大断面回采巷道合理宽高比及支护技术

合理的宽高比是保证巷道稳定性的关键因素之一。为获得大断面回采巷道合理宽高比对围岩变形特征的影响规律,采用数值模拟的方法分析了巷道在不同宽度和高度时围岩的变形特征。研究表明,巷道合理的宽高比约为1;巷道围岩位移随巷道宽度和高度的增加逐渐增加,存在合理的宽高比,大于合理的宽高比后,位移明显增大,围岩出现整体移动的趋势,产生离层,最终使巷道发生滑移失稳破坏。针对具体的地质条件和大断面巷道围岩的变形特征,设计采用高预应力锚杆锚索支护技术进行支护,工程应用表明巷道围岩变形得到了有效的控制。     

采空区下软煤层回采巷道围岩稳定性控制技术

为分析采空区下松软煤层巷道围岩稳定性特征,基于新庄孜煤矿52207工作面巷道的典型围岩条件,依据锚杆支护长度和锚索的根数提出了3种可行性方案,采用数值模拟方法研究了采空区区域底板垂直应力分布特点及不同支护方案下巷道围岩的应力和位移分布及变化特征.模拟结果表明:巷道处于应力降低区,随支护强度的增加,巷道围岩应力状态改善,围压逐渐增加,位移场分布范围减小,巷道表面位移得到有效控制.根据围岩强度强化理论和数值模拟结果,提出采用以高强锚杆为基础、辅以高预紧力锚索的组合支护技术,巷道围岩变形控制效果好,围岩结构稳定.     

大埋深大断面硐室围岩变形规律研究

以石拉乌素矿大采深大断面胶轮车硐室为研究背景,采用理论分析方法,对巷道极限平衡区范围进行了计算分析,计算结果巷道破坏宽度2.07m;采用数值模拟研究方法,对大采深大断面硐室巷道在无支护和有支护的情况下巷道围岩破坏情况和巷道围岩变形规律进行了模拟研究,分析得出了巷道破坏特征和变形规律。现场巷道表面位移实测表明,硐室围岩得到较好的控制,支护形式和参数满足工程要求。     

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。     

煤柱宽度对综放工作面巷道位移的影响规律

应用现场实测和计算机数值模拟(FLAC3D)方法,研究调整并分析了不同煤柱宽度条件下,综放回采巷道围岩位移分布特征及其变化规律.研究结果表明,护巷煤柱的宽度不同,综放工作面巷道位移变形有很大差异,巷道围岩移动具有明显的采动影响近场效应;在一定的护巷煤柱宽度范围内,并非煤柱越宽越稳定,或在极窄小煤柱护巷条件下,将巷道布置在采空区边缘低应力区就有利于维护;合理的支护方式应能控制巷道呆动影响剧烈阶段的围岩变形,支护设计应从载荷控制向变形控制转变.     

高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术研究

分析了高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术，采用FLAC^3D数值模拟软件，分析了巷道垂直位移变化规律以及围岩塑性区扩展规律；依据高应力深部巷道围岩变形特征，设计了以锚注为主要支护方式的耦合支护体系，并对改良后的支护方式进行了验证。研究得出，采用锚注和高强度预应力锚杆耦合支护方案，巷道围岩变形得到了有效控制。     

回采巷道预应力平衡主控支护技术与应用

针对付村煤矿3上403运输顺槽具体情况,在理论分析与数值模拟的基础上,确定采用锚梯网(锚索)联合支护方案,并确定了巷道支护参数。结果表明,平衡主控支护,在支护与围岩相互作用中充分利用了围岩的自承能力,巷道支护效果发生了本质变化,顶板位移量平均为巷道高度的0.7%,两帮位移量为巷道宽度的0.82%,有效控制了围岩变形。     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。     

半煤岩回采巷道结构补偿位置数值分析优化

针对某矿Ⅳ622工作面的半煤岩回采巷道以圆形巷道围岩弹塑性变形范围及位移场分布作理论分析,得出如何提高支护阻力是控制巷道围岩稳定的关键;通过数值分析无支护状态、锚网支护及对支护承载体进行结构补偿后半煤岩回采巷道的弹塑性变形范围及位移场分布特征,提出合理围岩控制方案.实践证明:对于半煤岩回采巷道,采用理论与数值分析相结合,能有效确定合理锚索结构补偿位置,提高浅部围岩支护承载体的整体承载能力,控制巷道围岩变形与失稳破坏.     

基于松动圈理论的破碎软岩巷道支护研究与应用

首旺煤矿综采工作面回采巷道顶板破碎,围岩软弱,变形量较大。基于围岩松动圈理论,对首旺煤矿回采巷道的破碎机理和围岩变形机制进行分析,并根据围岩松动圈支护理论,确定锚杆支护的具体参数,设计采用锚杆+注浆联合支护来控制巷道的破坏变形。基于数值模拟结果,对支护后工作面回采巷道的屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行了分析。现场工业试验表明,采用锚杆+注浆联合支护技术后,巷道顶底板移近量和两帮移近量明显降低,巷道完整稳定,可以很好的控制破碎软岩巷道变形,提高巷道的整体稳定性。