三交河矿2-511工作面回风巷支护设计及钻孔卸压技术研究

为保障三交河煤矿2-511工作面回采过程中高应力煤层巷道围岩的稳定,通过对回风巷地质情况的分析,决定采用锚杆索+钻孔卸压支护技术,结合钻孔卸压支护原理对回风巷支护参数、钻孔卸压方案进行了设计,并对支护后的巷道进行矿压监测,结果表明:支护方案实施后,顶底板的最大移近量为170 mm,两帮最大移近量为120 mm,保证了巷道围岩的稳定。     

三软煤层回采巷道支护中钻孔卸压技术

为有效解决软岩巷道支护难题,提出并研究了钻孔卸压与U型钢联合支护方式。采用FLAC3D数值模拟软件分析了卸压钻孔对巷道围岩变形及应力转移作用机理,模拟结果表明,实施卸压钻孔后,巷道围岩的变形量减小,巷道周边围岩应力峰值向深部转移,巷道处于应力降低区。现场试验结果表明：采用钻孔卸压与U型钢联合支护方案,巷道两帮最大移近量193 mm,降低55%,巷道顶底板最大移近量267 mm,降低55%,巷道支护状况得到明显改善。     

密集钻孔技术在东瑞煤矿切顶卸压的应用

东瑞煤矿在采用深孔聚能爆破卸压时,由于卸压深度不够,出现了沿空巷道变形严重的情况.为此,采用了密集钻孔技术进行切顶卸压,对参数进行了选择.实践结果表明,在采用密集钻孔切顶卸压后,巷道顶底板移近量40～120 mm之间,两帮收敛量在80～150 mm之间,沿空巷道的变形得到了明显控制.     

前和煤业东胶带运输大巷钻孔卸压围岩控制技术

为有效解决前和煤业3#煤层东胶带大巷在原有锚网索支护下围岩变形量大的问题,结合巷道变形特征,确定采用钻孔卸压技术,采用理论分析和数值模拟的方式确定卸压钻孔在修巷作业前,垂直于巷帮打设,钻孔深度为8 m,结合巷道的具体条件确定巷道采用卸压钻孔+让压支护的围岩控制方案,并采用矿压监测验证支护效果。结果表明:支护方案实施后,顶底板和两帮的最大移近量分别为141 mm和132 mm,有效解决了巷道两帮及底板鼓起量大的问题,保证了巷道围岩的稳定性。     

8222工作面软岩巷道钻孔卸压优化支护技术研究

为解决8222工作面顶板高抽巷在现有支护方式下巷道围岩变形量大的问题,通过对顶板高抽巷的地质情况进行具体分析,决定采用钻孔卸压支护技术,结合钻孔卸压支护原理对顶板高抽巷的支护方案进行具体设计,对支护后的巷道进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,顶底板的最大移近量为115mm,两帮最大移近量为270mm,保证了巷道围岩的稳定。     

三交河煤矿11-201工作面两巷水力压裂切顶卸压技术研究

为缓解三交河煤矿11-201工作面回采期间巷道大变形、片帮及冒顶等问题,采用水力压裂切顶卸压技术对工作两巷顶板进行切顶卸压。卸压后,两帮位移量最大为142 mm,顶底板移近量最大为285 mm。相较于非压裂段,巷道两帮围岩位移量降低约45.5%,顶底板移近量降低约42.3%,说明采用水力压裂技术可以切断工作面两巷与上覆关键岩层之间的应力联系,达到卸压护巷的目的。     

放顶煤软岩巷道柔模混凝土沿空留巷技术研究

以霍尔辛赫矿3605放顶煤工作面为研究对象,针对放顶煤软岩巷道柔模混凝土沿空留巷应用技术采用理论技术、数值模拟、现场试验的方法进行研究。结果表明:柔模墙体支承压力峰值在工作面后方20～60 m,峰值在38～42 MPa.工作面后方45～55 m,顶底板移近量最大速率为21 mm/d,两帮移近量最大速率24 mm/d,确定是由基本顶发生二次破断形成新的应力峰值。顶底板最大移近量为252 mm,两帮最大移近量为195 mm,采用柔模支护、切顶卸压、高压喷射注浆加固底板技术有效控制了围岩变形。     

切顶卸压在小煤柱巷道中的应用研究

基于小煤柱巷道受侧向支承压力和超前支承压力双重影响后易发生严重变形的问题，以15107工作面为背景，通过分析沿空巷道侧向顶板结构特征，提出采用密集钻孔卸压的方式进行治理。结果表明，切顶后侧向压力峰值向深部转移且减弱了超前压力的影响；15107回风顺槽两帮移近量263 mm，顶底板移近量264 mm，实现了工作面安全回采。     

大采高工作面二次动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究

为了解决大采高工作面二次动压巷道围岩变形破坏严重问题,以小保当一号煤矿112202工作面回风顺槽为工程背景,从应力角度分析得出巷道围岩破坏的原因,主要为上区段工作面侧向应力和本区段工作面超前支承应力叠加造成;分析了水力压裂切顶卸压作用机理,即通过压裂使顶板岩层产生裂缝,降低其整体强度和完整性,阻断采空区应力传递路径,减小回采时巷道悬顶距;提出了二次动压巷道超前水力压裂方案,水力压裂切顶卸压现场试验结果表明,压裂段顶底板移近量相对未压裂段降低约54.3%,两帮移近量降低约51.1%,压裂段煤体应力相比未压裂段降低了50%以上。研究成果在现场工程的成功应用表明水力压裂切顶卸压技术能够明显改善大采高工作面二次动压巷道应力环境,增强围岩稳定程度。     

深井强冲击矿压煤层巷道控制技术数值模拟研究

为探索具有强冲击危险性的深井煤层巷道控制技术,以某矿7121工作面为工程背景,基于FLAC~(2D)数值模拟软件对4种巷道控制方案的围岩应力、位移及塑性区等特征进行分析。数值计算结果表明:方案3巷道应力峰值最小,其最大应力值为30.68 MPa,应力峰值降低约5 MPa;方案4巷道变形量最小,两帮收敛量为21.36 mm,顶底板移近量为16.70 mm;大直径钻孔使围岩提前产生塑性区,释放积聚在煤岩体中的弹性能。"三结构"控制技术的卸压效果好、围岩变形量小、能量释放多,破坏了发生冲击矿压的强度和能量条件。工程实践表明,现场巷道围岩变形控制效果明显,验证了数值模拟结果的合理性。研究成果可为深井煤岩强动力灾害防治提供借鉴和指导。     

特厚煤层切顶卸压护巷技术研究

斜沟煤矿18201工作面采动对+700 m水平南翼3条大巷破坏严重。因此,对18201工作面材料巷实施了切顶卸压技术,根据材料巷顶底板岩性,确定了合理的切顶卸压孔长度及钻孔间距;并利用FLAC3D数值软件模拟对比了切顶及不切顶条件下,辅运大巷的应力分布情况,对+700 m南翼辅运大巷两帮移近量的观测结果表明,该切顶卸压护巷方案较为合理。     

双采动影响下预留巷道围岩控制技术研究

针对晋煤集团古书院矿预留巷道双采动影响下巷道底鼓严重、片帮等围岩变形的问题,通过现场调研分析围岩变形机理与原因,提出了切顶卸压同时联合锚索注浆加固控制围岩变形的综合治理方法。工程实践结果表明:通过对预留巷道进行切顶卸压和注浆加固,有效控制了围岩变形,满足了工程要求;巷道在初次采动期间顶底板最大移近量为100 mm,两帮最大移近量为20 mm;二次采动期间顶底板最大移近量为174 mm,两帮最大移近量为77 mm,围岩稳定性得到提高,节约了维修成本,保证了预留巷道的后期使用。     

马兰煤矿切顶卸压护巷技术实践

为了解决煤矿坚硬顶板难垮难落问题带来的冲击地压灾害,以马兰煤矿18301工作面为研究背景,对坚硬顶板带来的问题及其解决措施进行了探究。通过FLAC3D数值模拟对切顶卸压的效果进行分析,对比了切顶卸压前后的巷道两帮移近量和顶板底板移近量。发现在预留煤柱20 m下的切顶后的巷道两帮移近量和顶板底板移近量分别减少了23%和16%,切顶卸压的效果明显,通过对不同的煤柱宽度下效果分析发现,随着煤柱的尺寸增加,巷道的变形量降低,但卸压效果将会降低。通过现场实测对巷道的超前支撑压力进行监测,得到了超前支撑压力的峰值和作用范围,解决了马兰煤矿坚硬顶板带来的问题,并为切顶卸压提供一定的理论依据。     

水力预裂超前切顶卸压治理巷道动压技术

针对腾晖煤业105回采工作面回风隅角悬顶面积过大以及巷道超前段动压显著的技术难题,进行了水力预裂切顶卸压治理巷道动压技术。经水力压裂卸压后,留巷顶底板移近量降低51.50%,两帮移近量降低36.19%,有效地释放了动压应力,减缓了两巷的动压影响程度。     

德顺矿煤柱留巷水力压裂弱化顶板技术研究

为了在德顺煤业11106工作面开展煤柱留巷工程,采取水力压裂卸压技术抑制围岩变形,通过UDEC软件数值模拟影响卸压效果的因素——压裂次数和压裂位置。模拟结果发现：分段压裂距离越大,则压裂次数越少,切顶卸压效果越不理想,分段压裂距离最好小于4 m;在上区段工作面采空区侧布置压裂钻孔时,煤柱应力下降幅度达到15.1%.现场试验发现：压裂试验区巷道比非压裂试验区的巷道变形稳定期减小32.8%,两帮移近量下降达45.5%,顶底板移近量下降达63.1%,显著降低了煤柱留巷围岩变形量,卸压效果明显。     

150506综放工作面沿空留巷切顶卸压技术研究

为解决麦捷煤业15~#煤层回采率低、采掘接替紧张的难题,设计在150506工作面进行切顶卸压沿空留巷技术应用试验。理论分析计算、矿压监测等方法研究表明,切顶钻孔的最佳深度为8.0m,切缝线应向采空区倾斜10°,设计了预裂爆破参数和补强支护参数。留巷期间,顶底板移近量稳定在300mm以下,两帮移近量稳定在275mm以下,取得了良好效果。     

运输顺槽深孔爆破断顶卸压护巷技术研究

针对济宁二号煤矿93下11-2运输顺槽在采动影响下巷道围岩变形大、难维护的问题,结合深孔爆破切顶卸压技术原理和理论计算,确定了切顶高度45 m、切顶角度75°以及钻孔布置方式。现场工业试验表明,深孔爆破断顶卸压后,巷道顶底板变形约80.5 mm,两帮移近量约71.8 mm,巷道围岩变形明显减小,取得了较好的效果。     

深井软弱围岩采区回风巷卸压支护技术研究

针对金能煤业一采区回风巷易发生巷道大变形问题,通过数值模拟对比卸压前后围岩应力场的变化,进而提出卸压支护的控制技术方案。工程实践表明,采用卸压支护控制技术可实现应力转移,实测围岩顶板最终下沉量为141mm,顶底板最终移近量为190mm,两帮最终移近量为136mm,有效地控制了巷道围岩变形。     

预裂切顶卸压技术在王庄煤矿6212工作面的应用

王庄煤矿6212工作面与6208工作面相邻,两工作面之间留设5 m保护小煤柱,6208工作面回风巷受6212工作面采动影响,顶、底板最大移近量约1 502 mm,两帮最大移近量约2 087 mm,巷道变形收缩严重。通过对6212工作面回风巷进行预裂切顶卸压,6208工作面回风巷顶、底板平均移近量减小了53.92%,两帮平均移近量减小了56.97%。实践证明:采用预裂切顶卸压技术可以有效控制6208工作面回风巷围岩的变形,保证巷道稳定,减小工程维修量。     

沿空留巷卸压钻孔间距优化试验研究

针对不同间距卸压钻孔设计5种试验方案,在禾草沟二号煤矿1105工作面回风顺槽进行现场试验。沿空巷道内,随着卸压钻孔间距的增大,巷道顶板压力与巷道顶、底板位移差异较大,间距150 mm与间距400 mm卸压钻孔对应区域的顶、底板位移量分别为138 mm与193 mm。综合考虑卸压效果、施工难度等因素,确定200 mm为卸压钻孔的最优间距。