协同锚固技术在“倒梯形”断面煤巷支护中的应用

针对新桥煤矿2502综采工作面巷道“倒梯形”断面不对称造成的巷顶围岩变形破碎异常，为采取合理支护方案，根据工作面赋存特征及围岩力学性质，通过理论及FLAC数值模拟分析巷道围岩应力分布特征，提出巷道支护方案:顶板采用“锚网带+锚索梁”、两帮采用“锚网带”的协同锚固支护方式。经成巷后断面收敛及顶板离层观测，巷顶下沉量稳定在79 mm左右，离层量稳定在19 mm，表明巷道围岩得到有效控制。     

1402皮带顺槽耦合支护技术研究

为实现1402皮带顺槽围岩变形有效控制,针对二1煤层倾角较大、煤体破碎且松软特点,提出针对性优化巷道断面及耦合支护技术控制围岩变形,顺槽断面为倒梯形可在一定程度降低围岩局部应力集中程度,综合利用锚网带+锚索+锚索梁耦合支护,强化薄弱环节支护,减少围岩变形。现场应用后,顺槽顶板、底板、两帮变形量最大分别为36 mm、97 mm、96 mm,围岩支护体系可靠运行。     

深部软岩巷道梯次耦合支护技术研究与应用

为了解决陈四楼煤矿深部软岩巷道支护技术难题,基于耦合支护理念,提出了"锚网喷+长短锚索+围岩深浅孔注浆"的梯次耦合支护技术,有效控制了巷道围岩变形。在南九采区轨道下山的矿压观测结果表明:巷道顶板下沉量及两帮位移量最大值分别为73mm、147mm,巷道顶板下沉及两帮收敛均得到了有效控制,支护效果良好。     

煤巷倾斜层状顶板变形失稳机理及支护技术

针对鹤壁矿区二1煤层回采巷道顶板变形严重支护困难,从倾斜岩层非对称作用、水平构造应力、煤帮软弱失稳、底鼓塑性流动诱发等方面分析揭示了顶板失稳力学机理。采用高预拉力、高刚度护表构件控制围岩浅部离层,利用围岩深部自承能力;锚索减跨强力悬吊,帮角弱化区补强支护整体促稳等支护对策,并提出了预拉力锚网索梁联合支护技术参数。结果表明:掘进期,新支护方案下的巷道顶板最大下沉量44 mm,降低75%;两帮移近量最大77 mm,减小60%;回采期,顶板最终下沉量138 mm,两帮移近量为179 mm,巷道支护状况有了明显改观。     

葛店矿倾斜煤层回采巷道支护技术优化

高地压条件下倾斜煤层回采巷道支护技术已成为约束煤矿安全生产的难题之一.在分析总结围岩变形破坏特征和原因的基础上,提出了回采巷道顶部采用1/4圆拱形断面、巷帮采用锚索钢梁护帮支护优化方案,确定了锚、梁、网+锚索联合支护技术参数.工程实践表明,优化支护技术有效控制了围岩变形破坏.     

巷道支护参数优化设计及应用

为了节能降耗，巷道施工过程中要求快速掘进并且合理支护，对巷道支护参数进行了优化，基于巷道地质状况，顶板采用高强锚杆、梯形梁进行锚梁支护，使用锚网梁+锚索补强支护；回采巷道外段煤帮采用等强锚杆加缓冲皮垫、梯形梁、片网进行锚网梁支护，并进行了围岩变形观测。研究得出，优化后的巷道支护方案具有较好的支护效果，取得了良好的经济效益。     

软碎厚泥岩顶板巷道短锚索强力支护技术

针对平定裕泰煤业15101综放工作面回风巷道围岩大变形、反复破坏的控制难题,在总结类似矿区相关巷道支护经验基础上,分析得出回采巷道具有大埋深、大断面、强烈动压影响等特征,并结合现场地质生产条件,提出采用21.6mm,L=5.25m的高强度大直径高预应力短锚索进行顶板全锚索支护的控制方案,并在现场应用。实践表明:采用该支护方案后26d左右,回风巷道变形趋于平稳,顶板下沉量不超过176mm,底鼓量不超过110mm,左帮最大移近量87mm,右帮最大移近量为95mm,巷道围岩变形得到有效控制,且巷道服务期间未扩刷整修,技术经济效益显著,可为类似巷道围岩控制提供技术支撑。     

赵楼煤矿沿空巷道锚网索支护技术研究及工程实践

为解决赵楼煤矿沿空巷道安全掘进的难题,在大量现场调研基础上,结合该矿及邻近矿井沿空巷道支护经验,提出了"稳顶控帮"的沿空巷道掘进支护思路,即:采用锚网带基本支护,配合纵向锚索钢带梁稳定顶板;采用锚网梯基本支护及纵向布置锚索梯控制帮部。矿压观测结果表明,采用稳顶控帮支护技术后,3303轨顺沿空巷道两帮移近量及顶板下沉量均得到了有效控制,满足了工作面回采对沿空巷道的断面要求,为赵楼煤矿后续沿空巷道的支护设计提供了参考依据。     

深井综放沿空掘巷围岩变形破坏机制及控制对策

通过对赵楼煤矿综放沿空掘巷现场调查和变形监测,分析了巷道围岩变形破坏特征,深入揭示了围岩变形破坏机制,认为围岩强度低,地应力高,围岩松动破坏范围大,支护结构及参数不合理,巷道围岩应力环境复杂和断面尺寸大是围岩变形破坏的主要原因。基于强力让压耦合支护和关键部位加强支护的围岩控制原理,提出了顶板锚网带索、纵向钢带+两帮锚网梯索、纵向钢筋梯+窄煤柱帮部锚索加强和喷浆+实体煤帮钻孔卸压的支护对策并进行现场试验。结果表明:掘巷稳定后,巷道围岩控制效果良好;锚杆、锚索受力最大值均在其屈服范围内,并为回采期间留够了充足的余量。研究结果为类似复杂难支护巷道提供了借鉴。     

山西常村煤矿S5轨道下山支护方案优化

巷道的有效支护对于确保巷道快速安全掘进意义重大。常村煤矿S5轨道下山原设计采用锚杆、锚索联合支护方案,巷道支护后矿压监测表明:(1)巷道顶板最大下沉量为77 mm,右巷帮最大收敛量为83 mm,左巷帮最大收敛量为55 mm,巷帮收敛呈现不对称发展,巷道变形量超过50 mm的控制要求;(2)巷道顶板锚杆、左帮锚杆、右帮锚杆和锚索的轴力分别为77,95,71,177 k N,锚杆、锚索的支护作用并未得到充分发挥。在充分分析该矿已建巷道成功支护案例的基础上,对S5轨道下山的支护方案进行了优化,即:(1)保持锚杆长度、间排距不变,锚杆均垂直于巷道顶板打设;(2)锚索采用"大五花"布置形式,采用3根锚索支护时,在巷道正中位置布置1根,其余2根锚索分别布置于巷道最外侧锚杆轴线位置处,并倾斜25°打设;(3)采用2根锚索支护时,锚索布置方式与原支护方案一致;(4)将所有锚索的初张拉力提高至350 k N。FLAC3D数值模拟分析表明:支护方案优化后巷道顶板最大下沉量降低至49.2 mm,巷道两帮最大收敛量降低至41.67 mm。现场试验表明:采用支护优化方案后,巷道顶板最大下沉量为42 mm,巷道两帮最大收敛量约为48 mm,可见对该矿S5轨道下山支护方案的优化对于控制该段巷道围岩变形具有显著成效。