回采巷道底臌力学原理及控制研究新进展

分析了国内外回采巷道底臌力学原理及控制技术方面的研究成果。传统的底臌控制研究均围绕巷道底板进行，难以从根本上解决回采巷道底臌控制问题。通过现场试验及理论分析认为，回采巷道底臌的主要影响因素是工作面超前支承压力，回采巷道底臌主要来自底板破碎岩层的峰后变形，而顶板、两帮的变形对底臌亦产生重要影响，因此，回采巷道的底臌控制与巷道围岩整体稳定性有关，在提高巷道围岩整体稳定性的同时，加固帮、角可较好地控制回采巷道的底臌。参47。     

软岩巷道底臌机理分析与治理技术研究

针对六家煤矿东一辅助运输大巷底臌严重的问题,采用现场调研、理论分析和UDEC数值模拟相结合的分析方法,研究了底臌发生机理及其相应的控制技术措施。研究认为:巷道围岩性质、地应力、水理作用和加固方式是影响六家矿东一辅助运输大巷底臌的主要因素;底板注浆+锚索束+反拱联合加固技术能有效控制巷道底臌。工程实践表明实施该联合加固技术后,巷道顶底板最终移近量为71~91mm,表面位移量在12~15d后趋于稳定,底臌控制效果明显。     

大断面回采巷道层状底板底臌机理及其防治对策

为研究大断面回采巷道底臌机理并寻求控制底臌的有效对策,通过对大断面回采巷道层状底板底臌机理进行理论推导,提出该类底板底臌的预测方法。结果表明:随着回采巷道底板断面的增大,岩梁的临界应力逐渐减小,更易失稳破坏;在水平力的作用下,几乎所有大断面回采巷道均受到底臌的威胁;随着巷道宽度的增加,底臌量大致呈线性增加。同时对巷道一般支护、加固巷道帮角和顶板及在加固巷道帮角和顶板的基础上安装底板锚杆的3种支护方案分别进行数值模拟,发现加固巷道帮角和顶板的同时安装底板锚杆可更好的防治底臌。     

综采进风巷底臌组合锚注加固技术研究

阳煤集团新元煤矿为了解决煤矿巷道受矿山压力影响导致巷道变形底臌,影响巷道的通风、运输等问题,根据实际巷道所受的应力集中情况与理论分析,采用组合锚注加固技术,对底臌变形的巷道锚注加固,结果表明:底臌变形巷道经过锚注加固后,经过一年多的观察,未出现明显底臌变形现象。     

使用底锚杆防止底臌的措施

一、前言作者曾于1967年先后两次在《日本矿业会志》发表了题为“煤矿存在的底臌现象及其措施”的报告。阐述了通过模拟试验研究探讨过影响巷道底板底臌量的各种因素(从巷道垂直地表算起所达到的深度、上部煤层和巷道间的距离、底板下面松软层的厚度)。这篇是第三次报告。是谈为防止底臌而施工底锚杆所得的效果的报告。在一、二次报告中曾提到,巷道发生底臌以后,研究如何提高拉底施工时的效率或讨论它的机械化,还不如考虑采取不使它发生底臌的措施。在日本煤矿,除了为防止底臌而采取将底板爆破这一经验(据报导高岛煤矿收到好的效果,但常盘煤矿试验没有成功)外,还没有其他任何好的办法。在     

深井巷道挠曲褶皱性底臌机理与控制技术

为研究巷道底臌的破坏机理,提高底板岩层的长期稳定和控制,保证矿井的运输生产正常,采用理论推导的方法,分析了巷道底板滑移线场、极限载荷和速度的运移演化特征,对大屯矿区千米深井层状岩体挠曲褶皱性巷道的底臌机理和控制手段进行了探讨。结果表明:巷道宽度和底板岩层内摩擦角是影响巷道底板应力区分布特征的主要因素,给合推导出的反底拱锚固梁力学模型可以对底板支护强度和锚固参数进行设计,可有效控制底臌。特别对于深井层状岩体巷道底板支护强度应达到0.4 MPa时,底板岩层可达到长时稳定,孔庄煤矿2 a期巷道底臌量小于10 mm,表明研究成果具有较强的可行性与实用性。     

厚煤层综放工作面顺槽底臌机理及控制技术研究

 以彬长矿区某矿110工作面运顺底臌治理工程为技术背景,研究了顺槽底臌的发生机理,并针对引起底臌的主要原因进行巷道支护设计研究,提出了“树根桩式锁脚钢管+泄压槽”底臌综合治理方案,采用FLAC数值模拟软件对方案进行验证,进行了现场工业性试验。现场监测结果和治理效果表明,该方案不仅提高了巷道支护结构强度,也改善了巷道应力环境,底臌治理效果良好,保证了煤矿的安全生产。可为类似工程条件的底臌治理提供借鉴。     

软底工作面回采巷道底臌机理分析及控制研究

回采巷道底臌不仅会造成行人、运料的不便,还可能会影响巷道通风系统的稳定性,是影响工作面安全回采的重要因素。通过对店上煤矿3302工作面回采巷道底臌因素的分析和巷道变形的实测,认为确保该工作面回采巷道稳定性的关键在于控制底臌。通过方法对比确定采用注浆锚杆进行3302工作面回风巷底臌治理试验,结果表明该方案治理底臌效果较好,为类似工作面回采巷道进行底臌治理积累了经验。     

彭庄煤矿软岩巷道底臌控制技术及数值模拟研究

 针对彭庄煤矿巷道围岩节理、裂隙发育,岩层浸水软化严重的复杂地质条件,以马头门大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩物理力学性能的测试、底臌影响因素的理论分析和底臌控制技术的数值模拟,提出了采用全断面注浆、高强超长锚杆加固顶板和两帮、底角锚杆和混凝土反底拱加固底板的综合控制底臌方案。并对马头门围岩收敛变形进行了长期的监测,监测结果表明马头门围岩顶底板的总变形量仅为5mm,这说明该方案有效地控制了底臌。     

软岩回采巷道底臌破坏机制与支护技术

软岩巷道底臌治理一直是软岩支护中重点攻关的难题之一,作为受采动压力影响的软岩回采巷道来说,巷道的底臌问题尤为突出。针对山东能源临矿集团上海庙矿区软岩大变形技术难题,首先从巷道底臌变形的力学机制入手,根据巷道围岩本构关系及应力作用模式,在结合朗肯压力理论的基础上建立了剪切错动型巷道底臌力学模型,导出了巷道底臌力源P_0的计算方程。计算分析知,当底臌压力P_0大于底板岩体的强度极限时,巷道底板岩体将发生剪切和扩容变形挤入巷道空间,随时间效应的加大最终导致巷道底臌;其次,结合建立的底臌力学模型,提出了一种与剪切错动型巷道底臌力学机理相适应的新型反底拱底臌控制技术,对反底拱伸出段、底板预应力锚杆和反底拱主体段3部分在底臌控制过程中的作用进行理论分析,揭示了其"控底-助帮"的底臌控制机理,并综合数值计算和正交实验的方法对新型反底拱结构的3个主要参数进行试验优化,模拟显示影响巷道底臌量指标的主要因素为底板超挖深度和反底拱伸出段长度,影响巷道两帮移近量指标的主要因素为反底拱伸出段长度;最后,通过对榆树井矿13803工作面回风巷原始支护条件下底板压力的验算,确定了底板围岩压力与矿井水的耦合作用是造成该巷道底臌的主要原因,并根据优化后的底板治理方案在榆树井煤矿13803工作面回风巷返修段进行工业性试验。工程实践表明,该项新技术控制软岩回采巷道底臌及两帮变形效果较好,有效保证了工作面回采期间巷道的稳定性。     

五阳煤矿回采巷道底鼓防治技术实践

基于底鼓是巷道围岩变形和破坏的一种主要方式,并且巷道底板的稳定性显著影响着两帮及顶板的变形和破坏,特别是巷道应力高、底板岩层松软破碎时,底鼓更会表现得非常突出.为了采用钻锚注一体化加固技术治理潞安五阳矿回采巷道的底鼓,根据该矿回采巷道地质与生产条件作出合理的底板支护设计,并将锚固与注浆加固技术有机结合进行了井下试验,将巷道底鼓量控制在原来的1/3左右.实践表明:钻锚注加固是破碎底板底鼓治理的有效手段.     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

Study on mechanical principle of reinforcing sidewalls and corners of roadway to control floor heave by anchors

The movement principle of sidewalls and floor of extraction opening is analyzed, it is found that floor heave not only has something to do with the floor strata, but sidewalls. The effect of sidewall anchor and corner anchor is studied, the mechanical principle of reinforcing sidewalls and corners is put forward and applied in engineering practice.     

突出煤层工作面沿空留巷修复技术

为解决卧龙湖煤矿103工作面上下巷留巷期间墙体开裂、巷道顶板下沉量及底鼓量均大等问题,采用理论分析和现场实践相结合的方法,提出了巷道全断面挑棚支护、留巷墙体喷浆加固、局部顶板破碎地段架设工字钢棚、加打底板锚杆等支护技术措施。结果表明：距离102、104工作面0～60 m,巷道两帮平均移近量500 mm,巷道围岩变形剧烈;在60～150 m段,巷道两帮平均移近量120 mm,巷道围岩变形缓和,两巷在整个工作面回采服务期间能满足现场生产需要。     

Controlling floor heave of extraction opening by reinforcing sides and roof

Introduction The study of floor heave control has been focused on the floor rock for a long time, many control meas-ures are applied in the practice, for example, floor an-chor, floor grouting, concrete concave crown, floor dissection etc. These measures can control floor heave to a certain extent, but construction is complicated, and the cost is very high. On the basis of analysis of influence each other of deformation and stress of every parts of surrounding rock, the new way that roof, side…     

倾斜煤层软岩巷道底鼓机理分析及控制技术

 以清水营煤矿110202工作面辅助运输巷为研究对象,分析倾斜煤层巷道底鼓的主要因素,并根据巷道外接圆理论和郎肯土压力理论,建立倾斜煤层巷道底鼓力学模型,推导出倾斜巷道底板围岩压力公式,得出倾斜巷道底鼓力学机制：巷道顶板和两帮松动岩体的垂直应力向底板传递产生水平挤压应力,在底板形成主被动塑性区,被动塑性区内的底板围岩压力大于围岩强度时,底板破坏并向巷道临空区移动,形成底鼓。提出倾斜煤层巷道底鼓控制的“顶板—两帮—底板”系统结构支护方式,并运用到清水营煤矿110202工作面辅助运输巷,数值模拟结果显示：该方法能够有效的控制倾斜煤层巷道底鼓的发生。     

深井大断面煤巷围岩控制技术

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。     

回采巷道采动期间底鼓治理方法

为解决采动期间回采巷道底鼓治理难题,在受动压影响的回采巷道底板上由纵向槽钢梁、横向槽钢梁构成的支柱底梁结构,并安装单体液压支柱,将顶板的压力通过单体液压支柱传递到底板,同时利用单体液压支柱本身所具有的高支护阻力,以达到控制底鼓的目的。该方法支护强度高、操作简便、对生产影响很小,是一种有效的采动期间巷道底鼓治理方法。