神东矿区薄基岩大断面巷道顶板支护控制研究

针对大柳塔矿12615工作面薄基岩大断面开切眼顶板稳定性及支护控制问题,采用钻孔窥视仪探测分析了基岩顶板厚度及顶板分层结构特征,利用离散单元数值模拟分析方法对锚杆锚索在薄基岩大断面巷道顶板支护作用进行模拟分析,并对不同基岩厚度和顶板分层特征的开切眼巷道顶板提出了不同的支护控制方案,并进行了现场试验,取得较好的效果。研究表明,在薄基岩大断面巷道顶板支护控制中,采取顶板结构探测+计算机数值模拟分析+现场试验的设计思路,以及在超薄基岩地段采取分段掘进、分段支护的方案是合理可行的。     

大倾角条件下提高开采上限的研究与实践

针对综合机械化采煤提高开采上限工作面在大倾角地质条件下因顶板管理不利,造成回采过程中发生溃水、溃砂事故。通过分析地质和煤层赋存条件,选择综采、综放综合采煤方法,采取分段上网,设备状态控制,顶板破碎区超前管控等一系列工程措施的现场落实,能够有效的控制顶板下沉、开裂,避免顶板事故的发生。现场实践证明合理的开采方式及顶板控制方法能够有效控制顶板非均衡破坏和矿压显现异常现象,提高大倾角条件下提高开采上限工作面的回采效率。     

三交河煤矿大采高综采面冒顶影响因素的数值模拟

针对三交河煤矿大采高综采工作面受到顶板泥岩影响容易出现冒顶灾害,采用UDEC离散元数值模拟软件,分析了不同端面距和不同支架工作阻力对顶板冒高和顶板下沉量的影响,结果显示:为保证大采高综采面顶板控制效果,端面距应控制在0.6m以下,支架工作阻力应不小于7600kN。将其作为防治顶板灾害的控制指标,现场应用表明效果良好。     

大断面复合顶板煤巷破坏特征及支护策略

以某矿大断面复合顶板煤层巷道为研究对象,结合现场实际生产地质条件和目前支护存在的问题,分析了复合顶板煤巷围岩破坏特征及裂隙发育规律,探讨了大断面复合顶板巷道破坏失稳原因,在此基础上提出了高预应力锚杆锚索组合支护策略。现场实践表明:提出的支护策略对大断面复合顶板煤巷围岩的控制具有良好的效果,能为类似条件的巷道支护提供借鉴。     

富水破碎顶板大断面开切眼围岩控制技术

为解决麻家梁矿富水顶板条件下松软破碎大断面开切眼难以维护的问题,采用理论分析、试验模拟和现场观测的手段,揭示了富水破碎顶板围岩大断面开切眼支护失效的主要原因,采用分步联合支护、顶板疏水、定点注浆加固及封水相协调的技术,对开切眼的稳定状况进行了现场观测.结果表明:钻孔疏放顶板水近2.5万m3,有效克服了顶板水对巷道围岩和支护体的影响,一次成巷区段顶板下沉量控制在400 mm以内,二次扩帮区段顶板下沉量控制在250 mm以内.     

基于剪应变损伤过程的综放窄煤柱煤巷非对称支护研究

针对王家岭煤矿窄煤柱煤巷顶板非对称大变形异常矿压显现,综合现场调研、理论分析、数值模拟、井下试验及现场实测,分析了顶板非对称变形破坏特征,提出槽钢简式桁架锚索与单体锚索大偏移量非对称支护技术。研究得出:1)窄煤柱煤巷顶板非对称变形破坏特征:煤柱侧顶板煤体变形破坏敏感系数大且可持续性强;2)窄煤柱煤巷巷道中心轴两侧顶板煤体剪应变损伤形式和联结速度具有明显的不对称性;3)顶板控制机理:刚柔并济、重点偏移、点线结合、均衡承载。桁架锚索与单体锚索500 mm偏移布置围岩控制效果良好,顶板变形破坏协调一致。     

李雅庄矿2~#煤层回采巷道顶板控制技术研究

针对李雅庄矿2#煤层回采巷道顶板控制存在的现场问题,开展了煤层顶板岩石力学性质及水化性质试验,分析了巷道顶板失稳原因和所应采取的控制措施,并选择现场巷道实施新的顶板控制措施进行工业试验,取得了回采巷道顶板控制良好效果。     

浅埋冲击危险性加长工作面坚硬顶板控制研究

为实现冲击危险性加长工作面坚硬顶板的有效控制,采用支架压力监测、微震监测、数值模拟和综合指数评价的方法,开展加长工作面坚硬顶板条件矿压显现规律现场实测、煤柱上方顶板处理范围的数值计算以及工作面冲击地压危险评价,并进行了现场实践。研究表明,加长工作面具有中等冲击危险,坚硬顶板活动剧烈程度、应力变化、巷道变形具有区域性,在"单面见方"等区域,坚硬顶板岩层能量集中释放,巷道变形量大,煤柱应力集中程度高,确定了不同区域坚硬顶板处理范围,开展了超前深孔预裂爆破的现场实践,使坚硬顶板问题与冲击地压危险得到有效地控制。     

告成矿滑动构造顶板矿压观测研究

采用现场调查、现场观测、理论分析和数值模拟相结合的方法, 分析了告成煤矿13191工作面顶板滑动构造成因和构造带岩性对顶板控制的影响, 得出了工作面顶板矿压显现的基本规律, 为工作面顶板控制提供了依据。     

深井大断面软岩巷道顶板破坏机理与控制技术

针对深井大断面软岩巷道顶板严重破坏难以形成承载结构的难题,采用现场调研实测、理论分析及数值模拟方法,研究巷道断面尺寸变化对顶板的应力场、位移场、塑性区影响规律,阐明其顶板破坏机制,提出深井大断面软岩巷道顶板"多支护结构体"支护技术,将锚网喷形成的外圈支护结构和高强度U型钢支架形成的内圈承载结构组合起来,形成高强度、高刚度的锚壳支护结构,有效控制了深井大断面软岩巷道顶板变形,现场应用效果良好。