究

采用FLAC3D模拟12504工作面胶带运输巷在工作面前方30m和邻近工作面后方30m范围的垂直应力和围岩变形量,对沿空巷道失稳机理进行分析。通过运用锚网索+梯子梁支护、留设合理煤柱尺寸、高水速凝材料注浆加固煤柱、单体支护+π梁钢加固顶板等措施来提高沿空巷道稳定性,巷道围岩变形量监测结果表明,巷道围岩控制技术有效提高了沿空巷道稳定性。     

注浆技术在沿空巷道围岩支护中的应用

留小煤柱沿空掘巷是一种能够大幅减少区段煤柱宽度的地下开采技术,对提高采出率和延长矿井寿命意义重大,但易造成巷道围岩变形破坏。通过向小煤柱帮注浆,有利于小煤柱稳定和沿空巷道维护,提高沿空巷道及小煤柱稳定性。为了验证注浆加固技术对煤柱结构及其承载性能的影响,本文以阳泉煤业集团8407综放工作面回风巷道煤柱帮为背景,通过相似材料模拟实验和工程实践相结合的研究方法,验证了对护巷煤柱实施注浆加固的措施能够增强煤柱的承载和切顶能力,使关键岩石块体的断裂线靠近上区段采空侧,减小采空侧悬顶长度和煤柱应力集中,得出:沿空巷道受工作面采动影响时,侧向支撑压力峰值出现在煤柱帮3.5~4.5 m位置,起主要承载作用的是煤柱内部的弹性核区,注浆加固从本质上改变了煤柱的外部力学环境,确保了沿空巷道及其围岩的稳定。     

孤岛煤柱下巷道围岩稳定性分析及控制技术

针对许疃煤矿72采区存在许多不规则孤岛煤柱的情况,分析了上覆煤层孤岛煤柱对近距离底板巷道围岩稳定性影响规律。在此基础上,提出适合此类巷道的高强稳定型支护技术,并进行了现场工业试验。采用钻孔窥视的方法,对围岩注浆效果进行检测,并且通过对试验巷道围岩位移监测,掌握高支撑压力与强采动影响下巷道围岩活动规律,对支护技术及参数做出评价。     

厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制技术研究

针对厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制问题,以成庄矿53151巷为背景,通过数值模拟分析不同煤柱宽度塑性区的分布,确定了合理的窄煤柱留设宽度为6 m,并提出了锚杆支护、注浆加固和辅助支护相结合的围岩协同控制技术。现场试验表明,留设6 m窄煤柱沿空掘巷,巷道围岩变形可控,支护体受力稳定,巷道能够安全使用。     

煤巷在蹬空条件下的数值模拟研究

淮南矿业集团张集煤矿1122(3)工作面运输巷支护问题属于典型的蹬空条件下煤层巷道围岩稳定性控制问题。利用UDEC模拟软件对巷道的围岩应力场、位移场及塑性区进行了数值模拟研究,得出类似地质条件下在以锚索网为主体支护形式的基础上,加以对煤柱进行喷注浆加固,使支护具有高强度和高整体性的特点。运用此种支护方式能够很好地控制巷道围岩变形,并且对类似巷道的围岩控制具有指导意义。     

深井沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术应用研究

针对深井沿空掘巷煤柱稳定性差的问题,采取注浆加固技术,在余吾煤业S2106工作面回风巷道进行现场工业性试验,并在工作面回采期间,对未注浆加固段和注浆加固段巷道围岩变形特征及矿压显现变化规律进行了分析比较:煤柱在注浆加固后,其内部破碎区域重新粘结,物理力学性能大大提高,其与煤柱中部的弹性区域共同起承载作用,巷道顶板下沉量大大减少,两帮移近量由0. 8 m减小到0. 1 m之内;工作面回采期间,注浆加固段回风巷道中瓦斯含量低于未注浆加固段的瓦斯含量,且基本趋于稳定,未发生突然增大的现象。现场试验表明,沿空护巷煤柱经注浆加固后效果良好,巷道围岩变形明显可控,完全可以满足工作面安全回采的要求。