托顶煤动压巷道顶煤顶板变形机理和加固技术研究

晋能王家岭煤业回采面均采用“两进一回”布置,其中上一工作面辅运顺槽复用作为下一工作面回风顺槽,为托顶煤强烈动压巷道,巷道维护困难,需对其变形特征和变形机理开展研究并提出相应加固设计。通过对动压巷道顶板离层、顶帮变形和支护构件受力的监测,结合顶板岩层窥视,掌握了王家岭煤业托顶煤动压巷道的变形特点,顶板离层主要发生在顶煤范围内。采用数值模拟,研究了顶煤厚度、动压影响程度和不同支护设计等因素对顶煤顶板变形的影响,分析了托顶煤动压巷道顶煤顶板变形机理,认为顶煤厚度和顶煤支护情况直接决定托顶煤变形情况,在巷道支护设计时应充分考虑顶煤顶板支护强度和刚度。根据变形特点和变形机理,结合高预应力锚杆支护技术,提出动压巷道加固设计并在井下实施。实践表明,加固效果良好。     

厚煤层沿底巷道顶板变形机理和加固技术研究

晋能王家岭煤业回采面均采用"两进一回"布置,其中,上一工作面辅运顺槽复用作为下一工作面回风顺槽,为托顶煤强烈动压巷道,巷道维护困难,需对其变形特征和变形机理开展研究并提出相应加固设计。通过对动压巷道顶板离层、顶帮变形和支护构件受力的监测,结合顶板岩层窥视,掌握了王家岭煤业托顶煤动压巷道的变形特点,顶板离层主要发生在顶煤范围内。本文采用数值模拟,研究了顶煤厚度、动压影响程度和不同支护设计等因素对顶煤顶板变形的影响,分析了托顶煤动压巷道顶煤顶板变形机理,认为顶煤厚度和顶煤支护情况直接决定托顶煤变形情况,在巷道支护设计时应充分考虑顶煤顶板支护强度和刚度。根据变形特点和变形机理,结合高预应力锚杆支护技术,提出动压巷道加固设计并在井下实施。实践表明,加固效果良好。     

切顶卸压沿空留巷动压承载临时支护技术研究

针对切顶卸压沿空留巷在一定时期内受动压影响显著的问题,提出了采用动压承载临时支护技术控制动压影响期间顶板变形的基本思路。通过理论计算和分析,探讨了动压承载临时支护的作用机理,得出临时支护对上位顶板岩层回转下沉产生的"给定变形"控制作用有限,其主要作用是控制下位顶板产生的扩容变形或离层。利用有限差分模拟软件FLAC~(3D)对动压承载临时支护的作用机制进行了模拟和分析,提出了动压承载临时支护的设计思路,并在柠条塔煤矿进行了现场试验,试验数据表明:在动压承载临时支护技术作用下,巷道顶板变形量普遍小于89mm,围岩控制效果良好。     

动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题，以山西某矿8102工作面为工程背景，通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段，对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析，并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知，巷道顶板应力比较集中，并出现“应力柱”效应，巷道变形较小。结合现场工业性试验，在动压巷道顶板施加组合锚索，巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段；组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。     

特厚煤层切顶卸压技术的应用

为解决动压送巷过程中,回采工作面对掘进巷道的动压影响,避免掘进顺槽时顶板发生冒落,顶板破碎下沉、鼓帮、底鼓等导致工作面维护困难,通过对西山煤电晋兴斜沟煤矿13#煤23111综放工作面皮带巷采用切顶卸压技术处理顶板,结合已回采的23107综放工作面传统布置工艺实际情况进行对比,解决了该矿动压送巷和综采(综放)工作面两巷采空区悬顶面积较大的问题,降低了支护成本,提高了煤炭回收率,为类似回采工作面布置和解决动压送巷技术提供了参考。     

强动压高水平应力巷道围岩控制技术

为了解决强动压高水平应力巷道支护难题,根据地应力测试、顶板取心探测、岩体原位强度测试并结合FLAC~(3D)数值模拟,研究了巷道在强动压高水平应力作用下的破坏机理,进而应用高预应力强力支护技术进行巷道支护,并进行现场试验和矿压监测。结果表明:强动压高水平应力导致巷道两帮由浅到深逐渐剪切破坏,其承载能力减弱导致顶板失稳;强动压高水平应力加剧顶板剪切错动,造成顶板锚固结构失稳,致使顶板松散破碎;提出"固帮控顶"的围岩控制思路,即采用高强度预应力"锚+梁+网"联合支护方案加固两帮和顶板,与原支护相比,表面位移明显减小,围岩控制取得良好效果。     

煤矿井下掘进过动压区域顶板管理措施

文章以司马煤业公司1209工作面回风巷掘进过1208回采工作面动压影响区域为研究对象,详细分析了巷道掘进过动压影响区域时的压力显现规律,提出了有效的施工方案及管控措施,确保了掘进过动压区域的顶板安全,为同类型煤巷掘进时的顶板管理提供了参考。     

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。     

针对高应力软弱顶板的巷道围岩稳定控制方案

高应力软弱顶板动压回采巷道具有特殊性。本文介绍了高应力软弱顶板动压回采巷道覆岩的结构以及矿压显现特征。工程实践结果表明,根据顶板结构分类选取断面形状并采取合理支护方式能有效的控制围岩变形,满足矿井安全生产要求,有着良好的技术经济效益。     

基于动压巷道围岩控制的临空侧顶板压裂释能参数确定

为解决煤矿动压巷道围岩控制问题,针对斜沟煤矿18106工作面地质及生产技术条件,分析了强动压巷道的显现特征与影响因素,建立了临空顶板悬臂梁力学模型,得出了临空顶板积聚弯曲弹性能与煤柱峰值应力关系式,结果表明:悬顶积聚能量与煤柱应力随着坚硬顶板的厚度与抗拉强度的增大而增大,随着坚硬顶板弹性模量的增大而减小;分析了顶板压裂...     

突出危险性采煤工作面动压区瓦斯抽放技术实践

介绍了“三软”不稳定煤层放顶煤工作面动压区瓦斯抽放的不同方法，通过对具有突出危险性的大平煤矿16071采煤工作面动压区瓦斯治理进行考察与分析，总结出采用钻孔抽放突出危险采煤工作面动压区瓦斯的合理布置位置，及动压区顶板钻孔抽放瓦斯的有效高度。     

二道河子矿西区3#部Ⅱ条带综采面动压区掘进支护工作分析

介绍了鸡西矿业集团二道河子煤矿首次采用新型高强度树脂锚杆在动压区内支护 3#煤层综采工作面上巷的基本情况 ,通过支护实践总结分析了在特厚复合顶板情况下在动压区内支护的一些经验和教训 ,为以后掘送3#煤层以及顶动压掘送巷道提供了经验和借鉴     

极近距离采空区下特厚煤层综放工作面矿压管理与研究

针对中煤塔山煤矿极近距离采空区下特厚煤层综放工作面顺槽掘进和回采期间的强动压现象,通过数据监测、理论分析、数值模拟、现场验证,采用减小区段煤柱宽度、增大支架工作阻力、优化超前支护方式、水力致裂顶板等方法,弱化了围岩的强动压作用,有效控制顶板和巷道的变形,保证了矿井的安全开采。     

放顶煤工作面窄煤柱留设后巷道超前段的压力分析与支护

针对斜沟矿23101材料巷巷道顶板下沉、两帮变形及底板鼓起的现象,利用钻孔窥视仪对该巷道顶板岩性进行窥视,分析顶板受相邻工作面动压影响破碎程度,并确定合理的支护形式。顶板窥视分析结果表明,临近采空区的残余支承压力是导致该巷道变形的主要原因,顶板的破坏范围主要位于浅部位置,深部无明显的离层现象,而对于临近采空区的强烈动压巷道,帮部控制尤为重要。     

小保当矿大采高工作面动压巷道稳定性研究

针对小保当矿大采高工作面巷道受二次采动影响变形量大现状,探究了大采高工作面回采前后基本顶侧向破断形式,分析了大采高工作面巷道受一次采动及二次采动影响顶板稳定性,结果表明受侧向悬臂梁结构与采动应力叠加影响,动压巷道侧方基本顶进一步破断回转,煤柱所受顶板垂直压力及水平推力增大,煤柱侧帮部变形量明显大于回采侧,顶板下沉量加剧,提出了大采高动压巷道强帮护顶支护原理,制定了动压巷道围岩控制方案,保证了动压巷道稳定。     

突出危险工作面超前深孔动压注水防尘技术研究

1309l工作面通过煤层超前深孔动压注水试验后,有效遏制了回采过程中产尘量较大、粉尘浓度超标的现象,从根本上改善了工作面的作业环境.另外,深孔动压注水工作为13091回采工作面的瓦斯综合治理、顶板控制提供了保障.     

李雅庄煤矿水力压裂切顶技术应用研究

针对李雅庄煤矿工作面上隅角悬顶面积过大以及巷道超前段动压显著等技术难题,采用水力压裂切顶技术,使顶板岩层产生裂隙,破坏顶板岩层完整性,工作面回采后上隅角能够及时垮落,减小悬顶面积。工程实践表明,通过在工作面2-6112巷上隅角顶板应用水力压裂切顶试验,实现了上隅角顶板的及时垮落且周期来压步距缩短在10 m内,上隅角的悬顶面积小于10 m²。从而转移了顶板应力,减弱了两巷超前动压,最终实现了顶板卸压,保障了李雅庄煤矿的安全生产。     

强动压巷道顶板大深度切缝卸压技术研究

针对潞宁煤矿接续紧张,新掘巷道面临强动压影响的问题,进行了强动压巷道顶板大深度切缝卸压技术研究,对切缝卸压机理进行了分析,对顶板切缝高度进行了确定,选用爆破工艺进行卸压。对动压巷道卸压前后的巷道变形和稳岩稳定性情况进行了监测分析,结果表明,爆破大深度切缝卸压效果明显。     

坚硬顶板及硬煤层开采方法研究

通过七采区十三层煤 7130 6 - 7130 7E工作面坚硬顶板、及硬煤层的开采方法研究 ,为防止采空区坚硬顶板来压时的动压冲击 ,提出使用打移动木垛和垒矸石堆防范措施 ,从而确保矿井安全生产     

顶板水力压裂卸压在动压巷道中的技术应用

针对余吾煤矿工作面末采期,产生的动压对邻近采区大巷的破坏。通过在N1101工作面停采线附近采用水力压裂卸压,可有效破坏顶板完整性,弱化力学性能,从而降低矿压显现,使动压系数减小,有效降低动压对大巷带来的破坏,降低巷道维护成本,取得较好效果,为其他受动压影响巷道提供技术支撑。