曹家滩煤矿大断面全煤巷道快速掘进围岩控制技术

研究大断面全煤巷道快速掘进围岩稳定性及控制技术对煤矿的安全稳定生产具有重要的意义。以曹家滩煤矿122109工作面的4条巷道为研究背景,采用理论分析、数值计算及现场应用等手段,得出了大断面全煤巷道的顶板失稳范围及塑性区分布范围。研究表明,随着大断面全煤巷道的快速掘进,在不同应力区域的塑性区分布范围有不同的特点,需要根据实际情况做出不同的支护措施。通过采取有针对性的支护方式后,现场的大断面全煤巷道围岩得到很好的控制,巷道稳定性大幅提高,为工作面的安全生产提供了有力的保障。     

过断层掘进煤巷围岩破坏规律研究

以新集二矿-750 m水平过F10断层掘进煤巷为例,利用数值模拟软件对掘进过程中围岩的破坏特征进行研究。结果表明:煤巷过断层时,断层容易发生活化,且煤巷掘进对下盘围岩的影响程度大于上盘,应当着重注意断层下盘围岩的支护加固。     

大断面煤巷变形破坏规律及控制技术

采用理论分析、FLAC3D数值计算和工程实践等方法,研究分析巷道宽度对巷道围岩变形、塑性区及应力分布的影响规律,提出了巷道临界宽度判定指标：巷道顶板拉破坏深度为1.5 m,顶板拉破坏深度大于1.5 m的巷道维护困难。并提出了超过临界宽度的巷道支护技术为：及时支护、高强高预紧力锚杆、锚索支护和高初撑力的临时支护。研究成果成功应用于王庄煤矿6207综放工作面运输巷。     

煤矿深部大断面岩巷TBM掘进围岩支护研究

新巨龙能源有限责任公司二水平北区回风大巷采用TBM盾构机施工过程中,掘进工作面巷道围岩松软易破碎,围岩变形严重,同时还受到煤层顶板含水层的影响,给掘进工作面掘进效率与安全生产造成了较大影响。笔者以深部岩巷围岩破碎严重条件下二水平北区回风大巷的支护作为研究对象,通过在盾构机顶护盾及左上与右上护盾的下方增加钢筋排仓存放钢筋排,并对巷道现有支护方式进行改良,确定了钢筋排+锚网索喷的支护方式。对比分析了支护方式改造前后围岩变形量,支护方式优化后巷道围岩变形量显著降低,取得了良好的工程应用效果。     

深井大断面煤巷围岩控制技术

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。     

大断面煤巷底鼓和巷帮控制技术与应用

针对中平能化三环公司5#煤层采区下山大断面矩形煤巷煤壁易松动脱落、锚杆外露,造成片帮空顶、底鼓等问题,通过相似材料模拟和数值计算,以及矿山压力观测,结果表明巷道断面形状应由矩形改为倒梯形,同时施工程序从一次成巷改为台阶式掘进。对已施工巷道进行实测和观察,采用倒梯形断面的巷道变形量小,煤壁稳定,易维护,底鼓量小,安全和经济效果相当明显。     

6m大循环进尺煤巷快速掘进围岩控制技术

针对目前综掘循环进尺小,存在掘进机进、退及搬运锚杆钻机耗时多、工序复杂等问题,提出了6 m大循环进尺掘进施工技术。通过采用2 m小循环内临时支护、顶板和高帮上部及时支护,高帮下部和低帮滞后支护,实现了泥岩直接顶煤巷6 m大循环进尺安全、快速掘进,为煤巷大循环进尺掘进围岩控制提供了重要参考依据。     

中小断面岩巷掘进爆破工艺优化

为了提高岩巷掘进速度及爆破效果,以漳村煤矿2603工作面高抽巷为工程背景,基于准直眼强力掏槽技术对爆破方案进行了优化。现场试验结果表明:该方法达到了很好的爆破效果,炮眼利用率提高到90%以上,循环进尺也从原来的一天两炮两排提高到了两炮三排,实现了岩巷快速掘进。     

沿墙掘进大断面强动压巷道围岩支护控制技术

针对沿墙掘进巷道因采动压力产生的墙体及围岩变形问题,通过计算巷道顶板各岩层破断形式,揭示了墙体载荷与采空区侧向顶板悬臂长度的关系。在切顶卸压基础上,采用注浆加固实现了巷道围岩重塑,使巷道因邻近采空区顶板弯曲下沉而造成破碎的围岩恢复完整性。在重塑围岩后通过强力支护手段有效控制了围岩变形。通过分析注浆前后围岩结构和矿压监测情况,此技术获得了良好的支护效果,顺利保障了工作面无煤柱开采。     

深井硬岩大断面巷道快速掘进技术

为了提高岩巷掘进速度,以新巨龙煤矿为研究对象,采用MH620掘进机代替传统爆破掘进技术,形成了一套完整的硬岩快速综掘作业线。分别对影响掘进速度的破岩、装运、支护3大工序进行优化,优化了截割工艺,建立长距离连续带式输送机运输系统,提出了拱型机载液压临时支护技术。工程应用表明:快速综掘技术可提高循环进尺和掘进效率,在巷道断面为26.3 m2,岩石普氏系数为11的条件下,实现了月平均进尺130 m,月最高进尺达到150 m,有效提高了深部硬岩大断面巷道的掘进速度。     

厚煤层大断面回采巷道围岩控制技术研究

本文针对厚煤层大断面回采巷道围岩控制难题,结合现场实际地质及生产技术条件,采用工程类比方法确定锚网索带联合支护形式,采用悬吊理论进行参数验算,并通过支护工艺要求保证工程质量。现场实践取得良好的经济技术效果。     

采动影响下大断面巷道交叉点破碎围岩加固技术研究

文中采用钻孔窥视方法,分析王坡矿3208回风巷绕道与集中辅运巷大断面交叉点变形、破坏原因,认为围岩自身强度低、断面大、工作面回采动压影响是导致交叉点产生严重变形、破坏的主要因素。提出了采用高压注浆充填围岩内部裂隙,提高破碎围岩的承载能力,恢复成完整的岩体结构,同时提高锚杆锚索加固时力的传递;进一步采用高强度预应力全长锚固锚索提高浅部围岩应力值和抵抗剪切变形能力,阻止围岩再次破坏,确保加固后巷道围岩稳定。通过3208回风巷大断面交叉点试验表明:采用高压注浆和高强度预应力全长锚固锚索加固能有效控制采动影响下大断面巷道交叉点变形,保证了巷道使用安全。     

大断面巷道围岩变形机理及支护技术研究

为解决大断面巷道围岩变形量大、巷道支护困难等问题,以曹家滩煤矿122108工作面主运顺槽为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道围岩变形破坏力学机理和掘进过程中的应力场、位移场和塑性区进行分析,总结巷道掘进过程中围岩的变形破坏规律,在此基础上对巷道支护参数进行优化.结果表明:采用"锚杆+锚索+塑钢网+钢筋网"...     

大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。     

高应力软岩巷道围岩控制技术研究

以郑州矿区某矿地质条件为基础,针对该矿的高应力软岩巷道变形破坏特征进行分析,总结了该类巷道变形破坏原因,提出了高应力软岩巷道围岩控制技术,并进行了现场工业性试验,试验结果表明,该项技术能够有效控制高应力软岩巷道围岩变形.     

深部大断面巷道围岩注浆加固技术研究与应用

针对深部大断面巷道支护成型后服务期间围岩变形比较严重,巷道顶底板和两帮变形量较大等问题,基于莫尔-库仑准则和力学平衡原理,对巷道围岩注浆改性机理及巷道围岩注浆力学模型进行分析;采用FLAC^3D数值模拟方法对比分析了分层掘进、一次见顶见底掘进、注浆加固与未注浆加固,4种交叉支护方法下围岩塑性区、应力场及围岩移近量演化规律。结果表明：注浆加固后巷帮塑性区破坏范围及围岩移近量明显减小,有效控制了巷道围岩变形。定性分析并确定了“分层掘进+滞后高压注浆+强力锚索支护”的矿压控制方案,实际应用结果表明该方法能够有效控制巷道围岩变形,可为深部大断面围岩巷道注浆加固的设计与应用提供借鉴。     

深部巷道围岩控制技术研究

该文对目前深部巷道主要支护理论及支护技术进行了总结与评价。主要介绍了锚杆主动控制技术,分析了我国目前锚杆支护存在的不足和缺点。实践表明:合理的锚杆支护形式与支护参数是复杂围岩条件下巷道支护的关键,锚杆支护显著提高了巷道围岩控制效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。     

深埋大断面软岩巷道底鼓机理及其控制技术研究

采用理论分析和室内实验方法,对文家坡煤矿运输大巷底鼓的发生机理进行了分析,确定了大巷底鼓类型为遇水膨胀性底鼓。提出了有针对性的底鼓支护方案,并给出了底鼓支护参数,运用FLAC3D数值计算方法对底鼓支护方案的合理性进行了验证。现场实测结果表明,巷道底鼓量为22.4mm,相比治理前明显减小,底板变形得到了有效地控制,能够满足盘区运输大巷变形要求。     

大断面松碎围岩巷道返修支护技术实践

根据返修巷道的地质条件、支护状况和变形破坏特征,进行针对性的分析和研究,科学选取锚网支护参数,分段治理,灵活采取措施,强化关键工序的工艺组织管理,使复杂地质条件下松碎围岩巷道的返修支护获得成功,取得了良好的技术经济效果。     

软岩大断面锚网支护技术

对大断面软岩车场交岔点采用锚索、锚杆加钢筋网联合支护方法 ,获得良好经济效益和社会效益 ,具有推广价值