复合顶板煤巷在上覆煤柱受压区域的支护初探

介绍了大同煤矿集团公司晋华宫矿12-3#层301盘区8110工作面5110巷掘进过程中的复合顶板煤巷在上覆煤柱受压区的支护施工技术,简要论述了过压力区时支撑能力的计算方法,阐明了过压力区时的支护工艺。     

深部巷道复合顶板全锚索一次支护研究

城山煤矿一采区3B煤层右0巷顶板为复合顶板岩层，为解决城山巷道顶板易离层冒顶的问题，提出了新型的巷道复合顶板全锚索一次支护方案。采用弹塑性基本理论分析了锚索加固机理，指出了高预应力全锚索大幅提高支护结构的早期支护强度与刚度，有效控制复合顶板的离层和下沉，高预应力为复合顶板岩层提供了法向约束应力，明显改善了顶板岩层应力状态。针对右0巷顶板岩层岩性及分层状况，运用数值模拟和现场实测的分析方法综合评价了巷道复合顶板全锚索一次支护效果，分析了掘进、回采期间顶板下沉及锚索承载规律，掘进期间顶板最大下沉量为34 mm，回采期间顶板最大下沉量为63 mm。现场试验表明：全锚索一次支护对控制深部复合顶板变形效果十分显著，为深部复合顶板巷道支护提供了参考。     

深部巷道复合顶板全锚索一次支护研究

城山煤矿一采区3B煤层右0巷顶板为复合顶板岩层,为解决城山巷道顶板易离层冒顶的问题,提出了新型的巷道复合顶板全锚索一次支护方案。采用弹塑性基本理论分析了锚索加固机理,指出了高预应力全锚索大幅提高支护结构的早期支护强度与刚度,有效控制复合顶板的离层和下沉,高预应力为复合顶板岩层提供了法向约束应力,明显改善了顶板岩层应力状态。针对右0巷顶板岩层岩性及分层状况,运用数值模拟和现场实测的分析方法综合评价了巷道复合顶板全锚索一次支护效果,分析了掘进、回采期间顶板下沉及锚索承载规律,掘进期间顶板最大下沉量为34 mm,回采期间顶板最大下沉量为63 mm。现场试验表明:全锚索一次支护对控制深部复合顶板变形效果十分显著,为深部复合顶板巷道支护提供了参考。     

多软弱层复合顶板动压破坏过程及控制研究

以晋华宫矿12-3#层5103巷为研究对象,对动压作用下多软弱层复合顶板的破坏过程、破坏原因进行分析,得出其破坏过程可分为:拉伸起裂、裂隙贯通、局部冒落、大范围冒落4个阶段,且破坏程度逐渐增大,提出了"钢带锚杆"+"钢梁锚索"的"钢锚"联合支护技术并进行工业性试验。结果表明:"钢锚"联合支护在分别发挥锚杆、锚索各自支护作用的同时,增强了顶板支护整体性,提高了顶板表面抗拉强度,降低了岩体拉伸应力,保证了煤矿的安全生产和工作人员的人身安全。     

基于松动圈理论的复合顶板稳定性控制及应用

以晋华宫矿2105巷为研究背景,利用FLAC3D模拟了软弱层对顶板稳定性的影响,采用钻孔摄像实测了顶板松动圈厚度,基于松动圈支护理论设计了复合顶板稳定控制方案。现场应用结果表明,复合顶板支护效果良好。     

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。     

大断面软弱复合顶板巷道支护技术

针对大断面软弱复合顶板巷道支护难度大、服务期间变形剧烈以及垮冒突发性强的问题,提出采用桁架锚索与锚杆(索)联合控制方法。建立桁架锚索支护顶板结构力学模型,分析了桁架锚索对顶板的主动控制作用;结合数值模拟方法对组合支护方案和参数确定,并在现场2-1101切眼进行实践,支护效果良好,具有良好的推广应用价值。     

掘进巷道破碎顶板支护技术应用

针对小西煤矿3106巷掘进至770～830 m段受断层影响,巷道顶板出现严重破碎现象,采用单一锚杆、锚索支护时顶板维护难度大、支护效果差等技术难题,小西煤矿合理分析了断层处顶板破碎机理,提出了"支设密集钢棚+桁架锚索支护"联合支护技术,通过实际应用效果来看,联合支护技术有效控制了破碎区顶板破碎现象,顶板最大下沉量控制在140 mm以下,两帮收敛量控制在230 mm以下,保证了巷道安全快速掘进,取得了显著应用成效.     

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。     

厚煤层大断面切眼新型支护设计方案及应用

以晋华宫矿12#煤层402盘区8208工作面大断面切眼为研究对象,在分析目前切眼常用支护方案设计方法的基础上,提出了"支柱减跨,渐变锚索,强顶弱帮"的新型切眼支护设计思路,设计了以可移动、可回收单体液压支柱和渐变锚索为主的新型支护方案,并在8208工作面切眼中应用,现场实测结果表明,切眼从开挖到稳定,顶板下沉量39.5 mm,底鼓24.5 mm,两帮收敛了60.8mm,满足了切眼的正常生产。