下部煤层跨采大巷围岩动态控制技术研究

针对某矿-115大巷下部煤层跨采条件下围岩稳定性维护的技术难点，分析了该大巷的动态控制原理，通过实验室相似材料模拟。研究了下部煤层开采引起的岩层运动规律及其对-115大巷造成的影响．-115大巷的原支护不能保持其稳定性，但通过采用必要的加强支护措施后，大巷的稳定性得到了保证．在此基础上。提出相应的大巷加固原则和关键技术，并利用FLAC软件优化确定了合理的大巷加固参数，且对大巷加固后的围岩状况进行了预测．井下工业性试验达到了预期效果，提高了煤炭采出率，保证了矿井产量，社会经济效益显著．     

跨采岩巷关键部位非均匀加固技术及工程应用

分析了跨采岩巷受采动影响的失修变形机理,提出了跨采过程中对该巷道的两顶角和两帮底采用"锚杆 关键部位加强支护"的锚注支护技术,即顶角处补打小孔径预应力锚索,帮底增加一定角度的底角锚杆,同时对巷道实行水泥水玻璃浆液的注浆加固技术.此外,根据巷道与上方跨采工作面距离的大小及围岩破碎的地质条件及时调整锚杆、锚索的排距参数,形成非均匀加强支护.监测结果证明了加固支护技术对同类巷道支护参数的确定或受采动影响严重需加固支护的巷道有借鉴意义.     

基于FLAC^(3D)的中空注浆锚索数值分析北大核心

针对中空注浆锚索出现的受力问题,利用FLAC^(3D)内置的cable结构单元对中空注浆锚索进行模拟拉拔实验,分析中空注浆锚索在全长锚固时锚索在不同拉拔载荷下围岩和锚索的应力位移演化规律以及锚索轴力演化特征。模拟结果表明:在相同拉拔载荷下,中空注浆锚索周围0~0.5 m范围内的围岩,越靠近中空注浆锚索的围岩位移变化量越大;在不同载荷同一位置围岩的位移随着拉力的增加而逐渐增大,围岩位移沿着索体径向方向上总体呈负指数下降,随着拉力逐渐增加,在锚索与锚固剂的连接面处岩体应力由拉应力逐渐变为压应力。当拉拔载荷在400~440 kN时,锚索位移量突然增加,锚索逐渐发生破坏,破坏之前,最大位移量达到250 mm左右,瞬间被拉断后,锚索位移量达到400 mm左右。在不同拉拔载荷下,锚索受力由锚索底部逐渐传递到锚固段,剪切滑移破坏逐渐上升,最终导致锚索发生破断。通过模拟和现场实践表明应用中空注浆锚索支护巷道具有一定实用性。     

丁集矿1311(1)工作面深部煤巷锚杆强化支护

丁集煤矿第一开采水平为-860 m,煤体强度低,煤巷帮部松散破碎范围普遍较大,加上顶板为厚层软弱复合顶板,矿井深部煤巷支护问题日益突出。以丁集煤矿1311(1)工作面深部煤巷为研究对象,分析了深部煤巷围岩的变形特征,提出了一套适合深部围岩控制的煤巷锚杆强化支护思路,通过实测矿压数据分析验证,所采取的支护参数有效的维护了深部煤巷的长期稳定,满足了矿井安全生产的要求。     

浅析断层构造突水机理及防治措施

总结了断层突水特征,根据突水机理的不同将其分为直接突水和间接突水,并分析了其中的影响因素及影响机制。最后,基于突水的3个条件所属的不同范畴从水文地质和采动力学等几个方面来阐述防治措施,并结合我国一些突水实例进行探讨。     

巷道覆岩关键岩梁与预应力承载结构力学效应

根据不同层位岩层在巷道控制中的不同角色,采用数值模拟研究了巷道围岩外层关键岩梁与内层预应力承载结构的作用．结果表明：外层关键岩梁结构在巷道变形过程中起到骨架作用,屏蔽和阻断应力的传递,不但使得巷道跨度范围内垂向应力的传递发生阻断,上部岩层载荷不能向关键岩梁下位岩层传递,而且承担了开挖引起的应力重分布的大部分水平应力．内层预应力承载结构的存在,使垂向应力支撑压力峰值向煤壁深处转移,应力集中程度减缓导致应力匀化．预应力承载结构能够通过柔性变形实现对外层结构的适应性让压,既允许巷道顶板有一定的变形,又可在变形过程中保持较高支护阻力．     

千米深井软岩巷道二次支护中的注浆加固效果分析

针对巷道滞后注浆效果难以得到保证的问题,在对注浆效果影响因素分析的基础上,结合巷道注浆的具体参数,利用本质安全YTJ20型钻孔窥视仪电视成像和染色剂跟踪浆液的方法,对朱集煤矿架锚注支护条件下千米深井软岩巷道的滞后注浆效果进行检验.结果表明:巷道滞后注浆的有效加固范围为径向0～2.6 m;在有效的加固范围内外均出现了围岩仍较破碎的区域,有部分大的裂隙和离层中未发现注浆痕迹,这是由巷道注浆孔较浅、注浆间排距过大、注浆滞后巷道掘出时间太长等原因造成的.因此对巷道的注浆参数进行了优化:将浅注浆孔的间排距调整为1.5 m×2.1 m,注浆压力不大于1.5 MPa,注浆的滞后时间控制在巷道掘出后10～20 d;深孔注浆孔深确定为3.0 m,问排距1.5 m×2.1 m,注浆压力不小于2.0 MPa;深浅孔的注浆孔交替布置,深孔注浆滞后浅孔注浆30 d左右.     

巷外掘巷保护巷道的应力转移技术

以某矿回采巷道位于上部开采煤层形成煤柱的技术条件为例，从围岩应力控制的角度出发。提出了在被保护巷道一侧掘进巷道，将要保护巷道周围较大的围岩应力转移到新开掘巷道附近，使要保护巷道处于良好的应力环境，从而有效保护巷道的新技术，并利用数值模拟的方法对主要技术参数进行了分析确定。     

沿空留巷围岩控制理论与实践

在采场覆岩运动特征分析基础上,阐明了采空侧楔形区顶板的传递承载机制;提出留巷围岩区域应力优化技术思路,研究了采空侧顶板预裂卸压机理;基于巷旁支护系统刚度匹配原则,提出整体强化的沿空留巷结构控制原理。总结出预裂爆破卸压、分区治理、结构参数优化、"三位一体"围岩控制及墙体快速构筑等沿空留巷围岩控制关键技术,并给出了厚层坚硬顶板直覆和深井复合顶板2个典型条件下的工程案例。