大断面厚顶煤回采巷道强帮强角支护技术研究

针对马脊梁煤矿大断面厚顶煤回采巷道顶板及两帮存在煤体随掘随落,巷道围岩变形量大,支护效率低,支护难度大的问题,采用现场调研、数值模拟分析对回采巷道围岩应力位移分布情况进行分析,提出在增强顶板锚杆、锚索协同性的基础上,应加强两帮支护的巷道支护对策,并对不同优化方案进行模拟分析对比,得出适合马脊梁煤矿大断面厚顶煤回采巷道的支护方案。     

强采动大断面煤层巷道破坏特征及协同控制技术

为了解决强采动大断面煤层巷道围岩控制难题,以王庄煤矿9107工作面回采巷道为研究对象,采用现场调查、理论分析和数值计算方法,对回风顺槽变形破坏特征和矿压显现规律分析,揭示强采动大断面煤层巷道围岩失稳机理,提出回采巷道顶板锚杆-锚索、巷帮强力锚杆的协同支护机理和方式,提出优化支护方式、参数,得到回采巷道围岩控制技术.工程实践表明:采用锚杆-锚索耦合支护结构,有效地解决了大断面破碎回采巷道的控制问题.     

高地应力巷道组合托梁支护技术

基于新景煤矿高应力大断面回采巷道支护难度大的问题,在芦南3号煤层二区7204工作面巷道采用组合托梁支护技术,在分析组合托梁结构特征的基础上,设计了组合托梁的钢带参数,模拟分析支护承压中的花碗型钢带的性能及支护能力,并对支护效果进行分析。结果表明:碟碗型钢带承压性能优越,与锚杆锚索的铰接连接方式形成组合托板托梁结构;碟碗型钢带现场施工简单便捷,支护围岩变形量明显小于传统钢带支护,将巷道断面收缩率控制在12%以内,且锚杆锚索荷载变化无明显差异,有效解决了高应力大断面回采巷道支护难度大的问题。     

锚杆锚索联合支护在大断面不稳定围岩煤巷中的应用

本文以南阳坡矿408-2巷掘进工作面的支护为工程背景,在大断面回采巷道掘进工作面中探索使用锚杆+锚索联合支护形式。结果表明,锚杆+锚索联合支护方式巷道围岩变形过程较为平缓,围岩更快进入变形稳定阶段,能有效地保证巷道围岩稳定。     

深埋大断面半煤回采巷道围岩控制技术研究

在分析阳煤五矿赵家分区深埋大断面半煤回采巷道变形严重、支护失效原因的基础上,提出了将矩形断面顶角改为微拱形、调整锚杆参数以及施加底角锚索的方案,并利用FLAC3D数值模拟技术对新旧方案进行模拟分析,优化围岩控制措施,验证了支护方案的可行性。现场工业性试验表明:深埋大断面条件下,开挖顶角微拱形巷道后,先进行喷浆防风化再进行锚杆锚索+底角锚索的联合支护,可有效改善围岩受力情况,控制围岩变形,充分发挥锚杆锚索的支护作用,达到矿井安全高效生产的要求。     

煤巷锚网索联合支护的分类方法

通过对不稳定、大倾角煤层回采巷道锚杆、护网、锚索联合支护作用的分析,提出了煤巷支护的设计原则,并按巷道用途、服务时间长短、巷道断面大小及围岩性质归纳了回采巷道采用钢锚砼、钢塑、混合3类支护分类的基本方法。解决了刘东煤矿大倾角煤层、不规则巷道断面用标准支架支护,造成接顶、背帮难的矛盾。     

大断面破碎顶板回采巷道支护技术研究

山西曙光煤矿新准备工作面由于生产需要采用单轨吊机车进行辅助运输,要扩大回采巷道断面并对断面进行重新设计,因为汾西集团尚没有大断面回采巷道支护的经验,亟需理论指导。根据新掘大断面回采巷道的地质条件,采用理论计算进行了回采巷道的锚杆索及托盘联合支护的设计,并通过FLAC3D数值模拟和现场观测相结合的方法,对设计的合理性进行分析,对支护的效果进行验证。     

极近距离煤层回采巷道合理位置确定与支护技术

基于极近距离下煤层复合项板回采巷道压力大、巷道维护困难、翻修率高的问题,提出了下煤层回采巷道采用内错布置形式,确定了不同层间距极近距离下煤层回采巷道的分段支护、联合支护方案以及支护参数。结果表明：下煤层回采巷道内错5．0m布置在低应力区,当煤层顶板厚1．8-4．m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,工字钢棚进行二次支护的联合支护;当顶板上部为实体煤或是采空区且层间距4．O-6．5m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,锚索＋工字钢梁进行二次支护的联合支护;当顶板厚6．51TI以上或上覆为实体煤时,采用锚杆一钢带进行一次支护,锚索进行二次支护的联合支护效果较为理想。     

大断面回采巷道失稳机理及支护技术

针对某矿螺纹钢锚杆影响高瓦斯工作面回采的问题,提出采用玻璃钢锚杆代替螺纹钢锚杆支护回采巷道.根据N2202工作面大断面回采巷道的具体情况,结合对大断面回采巷道破坏形式和破坏机理的研究分析,采取了相应的控制措施,并制定了支护方案.通过对数值模拟结果和现场矿压观测分析可知,玻璃钢锚杆可有效地控制大断面回采巷道的围岩变形,为以后类似情况的回采巷道支护提供了借鉴.     

厚煤层巷道矿压监测支护效果分析研究

矿压监测是检验巷道支护效果的主要方法之一,以凌志达矿1505厚煤层工作面为研究背景,对该工作面巷道在掘进期间和回采期间进行矿压监测,分别从巷道围岩变形及锚杆、锚索受力情况进行分析研究,结果表明:高强度、高预紧力强力锚杆支护技术在大断面厚煤巷中的使用是可行的,在该矿能有效控制大断面厚煤巷围岩的变形,减少巷道的维修,支护效果良好。     

马堡煤矿迎采巷道围岩综合控制技术

随着煤矿开采强度的增大,迎采对掘巷道经常出现,此类巷道因受动压影响,围岩控制较困难。文章以马堡煤矿大断面巷道为背景,结合现场观测、理论分析等方法,提出了迎采巷道围岩综合控制技术,即:停掘避开掘采叠加扰动+煤柱帮锚索加强支护+顶板加强支护。研究成果对于改善大断面迎采巷道的围岩控制、缓解煤矿接替紧张、促进煤炭安全高效开采等具有重要的理论价值和现实意义。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

矿用高强锚索束在重复跨采软岩巷道中的应用

重复跨采作用下软岩巷道变形破坏严重，为解决此类支护难题，以淮北芦岭矿II82运输上山为工程背景，分析围岩地质条件，并对巷道变形破坏特征进行总结，通过岩石力学强度试验、现场钻孔窥视，结合理论分析，分析了巷道失稳的主要原因：围岩自身强度低、围岩流变影响、重复跨采影响、支护方式选择不合理，最后提出“常规锚网喷+浅部围岩注浆强化加固+矿用高强锚索束联合中空注浆锚索支护”控制技术。现场实践表明：试验段巷道在工作面跨采期间顶板、底板、帮部位移量依次为20mm、42mm、25mm，相对于常规支护非试验段巷道降低了43%、60%、57%，实现了巷道围岩的稳定控制。     

中厚煤层综采面切顶沿空留巷围岩控制技术研究

为解决煤矿采掘接替紧张、巷道围岩控制困难等问题,以鹿台山矿为研究背景,综合理论分析、现场试验等手段,对沿空留巷上覆岩层运动规律开展研究,提出沿空留巷围岩控制的关键技术。研究结果表明:根据沿空留巷上覆岩层运动结构及其运动特征,提出沿空巷道围岩稳定性控制基本原理,并确定沿空留巷围岩控制应在采空区侧强制切顶卸压、巷道顶板加强、挡矸防护和滞后支护组成的沿空留巷围岩控制技术;留巷巷道顶底板下沉量98 mm,底板底鼓量最大约102 mm,实体煤帮最大变形量约134 mm,采空区帮最大变形量约108 mm,锚索最大受力322 kN,留巷变形在合理范围内,留巷效果良好,可为类似条件下的切顶沿空留巷工程提供借鉴。     

高预应力锚梁网索联合支护在五凤煤矿煤巷中的应用

针对五凤煤矿原回采巷道断面形状及支护方式方面的不合理因素,分析了巷道变形破坏的机理。在此基础上,采用高预应力锚梁网、索联合支护,合理设计锚杆(索)间排距、安装角及预应力大小,对巷道断面及支护进行重新设计,变被动支护为主动支护。改进后的设计方案有效地控制了巷道围岩的变形破坏,保证了巷道安全。     

锚网索联合支护在大断面煤巷中的推广应用

通过对锚网索联合支护在大断面煤巷中的实践探索,推广了锚网索联合支护的应用范围。论述了传统支护结构形式的原理,分析了传统支护结构形式存在的问题。根据在南山矿综放面进风巷大断面煤巷的实际应用,对传统的锚喷支护进行改革探索,取得了较好的效果。     

动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题，以山西某矿8102工作面为工程背景，通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段，对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知，巷道顶板应力比较集中，并出现“应力柱”效应，巷道变形较小。结合现场工业性试验，在动压巷道顶板施加组合锚索，巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段；组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。     

锚梁网索支护在复合顶板大断面煤巷中的应用

介绍了张集煤矿1113(3)综采工作面运输巷,采用锚梁网索支护技术解决巷道支护过程中的难点及确定合理支护参数,通过对掘进和回采期间的综合矿压观测,证明锚梁网索支护在大断面复合顶板煤巷中应用是可行的。     

高煤帮巷道锚杆锚索支护合理预紧力匹配设计及应用

巷帮锚杆锚索预紧力不匹配是造成高煤帮巷道支护失效的重要原因之一。文章分析了某矿30211综采工作面回风巷帮锚索崩断射人事故原因,采用FLAC_^3D软件模拟了巷道采用锚杆、锚索联合支护时二者的匹配关系。结果表明：锚杆、锚索两种延伸率差别很大的材料用在同一条巷道的同一侧帮时,延伸率小的锚索承担的载荷较大,先破断; 锚杆、锚索预紧力联合作用在巷道帮部围岩表面及内部附近形成了大小不等的压应力区,随着预紧力的增加,压应力值和范围也在不断扩大; 锚杆的预紧力矩设定在200~300N?m之间,且锚索的预紧力设定在200~250kN之间,是比较合理的匹配方案。研究结果对高煤帮巷道支护设计和施工具有一定的指导意义。     

矿用小孔径预应力拉力分散型锚索锚固结构研究及应用

采用数值模拟方法分析了目前煤矿小孔径树脂锚固锚索剪应力分布特征，指出其受力本质为拉力集中型，在外锚固起始段会产生严重的应力集中现象，容易造成锚索锚固段渐进破坏，进而导致锚索锚固失效。通过凝胶时间达6～8h、抗压强度60MPa以上缓凝型树脂锚固剂的研发，提出了矿用新型小孔径拉力分散型锚索结构及施工工艺。在现有矿用锚索支护施工工艺不变的条件下，实现了同一钻孔内不同锚固段树脂药卷的分时分段锚固。数值计算结果表明矿用拉力分散型锚索能够将锚固段剪应力分散至两处，显著降低锚固段应力集中程度。工程应用结果表明，该技术能够大幅提高锚索内锚可靠性及锚索强度利用率，有效改善锚索内锚力与破断力的匹配性能，对巷道变形控制效果显著。