"三软"动压巷道二次塑巷与围岩控制研究

依托经坊煤业"三软煤层"3-8052顺槽支护工程实际,采用现场调研的方法对在原有支护形式下的巷道破坏进行了分析,利用现场钻孔窥视的方法,确认了巷道围岩破坏深度。提出了"二次塑巷+锚索网非对称"联合支护方式,对巷道围岩破坏程度进行了现场原位钻孔窥视,在工作面回采期间,对巷道表面位移进行了监测,巷道表面位移处于安全使用范围之内,有效保障了巷道的稳定性。     

大断面软岩煤巷的破碎机理及控制研究

针对首旺煤矿回采工作面巷道围岩软弱破碎、变形量较大的问题。通过钻孔窥视分析并结合理论,对回采巷道的破坏力学机制和破坏特征进行分析。基于围岩的破坏机理和软岩巷道的支护理论和原则,确定出巷道支护的支护方式和具体参数。     

复合顶板强动压巷道全锚索围岩控制技术研究

基于某矿9105工作面回风顺槽采动应力强的特点,实地调研巷道原支护形式,运用钻孔窥视的方法对顶板进行了观测,提出"长短锚索组合拱"理论,并运用该理论对9015工作面回风顺槽进行优化支护设计。在工作面回采期间,钻孔窥视结果与巷道表面位移监测情况,均证明该理论切实可行。     

大南湖一矿“三软”煤层回采巷道围岩破坏规律研究

为掌握"三软"煤层回采巷道在工作面回采过程中的破坏规律,采用巷道表面位移监测、松动圈测试技术和钻孔窥视技术,分析了巷道围岩破坏的表面位移特征,以及巷道破坏的松动圈范围及围岩深部破坏特征。分析结果表明,采动影响下1305回采工作面回风巷巷道破坏呈整体破坏型,巷道顶底板移近量在500～1000mm之间;两帮移近量在0～400mm范围内;巷道顶板及两帮松动圈范围在2600mm以内;在1.5～2.4m范围内顶板存在离层,在4～10m范围内,孔壁相对光滑完整。分析结果为矿井回采巷道支护参数的优化提供了一定的依据。     

锦界矿回采巷道围岩破坏特征与支护参数优化

针对巷道围岩破坏特征及稳定性控制问题,基于该类围岩的变形特点,对锦界矿某工作面平巷进行了锚固支护参数优化。通过钻孔窥视、岩心试验、松动圈测试等现场试验及数值模拟分析,分析了回采巷道受采动影响时围岩应力分布规律及围岩破坏特征,优化了巷道支护参数。结果表明:受工作面采动影响后,巷道两帮围岩破坏不大而顶底板完整;优化后顶板和两帮支护参数减少了支护强度。工程实践表明:优化后支护参数有效控制了巷道围岩变形,节约了支护成本,提高了掘进效率。     

沙坪矿8~#煤顶板裂缝分布规律及控制技术

煤层顶板特征对巷道支护方案设计、回采工作面顶板管理有重要影响。通过数理统计分析、地质分析、钻孔窥视等方法,确定了沙坪矿8#煤层顶板裂缝赋存特征及其分布规律,提出了8#煤层在掘进和回采期间对顶板裂缝区的控制技术措施,数值模拟和实践表明控制技术措施有效合理。     

放顶煤工作面窄煤柱留设后巷道超前段的压力分析与支护

针对斜沟矿23101材料巷巷道顶板下沉、两帮变形及底板鼓起的现象,利用钻孔窥视仪对该巷道顶板岩性进行窥视,分析顶板受相邻工作面动压影响破碎程度,并确定合理的支护形式。顶板窥视分析结果表明,临近采空区的残余支承压力是导致该巷道变形的主要原因,顶板的破坏范围主要位于浅部位置,深部无明显的离层现象,而对于临近采空区的强烈动压巷道,帮部控制尤为重要。     

大采高工作面巷道冒顶原因分析及其支护对策

调查成庄矿首个大采高5310工作面的地质条件、支护状况和顶板冒落情况,采用先进的钻孔窥视设备对冒顶区域前后顶板进行了钻孔窥视,分析了大采高工作面顺槽顶板冒落原因。认为地质构造、大采高工作面回采强烈动压影响、围岩蠕变是导致顶板冒落的主要原因。提出在掘进期间提高构造影响段支护强度、保证顶板支护强度前提下加强巷帮支护和实时监测顶板变形情况等技术措施预防冒顶发生;同时对成庄矿煤层变薄区、断层构造和陷落柱影响区巷道提出具体的支护建议。     

大采高回采巷道保护煤柱局部变形特征监测分析

回采巷道煤柱的局部变形是巷道失稳和破坏前兆,声发射和钻孔光学窥视是分析煤柱局部变形的新监测方法。利用钻孔应力计、声发射、钻孔光学窥视等监测方法对大采高工作面回采巷道中煤柱变形演化过程进行观测,辅以三维数值模拟,分析了大采高回采影响下巷道保护煤柱的局部变形特征,为采动影响下大尺寸开采空间内煤柱稳定性控制提供了依据。     

基于等效椭圆法的巷道支护参数设计研究

为了改善锚杆支护效果,降低巷道支护成本,根据柠条塔煤矿回采巷道实际情况,基于等效椭圆方法对回采巷道进行了支护设计,并运用ANSYS数值模拟了回采巷道开挖支护效果,初步验证了支护参数选取的合理性。通过工业试验,采用离层观测、收敛观测、钻孔窥视等手段,分别对柠条塔煤矿S1201带式输送机顺槽在掘进以及回采过成中动压的影响下顶板离层、巷道围岩变形等进行现场监测分析,监测结果显示:回采过程中顶板最大沉降量为10.4 mm,巷道的两帮最大收敛量为4 mm,现场未发现严重片帮现象;回采过程中围岩松动圈范围定为1.2 m,未超过锚杆支护长度;锚杆在工作面回采过程中受力波动增长,未超过设计值,验证了试验段内的巷道锚杆支护设计的合理性和安全性。     

空巷影响下回采巷道围岩稳定性及支护设计研究

为研究因小煤矿开采形成的空巷对于工作面回采巷道稳定性的影响,并选取合理的支护方式及参数,采用FLAC~(3D)软件对工作面不断推进时不同支护条件下,对受空巷影响的工作面运输平巷围岩稳定性进行了数值分析,且对优化支护后的巷道顶板围岩结构实施钻孔窥视。结果表明:空巷影响下工作面应力重分布使空巷煤柱边缘应力集中,造成附近运输平巷垂直应力骤增且塑性区范围扩大;合理支护方式可使巷道围岩塑性区范围及围岩变形得到明显改善,当空巷进入工作面超前应力影响范围内,巷道顶底板变形量急剧增加;在优化支护方案作用下空巷附近运输平巷顶板岩层裂隙发育少、完整性较好。     

富家凹煤业坚硬顶板巷道水力压裂技术研究

富家凹煤矿11^#煤层回采巷道受相邻工作面采动影响严重，巷道易出现变形，影响矿井安全生产。为确保富家凹煤矿11207工作面的安全顺利回采和相邻工作面11205工作面巷道的顺利掘进，采用水力压裂技术在11207回风巷道进行顶板切顶卸压，弱化11207回风巷道顶板坚硬岩层，缩短悬顶距离，优化相邻工作面应力分布，降低对相邻巷道的影响。通过现场调研及钻孔窥视仪观测，发现11207回风巷道顶板存在多段完整岩层与复合顶板，故设计采用后退式分段压裂弱化顶板中完整岩层，并确定了具体的钻孔及压裂参数。基于该工作面垮落情况、钻孔窥视情况及相邻工作面巷道成型情况，综合分析11207工作面水力压裂效果。结果表明：采用水力压裂区段回采工作面垮落步距控制在8 m左右，钻孔裂隙发育明显，相邻巷道未受明显影响，实现了对坚硬顶板的控制。     

薄煤层综采半煤岩回采巷道支护技术

为了研究张家庄煤矿703工作面回采巷道的合理支护方式,提高巷道围岩的稳定性,以现场工程实际为背景,分析了薄煤层半煤岩回采巷道的支护机理。将钻孔窥视仪与非金属超声检测仪相结合确定了巷道围岩松动范围,运用FLAC3D模拟分析了不同间排距对巷道变形破坏情况的影响,得出了支护方案。通过现场观测,验证了回采巷道"金属网+钢筋托梁(木托板)+螺纹锚杆"联合支护技术的合理性及可行性。     

复合顶板稳定性分析及支护参数设计

为了研究复合顶板下沉量大、支护失效等矿压现象,总结了不同围岩条件下复合顶板的破坏形式,以临汾恒昇煤业9102工作面回采巷道为研究对象,采用顶板离层监测、钻孔窥视、数值模拟等方法,揭示现场复合顶板巷道失稳机理。研究分析及数值模拟结果表明,锚杆支护下在顶板浅层形成的"锚固梁"要满足强度要求;锚索支护下,将"锚固梁"与深部岩层组合,使顶板满足位移要求,从而达到控制巷道稳定性的目的。改进的支护方案顶板最大拉应力和剪应力分别减少了55%和33%,"锚固梁"垂直方向应力是原支护方案的4倍,顶底板和两帮的位移量均小于100 mm,满足现场安全回采要求。基于锚杆、锚索耦合支护模型为复合顶板巷道支护提供了分析方法,为同类巷道支护设计参数的选择提供了借鉴。     

大采高工作面松软顶板特性分析及支护措施

针对霍尔辛赫煤矿3201大采高工作面顶板松软破碎,巷道顶板维护困难的问题,通过现场钻孔窥视、理论分析、FLAC3D数值模拟等相结合综合分析的方法,研究了该类巷道围岩特性,应用模拟软件对切眼围岩应力分布、变形破坏区域等进行了模拟研究,在此基础上提出了适合该矿大采高工作面的支护方案,解决了大采高工作面生产中的支护技术难题,具有实际的应用和推广价值。     

高预应力锚网索分段支护技术在回采巷道中的应用

分析了5#煤层工作面回采巷道变形破坏的主要表现及引起巷道变形破坏的主要原因,提出了采用高预应力分段锚网索的支护方案,对地质构造等特殊地带进行特殊补强支护,并在15207工作面回风顺槽进行了实践。结果表明:采用新的支护方案后,巷道两帮变形量累计75mm,顶板下沉量累计25mm,工作面回风顺槽离层总量约12mm。实践证明,该支护方式在控制15207工作面回风顺槽顶板离层和巷道围岩变形破坏方面均取得了较好的效果,提高了巷道稳定性,也为类似条件下的巷道支护提供了借鉴。     

浅埋煤层回采巷道变形破坏特征与支护参数优化研究

以李家壕煤矿3-1煤层12108工作面开采条件为工程背景,综合采用顶板钻孔窥视观测、多基点位移监测、围岩松动破坏范围实测等方法深入了解回采巷道围岩变形破坏特征,在此基础上提出了4种巷道支护优化方案,通过采用数值模拟计算方法,并考虑经济效益,分别确定了受一次采动影响和二次采动影响回采巷道的最优支护方案,为浅埋薄基岩回采巷道支护参数的选择提供了依据。     

高地压巷道动力显现区域围岩稳定性的钻孔窥视分析及对策

针对高地压作用下小庄煤矿40204运输巷在工作面超前区域的动力显现问题,采用钻孔电视成像仪对该区域内8个巷道断面进行了钻孔窥视探测,研究裂隙在顶板、煤柱帮和实体煤帮内的发育程度及分布规律,进而分析该区域巷道围岩的稳定性。根据研究结果,采取加强支护及煤体卸压措施,降低围岩局部应力集中,保持支护结构完整。研究表明,工作面超前60m范围内围岩裂隙较为发育,支护损伤较大,稳定性较低。在工作面超前区域内,区段煤柱帮的裂隙比实体煤帮更为发育,稳定性相对较低;工作面超前区域顶板离层较为严重,需要加强顶板支护强度,以保障巷道顶板的稳定性。依据钻孔窥视结果,采用锚索配合槽钢补强支护及煤体爆破卸压措施;经过钻屑法检验,上述措施有效降低了巷道冲击危险性。     

辛置煤矿2-560工作面动压巷道围岩控制技术

巷道在掘进过程中易受到工作面开采扰动和保护煤柱附近围岩应力集中的影响.为了合理控制巷道围岩变形,结合2-560掘进工作面巷道的现场情况,通过实地调研和钻孔窥视,对巷道围岩变形特征进行分析并对巷道围岩进行强化支护设计.监测数据表明:采用"高强树脂锚杆+锚索"联合支护方案,能够保证回采巷道在其服务期限内正常使用.     

高应力软岩复合顶板回采巷道全锚索支护技术研究

针对赵庄煤矿回采巷道地应力高、软岩复合顶板、断面大以及回采期间巷道变形大等特点,提出了全断面高预紧力锚索支护技术。利用室内实验测试、现场测试、钻孔窥视方法,明确了3号煤层地应力和巷道顶板岩层属性、结构特性及煤岩体的物理力学特性,采用数值模拟方法确定了锚索支护参数,并进行了现场工业试验。结果表明:赵庄煤矿3号煤层最大埋深超过850m,最大和最小水平地应力侧压力系数为1.33和0.58,为典型的高应力煤层;3号煤层直接顶为泥岩和砂岩互层,裂隙较发育,岩体强度较低,为典型的软岩复合顶板;高预紧力全锚索支护技术能较好地控制回采巷道的围岩变形,关键区域通过及时施加补强锚索及注浆加固措施后,二次复用工作面巷道基本不需二次返修,保证了工作面的安全高效回采。