复合顶板中厚煤层沿空掘巷煤柱宽度研究

将沿空掘巷煤柱宽度按照沿采场边缘的塑性区、煤柱侧帮锚杆支护作用区和安全余量三部分之和作出了初步确定,采用极限平衡理论计算了采场边缘的塑性区宽度,利用自稳隐形拱理论确定了帮锚杆支护作用区,并通过Midas数值模拟获得了最佳煤柱宽度。根据自稳隐形拱理论对沿空掘巷顺槽进行了支护设计,为复合顶板中厚煤层下沿空掘巷支护提供了理论依据。     

袁大滩煤矿超长巷道补强支护技术实践

为优化超长距离薄煤层工作面巷道支护的实际应用方法,以袁大滩煤矿11203工作面为研究对象,通过地质调查、理论分析、现场实践等手段,分析巷道围岩自稳特征,得出极限自稳隐形拱和自稳隐形拱的高度,设计出相关补强支护参数,并进行现场验证。研究结果表明,根据极限自稳隐形拱和自稳隐形拱的最大高度,可确定出用锚杆锚索最低长度分别为2.5 m、8.3 m,并根据采动影响提出了补强支护的3种要素。通过现场实施情况可知,超长距离薄煤层工作面巷道补强支护加固了围岩的自稳性,巷道的围岩变形被控制在45 mm,取得了良好的支护效果。     

山阳煤矿基于自稳隐形拱理论的切眼支护设计研究

综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩形巷道进行了改进,设计了导硐法掘进的刚柔双层网支护的圆弧角矩形切眼。同时在施工中设置了顶板观测站,监测巷道表面收敛量、顶板离层量及锚杆工作荷载等指标指导施工。从其支护效果和支护方案的合理性方面看,成功实现了切眼可靠支护和安全使用。可为类似条件矿井提供借鉴。     

自稳隐形拱的研究与应用

根据巷道顶板的受力状况,提出了巷道顶板的“自稳隐形拱”概念,并利用大型软件FLAC对开挖后的巷道进行了数值模拟,推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程。通过改变巷道断面形状、加帮部锚杆和顶板锚杆,可以改变自稳隐形拱和极限自稳隐形拱的曲线位置,为支护设计提供了依据。     

朱家河煤矿综采面开切眼锚杆支护技术实践

采用自稳隐形拱理论,对朱家河煤矿11509综采工作面切眼进行了锚杆支护设计与应用,对复杂地质条件下大跨度巷道支护方式选择具有一定的借鉴意义。     

基于自稳隐形拱原理的锚杆支护设计

基于自稳隐形拱原理的锚杆支护设计，是在总结锚杆加固围岩机理的基础上，第一次将岩体承载能力的界限划进了屈服范围内，认为锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏，最大限度地保持围岩完整性，避免有害变形出现，并提出了极限自稳隐形拱是地下巷道围岩可能失稳的最大区间边界。本文运用有限差分法程序FLAC2D对其进行了分析研究，推导出了自稳隐形拱与极限自稳隐形拱的曲线方程，为巷道的锚杆支护技术提供了参考和借鉴，对工程实际具有重要的指导作用。     

高瓦斯易自燃厚煤层小煤柱开采研究

针对建新煤矿高瓦斯易自燃厚煤层35 m煤柱资源损失和高矿压状况,以4204工作面为工程背景,运用极限平衡理论初步计算,用极限塑性承载概念限定煤柱宽度范围。以自稳隐形拱理论确定巷道断面几何尺寸和支护参数,最后用数值模拟验证后优化确定煤柱宽度。研究过程中采用围岩内部监测和表面观测验证设计参数并反演分析确定优化参数;现场试验结果显示顶板最大下沉量105 mm,最大底鼓量350 mm左右。整个工作面回采过程中有效预防灾害并且矿压显现小,为类似厚煤层沿空掘巷提供参考。     

基于自稳隐形拱理论的锚网索支护技术

基于自稳隐形拱理论的锚杆支护设计,在一般围岩巷道取得了良好的支护效果,但是针对软岩巷道大变形的特点,有必要对其应用进行深入研究.论文对基于自稳隐形拱理论在软岩巷道的应用进行了分析研究,提出了合理的支护方案.现场施工监测表明,该支护方案可以有效地增加锚杆的承载面,防止碎矸冒落,使软岩巷道围岩变形得到有效控制.     

高应力巷道底鼓控制技术与工程实践

随着煤矿逐步向深部发展,底鼓现象越来越严重。针对余吾煤业公司北一采区水仓生产地质条件,在分析底鼓控制技术的基础上,提出采用钢筋混凝土反拱、底板锚杆加固的联合支护法控制水仓底鼓,并通过反拱力学模型确定了合理的反拱曲率半径。经过矿压观测分析,该联合支护法良好的控制了底鼓,对同类工程问题具有很好的指导意义。     

基于“卸-让-支”理念的大巷底鼓控制技术应用研究

针对晋煤集团岳城矿大巷底鼓现象严重、帮部煤体结构破碎严重威胁大巷稳定性的问题,基于影响因素分析,结合现场工程实践经验,提出了基于“卸-让-支”理念的巷道围岩底鼓控制技术体系,从滞后拉底后巷帮支护的锚杆和锚索参数设计及底板反底拱支护设计等方面给出了破碎围岩巷道底鼓控制技术措施。采取底鼓控制技术后,有效缓解了大巷底鼓现象,大大降低了底鼓对生产的干扰。     

近距离煤层同时开采矿压显现及防治研究

通过对布尔台煤矿综采工作面及两平巷矿压显现规律总结、分析,提出了优化支护参数、调整采掘布局、合理留设煤柱、优化采煤工艺等矿压显现防治技术。研究结果表明:在布尔台煤矿近距离同时开采的情况下,通过优化支护设计参数、调整采掘布局、合理留设煤柱、优化采煤工艺等方法可以有效治理工作面片帮、冒顶及两平巷底鼓、帮鼓等现象。     

高应力作用下锚杆-混凝土反拱结构底鼓控制技术研究

根据常村矿地质资料及S6采区1~#上山的底鼓特征,提出了围岩控制与底鼓治理的支护设计方案。运用力学知识对混凝土反拱组合结构和底板围岩的稳定性进行了分析与混凝土结构设计参数的验证,认为凝土反拱组合结构稳定且参数设计合理;通过对设计的支护方案进行理论分析、数值模拟分析和现场工程试验,得知实际底鼓量为135~194mm,远小于原支护近500mm,且底鼓支护结构稳定,未超过极限载荷,从而证实了采用锚杆-混凝土反拱组合结构控制底鼓方案的可行性。     

跨大巷开采巷道支护技术研究

通过三维Midas/GTS数值模拟软件完成了非平面应变问题下的跨大巷开采巷道稳定性分析,并根据自稳隐形拱理论对巷道支护分段处理,确定了锚杆、锚索支护深度,将主动锚杆支护和被动架棚支护运用到复杂地质条件下的巷道加固中,为跨大巷开采巷道支护提供了可行的技术依据。     

孤岛工作面沿空巷道底鼓控制技术

某矿21101孤岛工作面沿空软岩巷道围岩应力大、矿压显现强烈、巷道底鼓较严重。对此,结合巷道底鼓特征,分析了巷道围岩岩性、留设煤柱宽度、支承压力、帮顶支护等对巷道底鼓的影响机理,分析了该类巷道发生强烈底鼓的原因,在此基础上,首先加帮固顶,然后采用底反拱控底技术,形成帮底互控结构控制巷道强烈底鼓,实践表明,该底鼓控制技术成效显著,可供类似矿山参考。     

小间距大断面巷道群围岩控制技术研究

为有效控制潘家窑矿小间距大断面巷道围岩变形，基于普氏理论、强帮强角理论、锚杆悬吊理论，以巷道极限平衡拱、附加平衡拱下部围岩压力为主要控制对象，通过巷道帮部、角部支护以抑制极限平衡拱的形成，从而降低巷道顶部、帮部围岩压力。根据潘家窑矿巷道围岩地质力学参数试验结果，分析巷道围岩普氏拱形成过程，确定普氏拱曲线方程，研究开拓巷道顶部、帮部受力状态，计算巷道支护参数。研究结果表明：潘家窑矿开拓巷道附加平衡拱跨度为47.34 m、高度为14.241 m;附加平衡拱附加压力最大值为99.886 kPa;巷道顶部、帮部压力最大值位于主要运输巷，分别为198.608 kPa、74.8343 kPa。因此，提出了巷道顶板、帮部采用锚杆支护，同时巷道角部及帮部采用锚索加强支护的巷道支护方案。现场监测数据证明，支护后巷道整体变形量普遍较小，锚杆(索)受力稳定，围岩结构保持了较好的完整性。     

林南仓矿一项创新成果获国家发明专利授权

开滦集团林南仓矿创新项目"采煤工作面切眼支护结构",日前获得国家知识产权局发明专利授权. "采煤工作面切眼支护结构"为双心平顶拱支护结构,分两步实施:第 1 步,先行掘进,利用可撤棚腿、可撤棚梁进行双心平顶拱左半部支护;第 2 步,掘进 5~10 m后,按照整体支护方式,进行扩帮支护,形成双心平顶拱支护结构.     

松软厚煤层大断面切眼锚杆支护技术研究

为了解决澄合百良旭升煤炭有限公司软厚煤层、破碎顶板大断面切眼锚杆支护问题,运用自稳隐形拱理论对切眼进行了锚网索联合支护参数设计,并通过Midas/GTS数值模拟软件验证了设计的可行性,为类似复杂条件下大断面切眼锚杆支护提供了理论依据。     

高应力回采巷道底鼓机理及治理技术

赵固矿区回采巷道在高地应力和采动叠加支承压力的共同作用下,超前支承压力影响范围达到160 m,造成泥质底板和碎裂煤帮变形严重,围岩变形量大,底鼓量达到400 mm以上,导致大量巷道返修。大采高沿底掘进巷道为挠曲褶皱性底鼓;上分层沿顶板掘进巷道为挤压流动性底鼓。提出了赵固矿区回采巷道底鼓的治理策略,即“强帮、控制顶角和底脚、强化底板、适度卸压,底板采用自钻式注浆锚杆”,并给出了支护方案。自钻式注浆锚杆具有可接长、自锚固、自钻进、主动支护、可注浆和柔性支护的特点,是控制巷道底鼓的有力支护手段。矿压观测表明,采用自钻式注浆锚杆加固巷道底板,能够有效控制巷道底鼓。提出的底鼓控制方法可以为类似条件巷道围岩控制提供参考。     

大断面开切眼一次成巷技术

应用自稳隐形拱理论对董东煤矿50130开切眼顶板稳定性进行了分析,设计了开切眼一次成巷支护方案,确定了锚杆、锚索长度,锚杆直径和间排距。实测表明,采用全断面一次成巷技术减少了工序环节,缩短了开切眼施工时间,取得了较好的经济效益和社会效益。     

深井软岩巷道全断面支护技术研究

深井软岩巷道支护是目前矿压界的支护难题之一。文章依据现场工程实践,通过设计有效的支护方案并优化巷道支护参数。全断面采用以注浆锚杆与注浆锚索为主的锚注联合支护,并施加以底板反底拱,及时监测矿压变化规律。结果表明,注浆锚杆与锚索在深井软岩巷道围岩中可以起到良好的支护控制效果,巷道反底拱也能够有效控制深部巷道底鼓。