厚硬顶板巷道稳定性影响因素及强帮支护研究

为提高掘进效率需合理设计厚硬顶板巷道支护方式,以晋城矿区厚硬K2灰岩顶板下方15号煤层工作面回风巷道为例,采用数值计算的方法对影响坚硬顶板巷道稳定性的主要因素及支护技术进行了研究。结果表明:随着坚硬顶板强度及厚度的增大,巷道顶板变形及塑性分布范围逐渐减小;随着两帮支护强度的增大,两帮变形及塑性分布范围明显减小,并可在一定程度上减小顶板变形;在采动影响围岩应力二次重新分布作用下,特厚坚硬顶板始终处于弹性状态,即无卸压区,支护对于顶板围岩变形量影响极小;顶板无支护、同时采用强帮支护方案能够有效控制厚硬顶板巷道稳定性。     

厚硬石灰岩顶板工作面顺槽支护优化研究

为解决厚硬石灰岩顶板回采巷道原支护方案存在支护不当、成本过高且受采动影响时两帮围岩变形量大的问题，以山西灵石华苑煤业9103轨道顺槽为研究对象，通过现场监测并结合回采巷道煤与岩石的物理力学参数，采用工程类比法对原支护方案进行优化。运用FLAC3D数值模拟软件对优化前后巷道在掘巷期间及在受相邻工作面和本工作面采动影响后的支护效果进行对比分析，证明其优化方案的可行性。研究结果表明：优化方案在巷道掘巷完成后的顶板变形量较原方案增大2.6%，两帮变形量减小13.1%；优化支护方案在相邻工作面和本工作面采动应力作用下，顶板变形量较原方案均无明显增大，两帮移近量较原支护方案分别减小26.2%和32.8%。     

榆树泉煤矿厚硬顶板无煤柱自成巷卸压方案设计研究

基于榆树泉煤矿1014综采工作面煤层顶板上方厚硬顶板不易垮落，顶板来压剧烈等问题，设计了厚硬不易垮落顶板预裂卸压方案及巷内加强支护方案，并通过数值模拟软件分析得出采用综合的顶板预裂爆破控制技术，可大幅降低巷道顶底板位移量，有效缓解实体煤柱上方应力的集中程度。最后，针对试验巷道进行工业性试验，得出巷道顶底板移近量为424 mm,顶板下沉量为300 mm,底鼓量93 mm,侧帮移近量286 mm,应用效果良好，满足巷道使用要求。     

厚硬顶板回采巷道超前补强锚索协同支护技术研究

针对安阳红岭煤业1505工作面厚硬顶板回采巷道超前支护段超前支架反复支撑造成顶板破碎和顶板下沉量增大等问题,提出采用补打锚索+锚索梁取代超前支架支护的优化技术方案。在现场调研和理论分析的基础上,采用FLAC3D对上巷巷道进行模拟,对优化支护方案后的支承应力和围岩位移进行分析,并进行现场效果考察。结果表明通过补打锚索,锚杆、锚索共同形成深部和浅部应力场的大范围叠加协同控制作用,1505上巷超前支承压力最大值为16 MPa,应力集中系数为1.38,1505上巷巷道两帮移近量为56.5 mm,顶底板移近量为310 mm,巷道未出现大的收缩变形,支护效果较好。现场观测结果证明优化方案支护效果较好。研究结果能为类似条件的巷道超前支护优化提供参考依据。     

深部煤巷纵向钢带加强支护系统对比研究

巨野矿区赵楼煤矿采掘巷道为典型千米高地应力巷道,原支护方案条件下顶板变形较为严重,影响了正常掘进。针对该问题设计了纵向支护方案,并利用FLAC3D数值模拟软件对原支护方案与纵向方案进行了数值模拟对比研究。结果表明,纵向方案的支护效果明显优于原支护方案,对顶板变形较大的巷道具有更好的控制效果。     

亿隆煤业1 1021巷道支护技术研究

亿隆煤业1 1021巷道顶板为复合顶板，在掘进过程中受附近断层影响巷道围岩整体破碎严重，为探讨该矿1 1021巷道支护方法，采用现场原位实测、工程监测的方法，对巷道破坏原因展开了研究；并在此基础上,对原支护方案进行了相应优化。工程应用验证结果表明，在优化方案的支护下，巷道围岩稳定性大幅提高。     

山西麻家梁矿复杂条件下巷道掘进支护方案

为保确保复杂条件下巷道掘进施工安全,提高巷道支护质量,对山西麻家梁矿14106运料斜巷掘进支护方案进行了研究。通过在近距离煤层过巷段采取起底、浇筑、施工密集工字钢棚等工艺进行巷道顶板支护,同时在巷道贯通口处采取人工支盒浇筑法进行三角煤柱预留。研究表明:该方案的实施有效提高了巷道顶板稳定性,提高了巷道掘进效率,采用人工支盒预留法进行三角煤柱维护,减少了巷道顶板空顶现象,避免了巷道顶板垮落事故的发生,成效显著。     

高应力复合顶大断面煤巷支护参数优化研究

为解决高应力复合顶板工作面巷道支护维护难的问题,通过现场调查,对已有巷道围岩破坏原因进行分析,得出原有巷道支护方式和参数不具有针对性。结合巷道断面和顶板岩性相变大的特征及巷道破坏特点,通过调整巷道两帮支护的锚杆间距,增加了支护密度,根据复合顶板岩性不同,将顶板支护分为4种方案,分别布置具有针对性的锚索补强支护,同时增大了锚索直径,强化了锚索支护作用。采用FLAC数值模拟软件对巷道在优化支护方案下的应力分布和变形特征进行模拟分析,巷道变形量减少,整体稳定,验证了支护优化方案的合理性。经工程实践和支护效果观测表明,巷道顶板下沉量最大为137 mm,两帮移近量最大为365 mm,顶板深部最大观测离层值为14 mm,保证了巷道稳定性,达到了预期目标。     

厚硬顶板切顶留巷最优参数及围岩稳定性分析

为确定厚硬顶板切顶留巷最优技术参数,选取5 m、10 m、15 m切顶高度和0°、10°、15°、20°切顶角度,通过理论分析和3DEC数值模拟,对厚硬顶板切顶成巷形态和围岩稳定性进行研究。研究结果表明：切顶后巷道顶板形成“短臂梁”结构,当切顶高度和切顶角度一定时,切落顶板对巷道顶板“短臂梁”支撑力越大,其顶板所需的支护力F则越小,因此在切顶成巷时,需尽量使切落顶板充分接顶;随切顶高度增大,巷道实煤体一侧水平位移值随之增大、垂直位移随之减小,而巷道低位顶板水平位移几乎均为0;对厚硬顶板切顶成巷时需保持倾斜切缝,而随着切顶角度增大,巷道顶板垂直位移和实煤体一侧水平位移随之增大。基于此,综合确定10 m切顶高度、10°～15°切顶角度的最优切顶参数。     

8222工作面软岩巷道钻孔卸压优化支护技术研究

为解决8222工作面顶板高抽巷在现有支护方式下巷道围岩变形量大的问题,通过对顶板高抽巷的地质情况进行具体分析,决定采用钻孔卸压支护技术,结合钻孔卸压支护原理对顶板高抽巷的支护方案进行具体设计,对支护后的巷道进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,顶底板的最大移近量为115mm,两帮最大移近量为270mm,保证了巷道围岩的稳定。