密集锚注支护技术在孤岛区石门套修中的应用

基于吕家坨矿-950二采运输石门处于深井孤岛煤柱区域，通过采用原岩应力实测和理论分析的方法评定石门周边采动应力影响范围，结果表明，石门侧方留设50m煤柱可避开应力叠加影响。同时运用FLAC3D模拟分析了初掘架棚支护失效机制和密集锚注支护方案可靠性，结果显示后者在收敛位移、塑性区发育方面效果明显。通过工程实践表明，“两层次锚杆+锚索+注浆” 支护方案最大收敛位移13.5cm，实现了套修安全和支护稳定，为类似条件软岩支护提供了借鉴。     

急倾斜煤层石门保护煤柱合理尺寸研究

长沟峪矿-140m水平东一石门是开采-230~-310m水平4槽煤柱的惟一通道,通过数值模拟手段分析了4槽煤柱终采线"移动"后围岩的等效应力场,得到了沿-140m水平石门的等效应力和位移的变化曲线,分析了-140水平石门保护煤柱合理尺寸。     

综采工作面软岩煤巷围岩变形原理及控制技术

为解决察哈素煤矿软岩煤巷受采动影响产生的围岩变形和支护困难问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析多次采动影响下巷道片帮和底鼓机理,得出护巷煤柱合理留设宽度,并在原支护方案的基础上设计31采区巷道改进支护方案。研究结果表明:该矿巷道底板为膨胀-挠曲复合型底鼓,煤柱片帮主要受煤柱尺寸影响。加大煤柱留设宽度至25 m可有效降低煤柱内侧向应力峰值和底板底鼓变形,减轻煤巷片帮;采用"补打底角锚杆+增加两帮支护密度+增加锚杆(索)长度"综合补强措施,可增强煤柱自承力和控制底鼓变形,有效控制现场围岩变形和破坏。     

易破碎动压沿空巷道围岩与煤柱稳定控制技术

为解决易破碎回采巷道围岩和煤柱在工作面采动影响下产生的严重变形破坏问题,采用地质雷达探测回采巷道松动圈范围并分析其破坏原因,利用数值模拟手段研究了不同煤柱宽度下采空区和巷道双重影响下侧向支撑压力的分布状态,并研究了对穿锚索对轴向围岩应力分布状态的影响和对侧向围岩的影响范围,分析了对穿锚索的加固机理,提出了优化煤柱+高强锚杆支护+对穿锚索控制的方案,工程应用现场监测结果显示:顶底板总收敛量为741mm,两帮收敛量为610mm,锚索受力较为稳定,保证了巷道围岩和煤柱的稳定性,能够较好地满足巷道的使用要求。     

煤柱应力区巷道支护技术

为解决大巷受采动影响的变形巷道的再支护难题,基于七五煤矿高应力煤柱内巷道所处的实际地质条件,分析了已掘巷道的变形原因,根据理论模型提出了巷道的支护方案,在正常半圆拱型断面基础上采用底拱抵抗巷道底鼓,利用高强度支护材料并采用新型的检测手段对该段巷道全长进行了表面位移和支护应力的观测,证实了设计支护方案的支护效果。     

大采高工作面小煤柱留设及巷道支护技术研究

针对大采高综采工作面护巷煤柱留设造成煤炭资源损失的问题,以长平矿大采高综采工作面为研究对象,分析了护巷煤柱的应力分布规律,揭示了小煤柱护巷原理,设计了6 m小煤柱的配套巷道支护方案,并进行现场实测。实践表明:在工作面采动之前,矿井巷道顶底板的变形量基本小于10 mm,在工作面采动过程中,巷道顶底板的最大位移量为450 mm,监测数据表明,小煤柱护巷以及配套的巷道支护方案是可行的。     

深井煤柱区下位采动高应力软岩巷道匹配支护研究

以深井煤柱区下位采动高应力大变形软岩巷道为研究对象，通过现场勘察总结出高应力软岩巷道的变形破坏特征和基本规律，分析了深井煤柱区高应力巷道和受下位采动影响的巷道围岩变形力学机制，根据高应力软岩巷道的支护特点，提出了科学合理的匹配支护对策。     

深部倾斜煤层沿空掘巷围岩变形特征与控制技术研究

通过对深部倾斜煤层沿空掘巷掘、采两阶段围岩应力场与位移场的分析,揭示了该类巷道围岩非对称大变形特征：窄煤柱帮与底板变形量远大于实煤体帮及顶板,巷道整体断面收敛率大。产生该变形破坏特征的原因：1)巷道埋深大,围岩处于较高的应力环境中;2)护巷煤柱宽度及支护阻力过小,使其过早进入残余承载阶段;3)无支护底板作为变形破坏能量主要释放通道,加剧了巷道顶帮围岩整体下沉。通过对不同宽度护巷煤柱方案的数值模拟,合理确定了试验巷道护巷煤柱宽度及试验巷道支护技术与参数。工程实践表明,采用新支护技术后,巷道窄煤柱与底板非对称变形大变形得到了有效控制,保持了巷道长期稳定。     

唐口煤矿条带开采及煤柱稳定性规律研究

针对唐口煤矿的地质条件和地表村庄建筑物的现状,依据地表移动变形规律,提出了具体可行的条带开采方案,保证了村庄不搬迁和房屋居住的安全,达到了经济、合理开采的目的。工作面的条带煤柱内布设了钻孔应力传感器、大位移横向变形位移计对条带煤柱进行采前、采中、采后的长时间的应力监测,研究并分析了深部条带煤柱的覆岩应力特征。结果表明,条带煤柱的应力高峰区在距煤壁6～8 m之间,距离煤壁1 m的区域煤柱仍然受到支护系统和煤柱边缘的横向约束作用而处于三向应力状态;距煤壁10 m的煤柱应力始终很小,最大仅为2.5 MPa,说明没有太多的覆岩应力转移到该区域煤柱上。     

受采动影响大断面巷道支护技术

利用顶板窥视仪、X射线衍射仪对-200 m井底车场巷道围岩状况进行了观测分析,针对受采动影响巷道特性,采用了"注浆+锚杆+锚索+喷浆"联合支护修复巷道,再通过数值模拟和现场观测对支护效果进行了分析和检验,结果表明新支护方案较修复前相比围岩表面收敛位移量下降了80%以上,巷道围岩变形得到较好控制,表明新支护方案能保证该巷道围岩的长期稳定.     

邻近终采线梯形煤柱冲击地压防治研究与实践

以济宁市金桥煤矿1304工作面为工程背景,通过分析该工作面邻近终采线梯形煤柱形成冲击危险的主要影响因素,结合微震监测、应力在线监测及预卸压效果分析,建立了相适应的支护和卸压方案。回采后期受超前支承压力等因素影响,梯形煤柱应力集中,为研究工作面回采期间渐缩煤柱应力分布情况,以1304工作面回采后期距终采线150 m梯形煤柱进入采动影响范围后为背景开展研究,采取预卸压、监测、压力显现观测等方法,掌握了梯形煤柱应力分布规律。     

综采工作面跨石门开采在土城矿的应用

为了提高煤炭采出率且实现对石门集中应力的释放,针对土城矿1512-18采面煤层赋存地质条件,分析了常规的走向长壁采煤法煤柱留设大,采出率低的原因.因此,提出了综采工作面跨石门开采方法,通过对跨石门开采技术巷道布置、支护方式、回采工艺以及开采效果的分析,说明近距离倾斜突出煤层采用走向长壁后退式采煤方法跨石门开采不但技术、安全上可行,而且还能获得较好的经济效益.     

沿空巷道围岩变形规律数值模拟分析

针对大断面沿空巷道在相邻工作面推采过后变形严重问题,利用FLAC3D计算软件进行数值模拟,分析沿空巷道围岩应力、位移随巷道掘进和相邻工作面回采的变化规律,得出受上覆岩层断裂结构影响,沿空巷道表面发生破坏,且煤柱侧应力集中程度相对较大,但不影响整个沿空巷道稳定性;相邻工作面推采过后,煤柱侧应力进一步增加,如支护结构及参数不合理,塑性破坏区将向煤柱内部扩展,支护效果减弱;煤柱破坏到一定程度后,应力向实体煤侧转移,实体煤侧位移急剧增加,严重的可导致巷道失稳。因此,对大断面沿空巷道支护设计时应考虑到围岩弱结构体—煤柱的特殊作用,其是整个巷道失稳的诱发点,应加强支护。     

集中应力区巷道围岩控制技术研究

本文以李子垭煤矿25011采面、北西运输石门及23082煤层探巷特殊的位置、采掘服务关系、采动集中应力关系为研究对象,提出了集中应力区围岩多介质耦合支护技术,成功解决了综采工作面末采及采动影响带来的集中应力叠加,巷道收敛变形,支护失效等难题,具有较高的推广应用价值。     

近距离煤层巷道掘进管控措施

近距离煤层掘进,下位煤层开采前巷道顶板受上部采动影响而产生损伤,上覆采空区垮落矸石和遗留煤柱造成的应力传递不均匀,围岩性质比较复杂。为解决四台矿5733工作面近距离煤层巷道支护难度大的问题,采用"锚杆+短锚索"以锚杆支护为主的巷道支护方案。结果表明,巷道顶板下沉量和两帮位移量均在控制范围内,保证了近距离煤层采空区下巷道的稳定性。     

深井煤柱区下位采动高应力软岩巷道匹配支护研究

以深井煤柱区下位采动高应力大变形软岩巷道为研究对象,通过现场勘察总结出高应力软岩巷道的变形破坏特征和基本规律,分析了深井煤柱区高应力巷道和受下位采动影响的巷道围岩变形力学机制,根据高应力软岩巷道的支护特点,提出了科学合理的匹配支护对策.     

孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸与超大断面巷道支护技术研究

针对古书院煤矿濒临枯竭的3号煤层孤岛煤柱回收巷采支护困难的情况,采用数值模拟和现场实践的方法,进行了孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸留设和超大断面巷道锚杆支护技术研究;结果表明,当煤柱尺寸留设为7m及以上时,煤柱应力、位移、塑性区处于稳定阶段;经历多次采动影响煤柱节理裂隙发育,采用高预紧力强力锚杆支护可阻止有害裂隙的发展,保持锚固体的完整性和自承载能力.现场试验表明,巷道变形较小,锚杆支护控制住了围岩变形,满足了安全生产要求.     

综放开采区段煤柱应力分布及其尺寸优化

通过对煤柱及围岩应力现场测试,分析了不同地质情况下不同尺寸的煤柱内应力受采动影响的变化趋势,根据应力测试结果并结合巷道的支护方式对煤柱宽度大小进行优化设计。从而保证在具体地质情况及支护方式下煤柱的尺寸满足巷道正常使用的要求。     

复杂应力区段煤柱合理留设宽度仿真研究

针对南关煤矿3205运输巷道工作面掘进与支护困难、巷道变形严重且维修频繁的现状,为破解复杂应力情况下煤柱合理留设宽度这一关键性问题,借助FLAC 3D软件进行了应力场与位移场仿真分析。研究结果表明:显著的水平应力场、邻近的采动应力场与劣化的围岩稳定性三重因素的综合作用是制约3205运输巷正常掘进作业的瓶颈。在不同煤柱宽度方案比选过程中,窄煤柱在应对较强水平应力与剪切应力作用时处于劣势。煤柱宽度越大,采动应力场对煤柱及工作面的影响越小,采掘活动更为安全。经过方案比选,最终确立留设煤柱在复杂应力区段的合理宽度为30 m。     

孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护设计研究

针对孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护问题,结合2302孤岛工作面工程实例,采用理论分析、FLAC~(3D)数值模拟和现场实测等方法研究孤岛工作面应力分布特征,分析留设不同宽度煤柱对巷道安全生产的影响,确定巷道最佳位置及支护方案。结果表明,受两侧采空区影响,孤岛工作面应力呈现马鞍形分布;FLAC~(3D)软件分别模拟不同煤柱下巷道开挖情况,分析煤柱内应力分布与巷道顶板位移情况,确定沿空掘巷合理留设煤柱宽度为6 m;通过数值模拟与现场实测,得出巷道采用设计的支护方案,变形得到有效控制。