大断面开切眼中导硐超前开挖一次成巷技术

为解决大断面开切眼在开挖过程中的顶板下沉量大及底鼓严重问题,提出了一种适合大断面开切眼掘进的中导硐超前开挖一次成巷技术,采用Midas/GTS数值模拟研究了在中导硐超前开挖一次成巷与断面分区二次成巷2种开挖施工方式下,开切眼围岩变形特点及应力分布特征。研究结果表明:采用中导硐超前开挖技术,顶板下沉量减少43 mm、底鼓量减少110 mm,围岩塑性区较小,且巷道围岩受力也均匀,更有利于围岩稳定。在新窑矿4502开切眼采用此种开挖技术,矿压监测结果显示顶板下沉量为98 mm、底鼓量为172 mm,围岩变形在控制范围内,能维持巷道稳定。     

基于连采施工工艺大断面切眼一次成巷技术

为提高大断面切眼掘进速度及保证巷道掘进过程的整体稳定性,提出了一种适合连采机施工的一次成巷技术,大大提高了巷道掘进速度。采用Midas/GTS数值模拟研究了连采施工一次成巷与传统分断面二次成巷2种开挖方式下,开切眼的围岩变形特点及应力分布特征。研究结果表明:连采施工一次成巷时顶板下沉量、底臌量及围岩塑性区都较小,并且巷道受力相对均匀,更有利于巷道稳定。     

三软煤层大跨度切眼掘进及围岩控制技术

为解决三软煤层大跨度切眼掘进和支护难题,通过分析顶板岩层的结构特点、受力特征和稳定性等主要因素,建立了顶板岩层极限跨距的力学模型,得到了顶板极限跨距的计算公式。同时,在研究切眼顶板易垮落原因的基础上,提出了L型切眼掘进技术及围岩支护技术,并用数值模拟对比分析了一次成巷、二次导硐成巷和L型切眼等3种不同开挖方式下切眼围岩变形特征。结果表明L型切眼掘进技术能有效保证三软煤层中切眼掘进时顶板安全。现场试验表明,注浆+锚网索协同支护技术能够控制三软煤层大跨度切眼围岩变形。     

松软煤层开切眼侧导硐开挖二次成巷技术应用

为了解决松软煤层下开切眼开挖造成的顶板变形严重、下沉量巨大的难题,提出了锚网支护的侧导硐开切眼二次开挖成巷技术,运用Midas/GTS数值模拟验证了侧导硐在开切眼开挖成巷施工中围岩变形规律及载荷分布特征。工程实践表明:运用侧导硐开挖二次成巷技术,能使锚网与变形后的围岩相互耦合,支护效果良好。解决了软煤层下开切眼施工中巷道变形破坏的问题,确保开切眼顺利成巷。     

固体充填采煤超大跨度开切眼成巷及支架安装技术

为解决固体充填采煤超大跨度开切眼围岩稳定控制难题,基于充填采煤液压支架的结构特点,提出支架整体安装一次成巷法、后顶梁滞后安装一次成巷法和降低后顶梁安装二次扩面法3种不同的开切眼成巷方法。通过综合分析支架安装工艺、大断面顶板悬露时间及围岩控制等因素,得出了降低后顶梁安装二次扩面法更有利于围岩稳定的结论。以河南某矿10.2 m长充填采煤液压支架为例,采用降低后顶梁安装二次扩面法的开切眼成巷工艺,设计了总跨度8.7 m、长度100 m的开切眼,采取高预紧力锚杆锚索和二次扩面段单体液压支柱加强支护的围岩控制方案,利用数值模拟对开切眼围岩变形量和塑性区破坏深度进行分析,确定初次导硐跨度及二次扩面长度分别为5 m和12 m。工业试验及现场实测表明,对于固体充填采煤超大跨度开切眼采用降低后顶梁安装二次扩面法,可以有效的控制超大跨度开切眼变形,确保充填采煤工作面的快速安装,达到了预期的效果。     

沙坪矿浅埋深风氧化带切巷支护技术研究

分析了沙坪矿风氧化带切巷支护难点,提出"二次成巷"掘进方式,降低了切巷支护难度,采用高预紧力锚杆锚索支护切巷,数值模拟了支护后切巷围岩应力和塑性区分布特征,矿压监测结果表明切巷变形量很小。     

深部大采高超大断面切眼围岩控制技术及其应用

为解决深部大采高超大断面切眼在施工过程中存在顶板下沉量大、两帮变形严重等问题,以平煤股份十一矿己16-17-24030切眼为工程背景,采用理论分析与现场监测方法,提出了切眼卸压减跨控顶与应力损失补偿支护技术,确定了适合大采高超大断面切眼掘进的"二次成巷、二次拉底、二次补充支护"施工工艺,并对施工效果进行检验。结果表明:小断面掘进切眼表面位移较小;二次扩帮其位移量增大,两帮移近量为322mm,顶板下沉量为174mm,并在切眼施工45d左右趋于稳定;该技术能够有效控制深部大采高超大断面切眼围岩变形。     

富水破碎顶板大断面开切眼围岩控制技术

为解决麻家梁矿富水顶板条件下松软破碎大断面开切眼难以维护的问题,采用理论分析、试验模拟和现场观测的手段,揭示了富水破碎顶板围岩大断面开切眼支护失效的主要原因,采用分步联合支护、顶板疏水、定点注浆加固及封水相协调的技术,对开切眼的稳定状况进行了现场观测.结果表明:钻孔疏放顶板水近2.5万m3,有效克服了顶板水对巷道围岩和支护体的影响,一次成巷区段顶板下沉量控制在400 mm以内,二次扩帮区段顶板下沉量控制在250 mm以内.     

大断面切巷掘进支护工艺研究与应用

马脊梁矿8125工作面属于大断面切巷工作面,采用原顺槽支护会造成切巷掘进中出现帮部鼓出或者顶板下沉等现象.本文提出采用两次掘进成巷的支护工艺,即采用两次成巷配合高强预应力锚杆和桁架支护结构形式.实践应用表明,改进后切巷围岩表面变形量均在要求范围内,围岩稳定,大断面切巷得到很好的控制.     

深井厚煤层综放大跨度开切眼快速施工及支护技术

针对深井厚煤层综放大跨度7 m宽开切眼变形严重、施工支护困难的情况,采用新型高预应力锚杆锚索联合支护方式,合理选择支护参数,采用高强度高预应力锚杆锚索一次成巷施工工艺。试验结果表明：该施工支护技术可使开切眼变形得到有效控制,顶板下沉量小于160 mm,两帮移近量小于150 mm,施工时间缩短50 d,实现了快速安全施工     

大跨度厚煤顶切眼破坏特征及控制对策研究

本文以大黄山煤矿+735综放面切眼为研究对象,分析了该类切眼围岩控制特点,探讨了大跨度厚煤顶切眼围岩破裂机制,在此基础上对其围岩裂隙发育度进行分类;同时,对大跨度厚煤顶锚杆锚固区域内的煤体建立了"承载梁"力学模型,应用弹性力学、结构力学及材料力学理论推演"承载梁"不发生拉伸破坏的极限条件。提出了"承载区分级"区域控制对策,并详细分析了其具体措施和作用效果。井下对+735综放面切眼支护试验结果表明,锚网(索)"承载区分级"强力支护系统对大跨度厚煤顶切眼的控制有良好的效果,提高了该类切眼服务期间的稳定性,能为类似条件切眼支护技术提供借鉴。     

锚杆锚索支护在厚煤层大断面切眼中的应用

针对铺龙湾煤矿4102综放工作面切眼实况,依据锚杆锚索支护原理,制定了合理的巷道支护方案及参数,并对实施效果进行检测分析,证实“锚杆+锚索+金属网”联合支护方式在大断面综采切眼软质(不坚固)围岩巷道一次成巷中的应用是可行的.     

大采高工作面开切眼支护方案

针对某矿大采高工作面托顶煤开切眼顶煤比较破碎的现实,开切眼难以维护的问题,提出将破碎顶煤全部掘出的方案,即超大断面非常规切眼。针对其支护问题,结合现场实际,应用FLAC3D模拟软件对新切眼围岩应力分布、变形破坏等进行了研究,得到巷道围岩破坏范围。提出采用高强度高刚度锚梁网索系统进行支护,并经现场应用证明了该方案的合理性。     

特厚煤层综放工作面大断面切眼支护技术

为了解决塔山煤矿综放工作面跨度10 m切眼的支护难题,采用理论分析、数值计算方法确定了大跨度切眼的支护形式为高强度锚杆、组合锚索、W钢带、金属网、混凝土联合支护,以形成群锚封闭效应,维护切眼巷道围岩的稳定性和安全性。试验中锚索锚固力达140~160 kN,锚固区内顶板最大离层值7 mm,顶底板移近量最大值38 mm,试验结果表明,设计提出的锚杆-组合锚索-混凝土支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了切眼巷道围岩的变形,保证了大断面切眼的安全使用。     

大采高综采工作面切眼扩刷支护技术研究

针对大采高综采工作面切眼扩刷情况下矿压显现剧烈、应力集中严重和支护困难等难题,本文以木瓜矿S10-102大采高首采面切眼为例,分析了锚杆索在切眼支护中所起到的作用,结合现场地质条件提出了“锚网梁+锚杆(索)”联合支护方案。现场试验与矿压观测结果表明,该支护方案通过改善围岩体的力学特性,提高了切眼围岩整体强度和稳定性,控制了切眼顶底板及两帮变形,保障了采煤工作面开采初期支架安装期间的安全性。     

大倾角炮采工作面转综采切眼支护技术

以淮南矿区李嘴孜煤矿大倾角炮采工作面转综采切眼特殊施工条件为背景,采用理论分析、数值模拟和工业试验等手段,综合分析介绍了在大倾角、软底等不利条件下的锚梁网索和单体组合梁支护、局部加强支护等联合支护方法,揭示了切眼内围岩压力及顶板离层发展规律,成功解决了大倾角炮采工作面转综采切眼的支护技术难题。切眼可近似认为是为无煤柱沿空留巷和沿空掘巷的组合,是一种全新的沿空留(掘)巷的形式,也是对完全沿空巷道支护形式的一次成功尝试。     

大断面切眼桁架锚索支护技术研究

综采工作面大采高支架的应用迫使切眼必须满足大跨度条件,针对切眼断面大、跨度大,煤层埋藏深,围岩压力大,总结2-101掘进工作面锚索支护经验,积极采用桁架锚索新技术,合理选择参数,最大限度增大主动支护强度,取得了良好的技术经济效益。