松软破碎顶板巷道支护技术研究与应用

为了解决大同侏罗纪15号煤层松软破碎顶板巷道支护技术难题,对该煤层及顶底板岩层进行了物理力学性质测试,在此基础上分析了巷道顶板类型,针对煤层顶板实际情况,阐述了及时支护、可缩性支护、大工作阻力、整体加固的破碎顶板巷道支护原则,通过理论计算确定了煤层巷道围岩锚固支护方案。现场试验表明:选择的支护方案和支护参数能够有效地控制巷道围岩变形,巷道顶板的最大离层值为13 mm,支护材料用量下降了10%,保证了巷道安全使用,取得了明显的经济效益。     

采动垮冒型顶板煤巷强力锚索桁架支护系统试验

阳泉煤业集团新元煤矿大跨度垮冒型顶板的运输巷受剧烈采动压力作用,其锚杆锚索支护效果差,基于现场调研和锚索测试资料分析,提出了强力锚索桁架与小孔径高预应力锚索联合支护的新型支护系统.通过研究得出该巷道顶板部分岩层在这种支护作用下形成双拱形强应力区,并分析双拱耦合支护机理.选取东四运输巷一段试验,采用KZL-300型顶板离...     

液压支架电液控制系统设计

根据液压支架电液控制系统在国内外的应用现状,介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的组成和功能,并自主设计了液压支架控制器、采煤机位置检测系统、巷道主机和本质安全型网络。实际的推广应用表明液压支架电液控制系统可实现液压支架就地控制、远程监控及其配套设备跟机自动控制。     

动压巷道矿压显现规律及支护技术

基于煤柱应力监测、钻孔窥视观察等手段对成庄煤矿3号煤层巷道矿压显现规律进行了研究,结合数值模拟确定了在强动压影响下沿空留巷的护巷煤柱宽度。结果表明:采用高强度、高刚度、高预紧力锚杆锚索联合支护强烈动压巷道,巷道围岩破坏深度只有6 m,护巷煤柱宽由原来的40 m减小到30 m,而锚杆锚索受力均达到了破断力的40%以上,充分发挥了锚杆锚索的支护能力,并有效调动围岩的自承载能力,达到主动支护的目的。     

急倾斜煤层巷道支护结构轴向变形模拟试验

为了在急倾斜煤层无煤柱开采过程中保证穿越煤层巷道的稳定性,需要对穿越的巷道进行合理的支护。根据相似理论原理设计了急倾斜煤层开采时巷道支护结构变形研究的模拟试验系统,并对支护结构的轴向变形进行了试验。试验结果表明急倾斜煤层开采过程中巷道支护结构的变形分为压缩-再次压缩-稳定型、稳定-压缩-回弹-稳定型和稳定型3种类型;支护结构与煤层交界部位是支护设计的关键部位;支护结构应具备柔性和可伸缩性;验证了急倾斜煤层开采过程中支护结构稳定-压缩-回弹-稳定的变形特性。     

综放跨采巷道棚-索耦合协同支护技术

芦岭煤矿Ⅱ82运输上山受上方Ⅱ927综放工作面跨采影响且巷道围岩比较破碎,通过分析巷道围岩失稳机理得出了导致U型钢支架结构失稳的原因及锚索支护合理位置,提出了棚-索耦合支护技术方案;利用U型钢支架形成的基本承载结构,通过壁后充填注浆实现了破碎围岩与U型钢支架的第一次耦合,再根据巷道围岩的变形特征和U型钢支架的结构失稳类型,通过合理布置结构补偿锚索实现支护结构补偿,使U型钢支架与锚索形成二次耦合支护,进而提高支架的整体承载能力和支护结构的稳定性,在整个跨采期间巷道顶底板移近量累计475 mm,两帮移近量累计206 mm。     

大断面薄层状顶板回采巷道支护技术

针对曙光煤矿回采巷道薄层状顶板易离层、冒落,两帮收敛严重,底鼓量大,大断面巷道变形破坏严重的现象,根据组合梁理论,采用离散元数值模拟分析了该巷道顶板冒落机理,依据机理需增加巷道支护的护顶面积及加强整体性稳定性,顶板采用300 mm×300 mm×28 mm钢托盘及12号槽钢配合锚网索联合支护,两帮分别采用W钢托板及钢带配合2 000 mm长锚杆支护。观测结果表明支护效果显著,大断面巷道顶底板累计移近量及两帮收敛量分别为179和132 mm,比原有巷道变形减少20%以上。     

高强度锚杆支护技术及在大断面煤巷中的应用

在分析目前大断面煤巷锚杆支护存在问题的基础上,论述了对锚杆支护机理的新认识,开发了适合于大断面煤巷支护的高强度锚杆,并采用FLAC3D有限差分程序对不同锚杆支护参数巷道围岩应力场分布特征与规律进行了模拟分析。结果表明：预紧力是锚杆支护系统的决定性参数,增加锚杆预紧力能有效增大巷道围岩压应力场应力值及扩散范围;锚杆长度的选择应充分考虑锚杆预应力、巷道围岩破碎程度与可锚性;对于相同锚杆材料,直径越大强度越高,预应力扩散范围越大;锚杆垂直于岩面布置时,巷道围岩形成的压应力区分布更加均匀,锚杆预应力叠加效果更好。井下试验表明,高强度锚杆支护技术为大断面煤巷提供了有效的支护手段,巷道掘进期间两帮移近量25.0 mm,顶底板移近量16.6 mm,能有效控制围岩的强烈变形。     

回采巷道向斜轴附近水患防治技术

由于富水层顶板工作面回采巷道向斜轴附近水平较低,极易使向斜轴附近回采巷道排水不力形成肓巷。文中通过对回采巷道向斜轴附近充水因素的分析,给出了工作面的正常与最大涌水量计算公式,提出了三种防治回采巷道向斜轴附近水患的措施,较好地控制了由于工作面涌水造成回采巷道向斜轴附近水患问题。为同类条件下回采巷道的水患防治提供了一定的借鉴作用。     

深部煤巷锚网索耦合支护应用研究

 深部围岩处于高应力环境下,表现出很大的流变性,特别是深部煤巷的支护问题变得越来越困难,淮南望峰岗矿5121B10工作面上风巷支护就面临这一难题。为此,本文就5121B10煤层上风巷进行耦合支护参数设计,针对关键部位进行加强支护,以减少局部的有害变形。实践表明：从巷道深部不同基点的位移来看,锚网索带联合支护巷道能够适应软岩的大变形,巷道变形稳定,为无煤柱留巷成功创造条件。