软弱岩层中近距离采空区煤柱下开采的实践

近距离采空区煤柱下长壁回采将受到上煤层采空区遗留煤柱和本煤层工作面动压的共同影响。针对乌鲁木齐某矿9#煤层顶底板为软岩的特点,在分析围岩破坏机理后,提出了梁、索协同支护+顶底角注浆锚杆加固＋帮部锚杆组合支护＋底板锚梁支护及全断面铺网的联合支护方案,即实施巷道“顶底帮整体化”治理,通过在巷道中布置卸压孔,有利于高应力向巷道深部转移,改善围岩与支护结构的应力作用环境。实践证明,采取上述措施有效解决了回采巷道的顶板破坏、煤壁片帮、底板鼓起等问题。在开采过程中采取的降低采高、调斜工作面、工作面加速通过煤柱的方法也使得工作面的生产条件得到了极大的改善,保证了工作面安全开采。     

基于松动圈理论的巷道拓宽支护设计及应用

以晋华宫矿3#煤层综采旅游工作面为研究对象,采用钻孔摄像法对原3#煤层集中皮带巷的围岩松动圈厚度进行了实测研究,在此基础上,利用松动圈支护理论对巷道拓宽后不同部位进行"差异设计":顶板锚网支护,左帮锚注加固,右帮无支护,并对巷道表面位移进行监测。结果表明:巷道拓宽15天后保持稳定,顶板下沉量12.1 mm,左帮表面位移9.3 mm,右帮位移14.2 mm,没有明显的底鼓,满足了探秘游工程的要求。     

干河矿2-107B孤岛工作面超前支护技术研究及实践

针对干河矿2-107B孤岛工作面回采巷道在多重采动影响下围岩变形量大的问题,对孤岛工作面巷道围岩结构进行了分析,提出了在巷道掘进期间采用“锚杆+锚索+金属网+钢带”的支护方式,在工作面回采期间采用中空注浆锚索超前支护和空巷充填的方式。现场实测结果表明:巷道两帮和顶底板最大位移量分别为116.32 mm和141.47 mm,有效地控制了巷道围岩变形,确保孤岛工作面安全高效生产。     

近距离煤层采空区下巷道围岩松动圈分析及支护技术研究

为保证属于近距离煤层采空区下巷道的23305下工作面回风巷围岩的稳定,通过回风巷围岩松动圈测试对围岩松动圈的厚度进行分析,结合3#煤层底板破坏深度分析对回风巷的支护方案进行具体设计,并进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,巷道顶底板的最大移近量为42mm,两帮最大移近量为68mm,保障了巷道围岩的稳定。     

复杂条件下深井软岩开拓巷道变形破坏分析

某矿-650 m开拓大巷地质条件比较复杂,且受到东西相邻工作面回采影响,巷道围岩发生了严重的变形破坏。现场围岩探测分两步：前期围岩松动圈探测和后期围岩钻孔可视化探测,得到了松动圈的范围及围岩裂隙发育情况,同时对比得出围岩破坏范围向深部延伸,松动圈进一步扩大,甚至出现松动破坏现象。根据深井巷道围岩变形规律及其力学特性,在软岩巷道围岩稳定控制理论的基础上,建立巷道受力模型并分析了大巷周围受力关系,提出了倾斜工作面倾向的“传递梁”结构和两工作面顶板垮落后大巷顶板所形成的“局部块”结构。结合现场钻孔可视化探测结果及现场观测,总结出大巷变形特点及造成巷道围岩变形的原因,为大巷二次支护提供理论依据和科学指导,同时为类似矿井开拓巷道的支护提供借鉴。     

综采工作面回采巷道围岩破裂变形规律实测研究

为了研究综采工作面回采巷道围岩变形规律,为回采巷道的保护提供合理依据,以东欢坨矿2088_下工作面为工程背景,运用现场实测方法,通过钻孔电视探测分析2088_下回风巷道围岩破裂情况及对巷道进行位移监测并分析变形规律。结果表明:巷道顶板下位岩层中均存在较为严重的破裂区,破裂区范围约为2.0 m左右,2088_下工作面所在的8~#煤层巷道围岩属于中松动圈和大松动圈范围;未受采动影响区域内顶底板、两帮最大移近量仅为84、34 mm;超前影响范围约为90 m,顶底板、两帮最大移近量达到了1 280、1 869 mm,由此可见,在工作面回采扰动作用下巷道变形情况较为严重;回采工作面推进距离从测点前80 m至0 m过程中,顶底板、两帮移近量分别增大至243、206 mm,移近速度分别增大至19.1 mm/d和14.7 mm/d,均产生明显增长,说明回采工作面距测点越近,巷道受采动影响越大;在对回采巷道进行保护时,要求巷道支架支护必须考虑能够有效支护该范围内岩层重量以及上覆岩层作用力。     

基于松动圈理论的破碎软岩巷道支护研究与应用

首旺煤矿综采工作面回采巷道顶板破碎,围岩软弱,变形量较大。基于围岩松动圈理论,对首旺煤矿回采巷道的破碎机理和围岩变形机制进行分析,并根据围岩松动圈支护理论,确定锚杆支护的具体参数,设计采用锚杆+注浆联合支护来控制巷道的破坏变形。基于数值模拟结果,对支护后工作面回采巷道的屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行了分析。现场工业试验表明,采用锚杆+注浆联合支护技术后,巷道顶底板移近量和两帮移近量明显降低,巷道完整稳定,可以很好的控制破碎软岩巷道变形,提高巷道的整体稳定性。     

大南湖一矿“三软”煤层回采巷道围岩破坏规律研究

为掌握"三软"煤层回采巷道在工作面回采过程中的破坏规律,采用巷道表面位移监测、松动圈测试技术和钻孔窥视技术,分析了巷道围岩破坏的表面位移特征,以及巷道破坏的松动圈范围及围岩深部破坏特征。分析结果表明,采动影响下1305回采工作面回风巷巷道破坏呈整体破坏型,巷道顶底板移近量在500～1000mm之间;两帮移近量在0～400mm范围内;巷道顶板及两帮松动圈范围在2600mm以内;在1.5～2.4m范围内顶板存在离层,在4～10m范围内,孔壁相对光滑完整。分析结果为矿井回采巷道支护参数的优化提供了一定的依据。     

高预应力锚网索支护在回采巷道中的应用

孤岛工作面回采过程中因受工作面超前支承压力作用、采空区侧向压力影响等,巷道变形收敛严重,为探究如何提高孤岛工作面巷道支护效果,结合某矿8512孤岛工作面地质概况和生产条件,决定采用高预应力锚网索进行巷道支护。在对原支护方案及其效果分析后,对高预应力支护理论及锚网索支护方案进行了详细论述和实践,并对支护效果展开分析。实践结果表明,通过该支护方案的实施,8512工作面回风巷顶底板和两帮变形量为原设计断面的7.6%和10.9%,顶板离层量平均为4.2 mm,高预应力锚网索支护能够给予围岩强有力的主动支护,可有效提高巷道围岩的整体强度和自稳性,支护效果较好,能够满足工作面的回采需求。     

安徽和睦山铁矿软弱破坏围岩巷道再造技术

基于现场调研与巷道围岩松动圈探测,分析了和睦山铁矿-300 m水平穿脉巷围岩变形破坏特征,确定了巷道围岩松动破碎范围较大为2.0~2.5 m;为保证软弱破碎围岩巷道快速施工,提出了“扩刷成型+锚网喷支护+深浅孔耦合注浆加固”相结合的巷道再造技术。现场监测结果表明,-300 m水平穿脉巷围岩变形量平均值仅为7.6~16.7 mm,表明再造技术保证了软弱破坏围岩巷道的掘进效率与使用安全。     

急倾斜煤层回采巷道矿压显现规律研究

基于四川某煤矿急倾斜煤层综采工作面回采巷道条件,结合巷道内支柱支护阻力以及巷道变形量的观测结果,分析了急倾斜煤层回采巷道的变形特征。得出以下结论：回风平巷围岩变形量比运输平巷围岩变形量大;围岩变形量随距工作面距离的减小而增加。     

千秋煤矿冲击地压发生特点及成因分析

在对千秋煤矿冲击地压发生特点进行分析的基础上,研究煤矿地质因素和开采技术因素对冲击地压形成的影响。煤层具有冲击倾向性且采深达到冲击地压频发的临界深度、水平构造应力增加冲击危险性、覆岩存在厚硬岩层,是冲击地压形成的地质因素和内在因素。下巷位于工作面跳采形成孤岛高应力区的中间位置,且巷道较工作面支护强度薄弱,是下巷易发生冲击地压的开采技术因素和诱发因素。研究结果表明下巷采掘过程中形成的高应力集中是诱发冲击地压的最主要因素。     

综放孤岛工作面复合构造破碎带化学加固技术

根据漳村煤矿1309综放孤岛工作面褶曲和断层复合构造破碎带特征及开采条件,采用提前加固三角煤和工作面内部加固煤壁相结合,并针对煤壁不同破碎程度分别采用高压化学注浆和聚胺酯木锚杆锚注加固工艺技术,实现了工作面高效安全开采。     

同忻矿孤岛工作面回采巷道支护技术研究

针对高应力孤岛工作面围岩破碎巷道支护难的问题,以同忻矿8102孤岛工作面回风顺槽为研究对象,结合采矿地质条件,运用FLAC3D数值模拟方法对不同支护方案的锚杆支护效果进行对比分析,从6种支护方案中确定出2种备选支护方案,对不同支护方案在回采过程中回风顺槽围岩的塑性破坏状况及变形量进行对比分析得出相关结论.结果表明:采用方案二对8102孤岛工作面回风顺槽进行支护时,在本工作面及相邻工作面的采动影响下,顺槽围岩塑性区破坏范围小,顶底板及两帮移近量得到较好的控制,可以满足8102孤岛工作面安全回采的要求.     

大跨度破碎煤层巷道围岩控制及支护技术

针对王庄煤矿3045工作面回风顺槽跨度大、煤层破碎、巷道变形破坏严重的情况,为提高该巷道围岩控制质量,首先分析了大采高小煤柱巷道围岩的变形及受力特征;通过运用极限平衡理论合理确定煤柱尺寸、对大跨度破碎煤层巷道围岩控制机理进行分析,并结合王庄3045工作面实际情况给出了相应的围岩控制技术方案。基于原锚杆支护方案已不适应围岩控制要求,运用正交试验及数值模拟对原巷道支护参数进行优化。通过巷道表面及深部位移观测结果得知:沿空掘巷期间巷道表面最大位移量230 mm,工作面采动期间最大位移量1 049 mm,变化量均在工程允许范围内。工程实践证明围岩控制效果显著。研究实践结果对于其他大跨度破碎煤层条件下大采高小煤柱巷道围岩控制及支护参数选择具有指导意义。     

综采工作面锚杆支护巷道围岩变形量分析与控制

煤巷锚杆支护是采用锚杆支护设计软件设计的,而巷道掘进过程中选择的锚杆支护参数没有有效控制孤岛工作面回采过程中的巷道变形。通过对工作面回采过程中巷道围岩表面位移监测结果的分析,合理选择了控制巷道围岩变形加固支护参数,有效控制了巷道的围岩变形,确保了安全生产。     

孤岛工作面回风巷围岩控制与支护技术

以鹤壁四矿2604孤岛工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D模拟了巷道围岩的垂直应力,得出了巷道垂直应力与围岩深度的关系曲线。围岩垂直应力峰值点位置相差较大,顶板和采空侧围岩深部垂直应力趋于一定值,煤柱边缘垂直应力较小。针对围岩破碎,顶煤厚度大,提出了高强高预紧力锚杆与斜拉锚索梁结构联合控制技术,使浅部围岩与深部围岩形成统一的承载结构,矿压观测结果:顶底板相对移近量为215mm,两帮相对移近量为157mm,顶板离层量为35mm,为类似条件下的巷道支护提供借鉴。     

综放孤岛工作面顺槽锚固技术研究

通过对唐安煤矿3403孤岛面顶底板岩层矿物成分及其崩解性的测定,应用以巷道围岩稳定性分类为基础的工程类比法,得出了孤岛面顺槽的支护方案与相关技术参数,并对锚固效果进行了数值模拟,结果表明所设计的锚固参数是可行的。     

孤岛工作面围岩整体失稳冲击危险性评估方法

根据孤岛工作面采空区上覆岩层受采动影响的程度,将其顶板结构分为全悬顶结构、半悬顶结构和完全移动结构。通过理论分析3种顶板结构的应力传递机制,建立了孤岛工作面支承压力估算模型,提出了支承压力估算方法,并构建了存在基于弹性承载区的孤岛工作面围岩整体失稳冲击危险性评估方法。采用本文提出的估算模型及评估方法,对“全悬顶-完全移动结构”和“全悬顶-全悬顶结构”孤岛工作面进行了冲击危险性判定,为矿山决策孤岛工作面能否安全开采提供了理论依据。     

近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎机理及加固技术研究

为解决近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎、支护体失效等问题,以沙坪煤矿为工程背景,采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法,分析了近距离上组煤采空区下底板岩层的应力分布规律及下组煤回采巷道变形破坏特征;在此基础上,提出了以注浆加固为主,锚杆支护为辅的深浅孔层次全断面注浆与锚杆联合控制技术,并成功应用于工程实践。工程实践结果表明:所提出的深浅孔注浆与锚杆联合控制技术实现了近距离煤层下组煤回采巷道的全方位加固,试验区域内顶板累计变形量在50mm左右,两帮累计变形量在140mm左右,巷道围岩结构较为完整,无松动破坏,有效地解决了近距离煤层下组煤破碎围岩巷道支护难题。