煤矿巷道快速掘进支护技术研究

随着快速掘进技术在煤矿开采中的应用程度不断提升,对巷道支护技术提出了更高的要求。对某煤矿煤层和围岩基本属性进行分析的基础上,认为原巷道支护技术方案已经不能满足煤矿快速掘进的基本需要,主要缺陷是顶板的离层量较大。对巷道的支护方案进行优化改进,主要是增加设置锚杆的数量和优化锚索的布置方式,基于FLAC3D软件进行模拟分析发现优化后的方案效果较好,与原支护方案相比较,围岩的稳定性有了很大程度的提升。将优化改进后的快速掘进支护技术方案应用到煤矿开采工程实践中,现场测试发现顶板的离层量与之前相比降低了31.33%,应用效果显著。     

木瓜矿近距离煤层采空区下巷道支护技术应用

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区下巷道支护问题,本文以10-102工作面为工程背景,通过对巷道围岩应力测试和煤岩层可锚性分析,选定了巷道支护的相关参数,并通过借助FLAC3D软件对巷道开挖、支护后的巷道围岩应力、应变情况进行模拟,验证支护方式的合理性。对巷道掘进与工作面回采期间的巷道变形、锚杆锚索受力状况进行监测,结果表明,采用锚杆树脂加长锚固锚索网联合支护,可以满足近距离煤层采空区下巷道安全掘进和采煤工作面安全、高效回采的要求。     

煤巷锚杆-索支护参数模拟及现场试验

为实现巷道安全、快速掘进,利用FLAC3D数值模拟软件、现场实测等方法,对比不同设计方案,优化试验巷道掘进锚杆(网)-索的支护参数,决定采用800 mm×1200 mm的间排距支护方案。通过对试验巷道进行巷道变形观测,巷道变形量及变形速度均在可控范围,支护效果良好。     

大断面特软煤层巷道支护方案数值模拟研究

以河南新安煤矿14211工作面煤巷为工程背景,通过采用FLAC软件数值模拟方法对大断面特软煤层煤巷进行支护方案参数优化,提出在大断面特软煤层掘进巷道中采用锚杆、锚索和U型棚的联合支护方法,并对其支护效果进行监测,研究结果表明:该支护系统很好地保证了特软大断面煤巷的安全,可靠性较高.     

高预应力让压锚杆支护巷道稳定性数值分析

针对老屋基矿煤层巷道高预应力让压锚杆支护特征,用FLAC3D软件进行了弹塑性分析。模拟结果表明,FLAC3D能够比较好地模拟煤层巷道锚固煤（岩）体变形特征和锚杆（索）受力特征。为同类煤矿巷道锚固岩体数值模拟提供了技术参考。     

软岩煤矿巷道锚带加固技术应用

总结软岩煤矿巷道破坏的主要原因及防治原则,针对此类型巷道的特点提出了矩形大断面锚杆钢带联合支护的设计思路,利用FLAC3D有限元软件对设计方案进行了力学分析,通过现场施工监测,该施工方案可以有效控制围岩变形,为锚杆支护设计提供新的思路。     

采空区下覆特厚易自燃煤层回采巷道支护设计及优化

为了满足采空区下覆特厚煤层综放工作面回采巷道的支护要求,以河南能源新疆公司永宁煤化2301首采工作面回采巷道为研究对象,通过FLAC3D数值模拟软件,对比分析了巷道掘进初期、超前掘进工作面10m和50m三个开采阶段下原支护方案和优化支护方案下的巷道围岩应力状态,最终确定回采巷道的最终支护方式为“锚网索+钢筋梯”联合支护,并对锚杆和锚索的长度、直径、间排距、锚固力、锚固长度等参数进行了优化。优化后的方案完全可以满足工程需要,巷道的安全系数相对较高,为类似条件下煤层巷道支护设计积累了经验。     

深井坚硬顶板巷道支护参数优化研究

门克庆煤矿埋深700 m,巷道以深埋高应力和坚硬顶板为主要特征,掘进期间现有的锚杆锚索支护能够维护巷道围岩稳定,通过分析高应力条件下巷道围岩的自承能力,并利用FLAC3D软件进行了模拟计算,优化了支护参数,确定在现有支护的基础上适当放大锚杆锚索排距,实践中取得了较好的技术经济效果,为同类巷道的施工提供了有益的指导和借鉴。     

高强预应力让压锚杆在复杂围岩中的应用

以杨营煤矿3103工作面顺槽复杂围岩巷道支护为背景,运用自然平衡拱理论,计算出杨营煤矿复杂围岩条件下锚杆合理的支护参数：顶锚杆长度为2.4 m,间距为0.9 m;帮锚杆长度为2.2 m,间距为0.8 m;排距均为1 m。将理论计算出的锚杆参数结合有限差分数值模拟软件FLAC3D,分别对普通锚杆、高强预应力锚杆及高强预应力让压锚杆进行了对比模拟研究。理论及实践均表明：高强预应力让压锚杆能够对围岩形成主动支护,减小松动圈破坏范围,可防止锚杆因承受过度载荷过早进入屈服阶段而失效,同时能够减小巷道支护密度,提高掘进速度,对复杂围岩巷道形成了很好的支护效果。     

深井副立井马头门锚杆支护参数的模拟研究

深井副立井马头门的支护问题是巷道支护的关键。针对兴跃煤矿马头门围岩岩性、地质条件等支护影响因素,通过现场实测、理论分析、工程类比初步确定巷道锚杆支护参数;应用FLAC一3D数值模拟软件,对锚杆锚索支护的马头门围岩变形、破坏情况进行分析;并对支护参数优化后。确定其合理支护方式。现场实践表明,支护参数选取合理,支护效果较好。     

切顶卸压巷旁U型钢棚支护沿空留巷技术研究

为了减少煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工程量,保证矿井正常接续,针对云盖山煤矿一矿“两软一硬”不稳定煤层地质条件和矿井单一综放工作面组织生产,以矿井22202综采工作面切顶卸压巷旁U型钢棚支护沿空留巷为研究对象,提出了中厚煤层巷内基本支护采用锚索网+钢带、巷旁支护采用36U型钢棚支护的沿空留巷围岩控制技术。实践监测结果表明:沿空留巷顶板最大离层量115 mm,中线至巷道上帮（老空侧）、下帮最大移近量分别为24,207 mm,留巷效果显著。此沿空留巷技术避免了对采面正常生产的影响,对建设“一矿一面”安全高效矿井具有重要意义。     

岩巷快速掘进机械化作业线配置研究

随着我国经济的高速发展,每年对煤炭的需求也逐渐增加,直接带动了煤炭的快速增长。为了满足煤炭生产以及矿井接替需要,针对大断面岩巷掘进效率低下的问题,研究分析出一套提高岩巷掘进进尺的方法,并对施工工艺进行优化,在解决岩巷掘进效率低下的问题中,使用机械化配套设备组成快速掘进作业线,配合中深孔爆破技术,解决了岩巷掘进效率低、劳动强度大、巷道成形不理想的问题。     

复杂地质条件下大断面煤巷快速掘进的研究与实践

 采用综合机械化掘进技术是实现煤巷快速掘进的主要途径。为了提高复杂地质条件下大断面煤巷掘进速度和机械化水平,本文首先分析了综掘工作面快速掘进的诸多影响因素,继而利用FLAC3D数值模拟软件,研究了不同掘进进尺时,巷道围岩应力场及位移场分布特征,分析了同一掘进速度下不同支护参数对大断面煤巷快速掘进的影响。在此基础上依据林南仓煤矿2220工作面综掘实际,提出了实现快速掘进的技术措施：掘进切割快速、支护参数合理、辅助运输连续及其三大工序之间的优化配置,从而达到快速掘进的目的。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

巷道支护参数优化设计及数值模拟研究

为解决煤矿巷道支护参数欠妥、限制快速掘进问题,进行了巷道支护参数优化设计,研究形成了一套以高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则的创新支护体系,然后采用数值模拟软件,对原支护方案和优化后支护方案进行了分析对比。研究得出,新支护方案能够缓解巷道围岩应力集中,增大了锚杆间排距,减少了锚杆用量,降低了巷道支护成本,为提高巷道掘进速度创造了条件。     

高应力条件下岩巷层位选择的数值模拟分析

某矿即将开采6煤,拟将6煤轨道大巷、回风大巷及运输大巷布置在其底板岩层中。为了确定大巷的具体位置,通过FLAC3D数值计算软件对巷道的具体层位选择情况进行模拟研究,分析了不同层位条件下巷道的围岩变形、塑性区分布以及应力分布情况,模拟结果表明将巷道布置在6煤底板9.0m厚的石英砂岩中,巷道的变形量最小,受力状态最好,有利于巷道的整体维护。     

基于FLAC3D的煤矿巷道锚杆支护技术研究

对煤层及顶底板围岩基本情况进行简要介绍的基础上,利用现场试验方法测量得到了锚杆的拉拔力。基于FLAC^3D软件程序分析了锚杆排距对巷道围岩稳定性的影响规律,发现当锚杆排距和间距为1.10 m和0.95 m、锚杆长度为2.40 m时,巷道围岩具有良好的稳定性并且施工成本最低。根据模拟分析最优结果,对锚杆支护技术方案参数进行了详细设计,两帮部位分别设置3根锚杆,顶板部位设置6根锚杆和2根锚索,同时利用金属网进行防护。将设计的锚杆支护技术方案应用到实践中,对各项围岩稳定性指标进行连续监测发现,支护效果良好,能够确保煤矿生产的安全性。     

基于组合赋权法的回采巷道快速掘进能力评价及应用

采掘失调是制约当前煤矿高效开采的一大难题。回采巷道快速掘进能力评价能够清晰直观地反映其掘进水平，是保证采掘平衡的关键。基于此论文以四个矿井(A、B、C、D)为研究对象，通过阅读相关文献并结合现场实际情况从“人、机械设备、地质环境、管理”四个方面构建了回采巷道快速掘进能力评价指标体系。基于组合赋权法建立评价模型对四个矿回采巷道快速掘进能力进行评价。评价结果为：A矿3202回采巷道、D矿2301回采巷道快速掘进能力基本满足采掘接替需要，B矿10905回采巷道、C矿11602回采巷道掘进能力有待进一步提高。并依据评价结果确定了制约煤矿回采巷道快速掘进的关键因素为“地质环境”。     

近煤层岩巷掘进中防治煤与瓦斯突出技术研究

为了保证近煤层岩巷的安全快速掘进,采用FLAC2D分别对煤层距巷道底板5,10 m时的情况进行了数值模拟,研究了近煤层岩巷掘进工作面前方岩层、煤层的应力分布规律,结果表明:煤层距巷道底板5 m时,前方5~20 m为煤层应力集中区;煤层距巷道底板10 m时,其应力集中区在10~25 m,其应力峰值处在煤层距巷道底板5 m时的集中应力区与原始应力区的交界处。根据煤层应力集中区情况,建议煤层距巷道底板5 m时必需采取防突措施,防突长度为掘进工作面前方20 m,并进行了合理的钻孔设计。