桁架锚索组合支护技术在开切眼中的应用

大跨度复合泥岩顶板煤层巷道是围岩变形剧烈且顶板易冒落、极难维护的巷道。针对该类巷道围岩破坏特点，提出桁架锚索组合支护技术，结合白龙煤矿2-1101切眼，采用有限元软件进行支护参数优化模拟分析，并对桁架锚索组合支护技术的经济效益进行分析。     

桁架锚索支护技术在大断面巷道支护中应用

针对13031切巷大断面在采用原支护方式情况下出现巷道顶板下沉量和巷道两帮位移量增大,巷道变形较为严重等问题,结合复合桁架结构锚索支护技术原理,并采用FLAC3D进行数值模拟,确定采用桁架锚索的长度及桁架搭接长度等合理技术参数,按照参数对巷道支护方案进行优化设计并在现场实施,根据现场观测及实施效果表明,采用复合桁架锚索技术支护后,巷道顶板下沉量为87mm,巷道两帮位移量为46mm,巷道围岩变形量未超过规定要求,达到了控制巷道顶板的要求。     

复合顶板巷道锚杆锚索支护技术探讨

论述了复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用预应力锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.研究成果已成功地应用于工程实践.     

南关煤业不稳定复合顶板巷道差异性支护技术应用

为解决复合顶板巷道围岩控制难题,采用现场调研、工业性试验的方法,开发了不稳定复合顶板巷道差异性支护技术。当复合顶板岩层厚度在0.8～2.0 m或2.6～4.2 m范围时,巷道采用"锚杆+长锚索+W钢带+六边网"联合支护;当复合顶板岩层在2.0～2.6 m范围时,巷道采用"短锚索+长锚索+W钢带+六边网"支护。技术应用后,实现了南关煤业不稳定复合顶板巷道围岩的稳定控制。     

风化软顶综放巷道支护技术研究

通过理论分析和数值模拟,结合现场观测结果,针对风化软顶综放巷道围岩大变形、难支护的特点,提出采用高强锚杆限制围岩变形,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩,采用预应力锚索加强支护顶板,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中。实践表明,这种支护技术保证了巷道的稳定。     

厚层复合顶板煤巷锚杆支护技术研究

为了解决顾北矿1312(1)综采面厚层复合富水顶板条件下巷道锚杆支护难题,根据煤巷锚杆支护围岩控制机理,锚杆支护巷道的围岩强度强化理论,高预应力、高强及超高强锚杆与锚索支护技术,提出了厚层复合富水巷道锚杆支护方案。工程实践表明,顶板和两帮采用2.5 m长高预应力、高强锚杆,顶板采用6.2 m锚索配合槽钢组成锚索梁结构支护,充分调动深部围岩承载能力,主动控制巷道围岩并形成稳定的承载结构,缩小了围岩塑性流动区的范围,达到了预期的支护效果。     

挠褶带内复合破碎型煤巷顶板控制技术

为了研究挠褶带内复合破碎型煤巷顶板的控制方法,对具有典型复合破碎顶板特征巷道掘进期间发生的数次小型和2次较大型冒顶事故进行现场观察和理论分析,总结了在挠褶带影响下巷道顶板围岩的5个典型特点,探讨了复合破碎煤巷顶板冒落的松脱型垮冒和挤压型垮冒2种垮冒类型。针对复合破碎煤巷顶板的2种垮冒类型,提出了采用将被动的前探梁临时支护改为单体柱主动支护或掘进机载临时支护梁和提高锚杆的初始预紧力,来控制松脱型垮冒;提出了采用增大锚固范围和采用基于巷道上帮角锚固的锚索桁架系统来控制渐次离层的方法来控制挤压型垮冒。分析了锚索桁架系统的支护原理,确定了锚索桁架的支护参数,现场应用结果表明:挠褶带内复合破碎型煤巷顶板主要发生松脱型和挤压型2类冒顶,其中松脱型垮冒通常只能减弱,不可避免,是挠褶构造生成时挤压、拉伸等造成破碎顶板围岩的固有特性;通过及时安装锚索桁架和锚杆网组合支护可以控制复合顶板渐次离层,避免巷道发生挤压型垮冒。     

复合顶板高应力桁架锚索支护技术研究

晋华宫矿复合顶板煤巷掘进过程中变形严重,不得不架棚返修,严重影响掘进效率。文章介绍了锚-带-网-新型高预应力桁架锚索支护的原理,并结合晋华宫矿的地质条件提出了"锚杆-单体锚索-桁架锚索"三阶梯次支护,制定了2709巷新型桁架锚索三阶梯次支护控制方案,分析了作用效果。可为类似复合顶板条件下的巷道围岩控制提供借鉴。     

深部大断面复合顶板回采巷道围岩控制技术北大核心

针对复合顶板巷道易发生冒顶事故,巷道顶板支护困难等问题,分析了复合顶板变形失稳机理,提出采用长短锚索协同支护技术;利用数值模拟分析了原始巷道支护方式和高强预应力长短锚索协同支护方式对巷道围岩的控制效果。数值分析结果表明:采用改进的长短锚索协同支护方案能够有效控制巷道变形破坏,巷道塑性区体积减少了29.1%。现场的实际监测数据表明,采用长短锚索协同支护形式后巷道顶底板移进量、两帮移进量、顶板下沉量分别降低下降了63.6%、60.4%、60.2%,该支护方式对复合顶板巷道围岩具有较好的控制作用。     

大采高开切眼桁架锚索支护参数优化研究

为了研究大采高复合顶板煤巷的桁架锚索组合支护作用机理,采用理论分析、现场试验、数值计算试验等方法,对大采高2-1101大断面开切眼桁架锚索组合支护参数进行优化分析。研究结果显示：桁架锚索倾角在65°~75°范围内对控制围岩变形和塑性区扩展效果最好,倾角偏大或偏小均不利;桁架锚索的锚固点必须位于稳定的受压岩层内,保证桁架锚索支护系统有一个稳定的锚固基点;桁架锚索的长度为9m时对开切眼复合顶板围岩的稳定性最有利;桁架锚索钻孔的孔口至切眼巷帮距离最优值为1.5 m;顶锚杆密度为10根/排时,现场观测结果显示：两帮移近量最大值为145 mm,顶板下沉量最大值为166 mm,切眼围岩的收敛率在有效控制范围内,桁架锚索组合支护对切眼围岩控制有良好效果。     

复合顶板动压巷道变形破坏机理与锚杆支护技术

薛虎沟煤矿为解决复合顶板巷道围岩控制和支护困难,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了分析及应用。结果表明复合顶板动压巷道围岩变形破坏主要是锚杆支护的主动支护作用效果差,特别是复合顶板岩层节理裂隙发育程度高,会使巷道顶板的稳定性大幅降低;结合矿井实际地质条件,采用锚杆、锚索联合支护技术,提升了锚杆、锚索的预紧力,增强了联合支护的支护强度,提高了联合支护的主动支护效应,可有效控制复合顶板动压巷道围岩的变形破坏。     

大断面沿空巷道锚索桁架联合控制技术

针对屯兰矿大断面沿空巷道在采动影响下的围岩大变形特点,提出了一种锚索桁架联合控制沿空巷道顶板的技术,分析了大断面沿空巷道的锚索桁架控制机理,并通过FLAC数值模拟沿空巷道围岩应力场的特征,优化设计了锚索桁架支护参数,结合现场矿压观测得出锚索桁架控制技术,有效地控制了沿空巷道顶板的剧烈变形。     

大断面巷道锚索桁架控制技术的相似模拟试验

为了研究锚索桁架控制技术在大断面巷道控制实践中的优越性,以厚煤层开采条件为背景,采用相似模拟试验方法开展了锚索桁架和传统单体锚索控制大断面巷道的对比试验,得出了巷道顶板下沉量和底板围岩应力范围,相应的监测结果表明:在相同的围岩应力和巷道断面条件下,锚索桁架控制的巷道较单体锚索控制的巷道变形量小,控制效果好,但是锚索桁架控制巷道在巷帮底部监测的垂直应力较大,要想使锚索桁架充分发挥支护性能需要对巷帮进行有效支护。     

锚索二次支护技术在大巷交叉点中的应用

 为了解决二次支护困难的问题,提出了运用高预应力桁架锚索主动复合支护配合锚喷支护技术,即通过施工锚索配合16#槽钢及喷浆来解决改U型棚支护后二次支护困难的问题,可有效防止围岩强度降低,保持围岩的完整性。通过现场观测表明,桁架锚索二次支护系统可以在复杂地质条件下多种巷道交叉点应用,巷道支护状况相比以前发生本质变化。结果表明锚索二次主动支护系统可有效控制围岩变形与破坏,防止顶板离层,是适合大巷交叉点等复杂条件下二次支护的一种全新强力复合主动支护方式。     

薄层复合顶板回采巷道锚杆锚索梁联合支护技术

针对泥岩顶板承载能力小、稳定性差的特征，采用桁架及锚索梁联合支护减小围岩拉应力或将拉应力转变为压应力，提高围岩整体稳定性；同时，采用树脂药卷加长锚固高强度锚杆提高围岩自承能力，显著改善了薄层复合顶板巷道维护状况。     

大断面破碎巷道全空间桁架锚索协同支护研究

针对深部大采高综放工作面回采巷道由于断面大、破碎、扩容、大变形等,而导致常规支护极易发生不协调变形失稳的问题,基于对潞安矿区大断面软弱破碎巷道围岩变形破坏机理的系统深入分析,从三维空间支护协同承载与围岩协调变形角度,提出了全空间预应力桁架锚索协同支护新技术,阐明了全空间桁架锚索的支护结构、支护机理及其优越性。通过对全空间桁架锚索协同支护方案进行设计,并采用FLAC3D对其支护效果进行数值模拟分析,得到不同预紧力条件下全空间桁架锚索支护巷道顶板预应力场三维空间分布规律,表明全空间桁架锚索支护能够形成三维封闭的承载结构。     

复合顶板巷道围岩控制技术研究

针对星村矿3207轨道巷复合顶板松散破碎、顶板下沉量大、锚索破断等变形特征,分析了巷道变形破坏的原因、复合顶板巷道变形规律和控制技术要点,提出了采用"预应力中空注浆锚索+锚网索"联合支护方案,加强顶板支护强度,充分发挥围岩自承能力。现场工业性试验表明,该支护方案能有效控制巷道围岩变形。     

泥岩顶底板回采巷道变形特征及支护技术

为解决木瓜煤矿泥岩顶底板回采巷道变形大的难题,在分析失稳原因的基础上,确定采用桁架锚索支护系统。研究表明,锚索桁架与顶板为线接触,可以显著改变巷道顶板围岩的受力状态,提高围岩的自承能力。结合工程类比和数值分析的方法确定了具体的支护参数,在10-1021巷应用取得了较好的控制效果。     

桁架锚索在综放工作面大断面巷道补强加固中应用

14208辅运巷巷道围岩变形严重,原有的锚网索支护体系中部分锚杆、锚索失效,给巷道使用安全带来威胁,提出采用桁架锚索对14208辅运巷断层影响区加固,并对桁架锚索围岩控制原理以及现场加固方案进行设计.现场应用后,14208辅运巷断层影响区在邻近采面动压影响下围岩始终保持稳定,期间顶板、巷帮变形量分别控制在162mm、1...     

复合顶板巷道围岩变形特征及控制

针对山西金晖万峰煤矿复合顶板巷道变形剧烈、顶板下沉量大等问题,结合现场调研、理论分析和井下实测等方法,分析了复合顶板巷道支护难点,提出了针对复合顶板围岩控制的关键技术,包括高预应力锚索锚杆全长锚固支护系统、锚杆锚索协调支护技术、两帮加固技术。试验表明,改进巷道支护参数后,围岩变形控制效果良好。