大倾角煤巷非对称变形特征与锚网索支护技术

根据淮南矿区6煤大倾角煤层地质和开采技术条件,基于大倾角煤层回采巷道围岩变形特征的相似模拟试验分析,获得了大倾角煤层实体煤巷道非对称变形特征,应用系统动态监测设计法进行了6煤实体煤回采巷道锚网索支护参数设计,并进行了现场支护试验。结果表明,设计支护参数适应大倾角煤巷围岩非对称变形特征,有效控制了巷道围岩变形,保障了工作面安全高效开采。     

不同煤层倾角锚杆支护巷道围岩受力特征物理模拟研究

为了研究煤层倾角变化对锚杆支护回采巷道围岩力学特征的影响,结合淮南矿区大倾角煤层开采地质和技术条件,应用自制相似材料模拟旋转试验架,建立了煤层倾角为0°,30°和45°的锚杆支护回采巷道的相似材料模拟模型,系统分析了不同煤层倾角锚杆支护回采巷道围岩应力、变形和破坏特征。随煤层倾角增大,巷道围岩应力分布和变形的非对称性特征更加明显;倾角越大,巷道围岩的整体稳定性越差。研究得出顶板、高帮和底板是大倾角煤层实体煤回采巷道围岩稳定性控制的关键部位,揭示了煤层倾角变化对锚杆支护巷道围岩力学特征影响的作用机理。工程应用表明,大倾角煤层回采巷道围岩稳定性控制的关键是根据巷道围岩非对称结构特点和围岩力学特征的非对称性,采用非对称锚网索组合支护,并不断改进支护材料、优化支护参数、加强施工工艺和质量管理。     

大倾角煤层回采巷道锚杆支护的数值模拟分析

大倾角煤层回采巷道围岩变形与破坏有其独特性,存在非对称变形与巷道围岩受载不均匀性。论文应用FLAC2D对大倾角煤层回采巷道在不同参数条件下的锚杆支护进行了数值分析,得出了不同支护参数下巷道围岩矿压显现规律,为大倾角煤层回采巷道进行锚杆支护设计提供了理论依据。     

大倾角软岩回采巷道围岩失稳特征及支护分析

通过对大倾角煤层软岩回采巷道失稳特征的理论分析,建立了大倾角煤层软岩回采巷道围岩失稳状态方程,结合耦合支护思路分析,提出了大倾角煤层软岩回采巷道耦合支护方案,并运用数值计算、相似模拟实验及现场支护试验监测对回采巷道耦合支护方案进行综合分析。结果表明:回采巷道顶板失稳呈弧形非对称破断,两帮失稳主要表现为三角形破断体剪切滑移,破坏严重处位于帮角上部,顶板偏中上部破断是围岩失稳诱发点,围岩稳定性与煤层倾角、剪切面长度及煤岩体物理力学参数有关。巷道支护后,沿煤层倾向围岩塑性破坏区较小,顶板离层量保持在合理范围内,提高两帮支护强度利于巷道围岩稳定。     

铁厂沟矿回采巷道锚网支护试验研究

针对铁厂沟矿45#煤层(平均倾角45°)水平分段放顶煤开采过程中遇到的回采巷道变形突出,特别是底板煤层巷道底帮变形严重的问题,分别在+707 m与+688 m工作面回采巷道进行了锚网支护的工业性试验研究。通过对底板煤巷掘进期与回采期巷道变形现场监测表明:适当加大锚杆长度与直径,并在底板煤巷底帮增加布设底锚能够有效降低回采巷道变形量。     

大倾角煤层回采巷道相似模拟研究

根据相似理论及巷道围岩所处的地质条件,建立大倾角煤层回采巷道的相似材料模拟,对大倾角回采巷道采用锚网支护进行了相似模拟研究,通过测量巷道围岩应力分布及位移变形量,得出大倾角回采巷道的变形规律及破坏特征,并在试验的基础上对围岩的变形原因进行探讨。     

近距离不规则采空区下综放煤巷分区控制研究

为了解决近距离煤层巷道围岩大变形破坏的控制难题,以小峪煤矿不规则采空区下近距离厚煤层综放煤巷为工程背景,将试验巷道划分为普通段、采空区下及残留煤柱下等多个区域,通过地质雷达探测、钻孔窥视、理论计算、数值模拟等方法对比分析了不同区域煤巷围岩变形破坏特征。结果表明：近距离不规则采空区下综放煤巷围岩塑化破坏范围为2.15 m;工作面超前剧烈采动影响距离为26 m;综放煤巷回采帮松动范围大于实体煤帮0.5 m。基于此,提出了普通区煤巷常规支护及采空区下与残留煤柱下煤巷槽钢锚索加强支护的分区联合控制技术,工程实践表明分区组合支护技术显著控制了围岩大变形,保障了综放工作面的安全回采。     

大倾角煤巷锚索网支护技术在庇山矿的应用

庇山矿回采巷道垂深820~980m,巷道压力大、煤层倾角大,原有架棚支护巷道变形严重。通过探索采用锚索网支护技术,巷道变形得到有效控制,解决了大倾角煤巷顶板回采巷道支护难题。矿压观测结果显示:巷道围岩变形在巷道使用允许范围内,满足安全生产需要,取得良好效果。     

近距离煤层下煤层回采巷道支护设计

贵州某矿6#煤层和5#煤层为近距离煤层,下煤层回采巷道的支护问题一直是影响整个回采工作的重要因素,针对该矿下煤层回采巷道的支护问题,采用钻孔窥视仪对下煤层回采巷道的围岩结构进行了全断面探测,分析了巷道围岩破坏特征;在此基础上,结合FLAC3D数值模拟软件,研究了上煤层残留煤柱底板应力分布特征,分析了上煤层遗留煤柱集中应力对下煤层回采巷道围岩稳定性的影响,并根据下煤层回采巷道围岩受力和变形特征,提出了非对称支护设计方案,现场监测数据表明该非对称支护方案能够较好的控制巷道围岩变形。     

大倾角煤层巷道变形破坏机理与支护对策研究

基于大倾角煤层巷道围岩破坏特征现场探测信息,建立了不同岩层倾角下巷道围岩变形破坏的数值计算模型,研究了大倾角煤层巷道围岩非对称变形破坏机制,得出围岩变形破坏的关键部位.在此基础上,提出大倾角煤层巷道围岩关键部位非对称耦合支护对策.结果表明:随着岩层倾角增加,巷道围岩变形破坏表现出明显的非对称性,通过对围岩变形破坏的关键...     

东保卫煤矿大倾角煤层回采巷道围岩控制技术研究

根据东保卫煤矿41层-280m综采工作面煤岩赋存条件和开采技术条件,通过对大倾角煤层回采巷道围岩的变形规律和矿压显现规律研究,进而为回采巷道围岩控制提供理论依据,并对回采巷道锚杆支护关键技术进行分析,保证了该矿大倾角煤层工作面安全高效回采。     

基于激光巷道断面检测仪的巷道非对称大变形特征分析

不同时期巷道全断面尺寸检测能够揭示巷道围岩变形特征及演化规律,为巷道支护设计和围岩控制提供依据。但对于非对称大变形巷道,传统的人工测量方法难以准确表征巷道变形特征。以某矿141511回风巷为工程背景,采用YJDM3.6矿用激光巷道断面检测仪对回采阶段不同位置断面进行了检测。结果表明:回采过程中,3 m宽窄煤柱沿空掘巷段和25 m宽大煤柱掘进段巷道断面均呈现非对称大变形特征,断面收缩率达65%~69%;随着回采工作面的推进,离工作面越近,141511回风巷非对称大变形趋势越发明显,且窄煤柱帮变形量明显大于实体煤帮变形量,巷道围岩控制应重视窄煤柱帮支护;YJDM3.6矿用激光巷道断面检测仪对非对称大变形巷道变形量快速检测及特征分析具有良好的适应性。     

急倾斜软煤巷道破坏机理及锚网支护设计

太平煤矿主采11#煤层,煤厚1.5 m.由于煤层倾角为55°~63°的大倾角,且顶底板较松软,造成该煤层回采巷道变形和破坏严重,支护困难.通过现场实测,得出了巷道的基本破坏特征是非对称的变形,主要表现为巷顶下沉和顶帮下沉,底帮帮鼓.通过对25113工作面的相似模拟和数值模拟,获得了急倾斜煤层大范围开采过程的围岩运动规律,揭示了顶帮下挫和底帮下滑式的非对称变形机理,指出了巷道主要为拉破坏和剪破坏,支护的重点区域是巷道顶板和底帮上部.根据巷道的变形特征,确定采用内强式锚杆支护方法.根据顶帮下挫的变形特征,提出了优化巷道断面和锚网支护相结合的支护设计的方法.通过实践,表明该方法是成功的.     

采动诱导巷道围岩失稳及其控制技术

任楼煤矿-720轨道大巷受上覆煤层工作面开采影响强烈,巷道变形严重。对此,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析上覆煤层工作面开采对底板巷道围岩稳定性影响规律,研究采动诱导巷道围岩失稳机理。应用支护结构补偿技术,提出适合此类采动诱导巷道的高强稳定型锚网索支护技术,并进行现场工业性试验。对上覆工作面回采期间,试验巷道围岩变形情况进行长期观测,掌握工作面回采期间巷道围岩变形特征,正确评价支护技术及参数的合理性。     

坚硬顶板条件下采动煤巷围岩控制技术研究

某矿开采石炭系5#层,煤层厚度大、顶底板坚硬等特点,在采用综放开采的过程中普遍存在采场压力大,矿压显现剧烈,煤巷维护困难等突出问题。为探明该矿回采巷道变形破坏的根本原因,通过对采动煤巷围岩应力状态进行现场检测,根据检测结果分析了坚硬复杂顶板条件下煤巷围岩变形破裂演化规律,通过FLAC3D数值模拟验证了巷道支护效果,为巷道支护提供了理论依据。     

煤巷锚网索联合支护的分类方法

通过对不稳定、大倾角煤层回采巷道锚杆、护网、锚索联合支护作用的分析,提出了煤巷支护的设计原则,并按巷道用途、服务时间长短、巷道断面大小及围岩性质归纳了回采巷道采用钢锚砼、钢塑、混合3类支护分类的基本方法。解决了刘东煤矿大倾角煤层、不规则巷道断面用标准支架支护,造成接顶、背帮难的矛盾。     

大倾角煤层巷道围岩变形破坏机理及支护研究

大倾角煤层巷道支护通常采用单一支护体系,围岩变形破坏极为严重。为寻找出适合大倾角煤层巷道稳定的支护体系,对大倾角巷道围岩变形破坏特征进行了分析。以代池坝煤矿3963运输平巷为例,结合点荷载试验、松动圈测试并采用数值模拟软件,对该巷道围岩力学性质、松动范围、应力分布及变形情况进行研究,得出大倾角煤层巷道围岩变形破坏机理,且工程应用取得了较好的效果,为控制大倾角煤层巷道稳定性提供了科学依据。     

大倾角煤层巷道围岩变形破坏机理及支护研究

大倾角煤层巷道支护通常采用单一支护体系,围岩变形破坏极为严重,为寻找出适合大倾角煤层巷道稳定的支护体系,对大倾角巷道围岩变形破坏特征进行了深入地分析。以代池坝煤矿3963运输平巷作为研究对象,借助点荷载试验、松动圈测试和数值模拟软件,对该巷道围岩力学性质、松动范围、应力分布及变形情况进行研究,得出大倾角煤层巷道围岩变形破坏机理,且工程应用取得了较好的效果,为控制大倾角煤层巷道稳定性提供了科学依据。     

近距离煤层回采巷道非对称破坏机理及其控制

近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#_下煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的方法,探究23306_下进风巷掘进期间产生的非对称变形机理,并提出合理的巷道支护参数及工艺,改善了巷道围岩条件。研究结果表明：上位煤层遗留煤柱及本煤层邻近采空区的存在导致巷道围岩主应力方向及大小发生变化,而非均匀的应力分布致使巷道围岩塑性区呈现蝶形破坏,巷道顶板水平应力变化幅度大、剪切应力大,造成巷道顶板极度破碎,顶板至上覆采空区间全为塑性区分布,顶板两侧应力及塑性区的差异性分布是造成巷道非对称变形的主要原因;数值模拟得到煤柱内X-Y,X-Z,Z-Z方向的应力受本煤层邻近采空区的影响较大,巷道两侧应力大小不等,致使巷道产生非对称变形;根据巷道围岩的受力状态、工作面地质条件及支护成本,优化了巷道支护参数,现场应用效果良好。     

大倾角复合顶板巷道破坏特征及控制技术研究

针对镇城底矿8#煤层大倾角松软复合顶板巷道原支护方式存在的巷道围岩变形量大、支护效果差、支护成本高等问题,结合矿井实际条件,采用理论计算方法对支护参数进行设计,对支护材料进行选型,并进行了工业性试验,得出复合顶板条件下巷道围岩变形和破坏特征,为镇城底矿28105工作面巷道支护设计提供科学依据。