U型棚锁腿支护与围岩关系数值分析及应用

随着煤矿开采深度的增加,巷道矿压显现加剧,巷道以主被动的组合支护为主,其中U型钢可缩支架被广泛采用,但是开放式的拱形结构不适应深井全断面来压的应力环境,U型棚腿部折断和倒棚现象时有发生.采用数值模拟软件FLAC5.0对锚杆护帮约束前后U型棚支架的载荷变化规律及对巷道围岩的稳定性影响进行深入研究和剖析,得出U型棚采用锚杆...     

上行开采顶板煤巷围岩稳定性控制技术研究

针对淮南矿区煤层群上行卸压开采被保护层回采巷道围岩控制的技术难题,采用数值模拟和物理模拟方法研究了下部煤层卸压开采后项板巷道应力场和裂隙场时空演化规律,以及卸压开采动压影响条件下,复合顶厚度小于锚杆锚固范围、复合顶厚度与锚杆锚固范围相当、复合顶厚度大于锚杆锚固范围时巷道变形破坏规律,结果表明:下伏采动和巷道掘进形成的叠加应力决定巷道围岩应力分布和裂隙演化特征,锚杆支护能够优化围岩的应力场和裂隙场,保证围岩整体结构稳定;复合顶厚度大于锚杆锚固范围的巷道安全状况最差,巷道变形破坏最严重.在此基础上提出了保障顶板安全、加固两帮、强化关键区域、增大锚固范围的控制原则,给出了以新型“三高”锚杆为基础的立体式锚索梁承载结构组合支护技术,并成功应用于工程实践,取得了良好的支护效果.     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

螺旋自锚技术在韩城矿区的应用

介绍锚固分类和螺旋锚,说明土层螺旋锚和螺旋自锚技术的区别,细致分析螺旋自锚技术的原理和新型螺旋锚杆,以及该技术的优势。论述了螺旋自锚技术在象山矿的应用情况,以及该技术的未来发展方向。     

孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度及其加固技术研究

为得到顾桥煤矿首个孤岛工作面1116（1）沿空掘巷小煤柱合理宽度及其加固技术,结合巷道自身维护特点,采用FLAC数值分析软件,制定6种模拟方案,深入分析了煤柱宽度及其加固形式对小煤柱稳定性影响．结果表明,1116（1）工作面沿空掘巷合理煤柱宽度为8m,锚索梁、喷注浆加固小煤柱的强化控制技术,能够有效控制小煤柱的变形,保障小煤柱安全稳定．研究成果在实践中成功应用,对淮南矿区类似巷道围岩稳定性控制具有重要的借鉴意义．     

高分子化学注浆材料处理巷道大范围冒顶研究

为了更加安全、高效地处理巷道掘进过程中的大范围冒顶事故,结合谢桥矿13318E工作面轨道顺槽大范围冒顶事故处理的工程实践,对适合于治理此类事故的新型高分子化学注浆技术进行研究。为验证高分子化学注浆材料处理巷道大范围冒顶的有效性,测试了马丽散材料井下实际力学强度并分析其加固作用机理,同时运用了钻孔窥视及巷道表面位移观测等研究方法对其实际加固效果进行检验。研究表明,罗克休材料完全充满大冒顶造成的顶板空腔,起到传递顶板岩层载荷的作用;而马丽散浆液均匀扩散,将破碎煤岩体重新胶结为具有较大承载性能的整体。加固后的冒顶段巷道在后续掘进过程中保持了长期的稳定,未发生二次冒落失稳;高分子化学注浆加固技术圆满处理了13318E工作面轨道顺槽大范围冒顶事故。     

上行开采顶板不同区域巷道稳定性控制原理

以典型的上行开采为工程背景,采用现场实测、物理模拟和数值计算相结合的综合研究方法,对上行开采上覆岩层应力场、裂隙场进行了研究,并分析侧压系数、断面形状、围岩强度等因素对围岩稳定性影响,揭示了上行开采采动应力分区特征及裂隙呈分域特性的时空演化规律,得到了基于采动巷道围岩稳定性的上行开采顶板岩层区划和巷道布置,将覆岩划分5个破坏区,裂隙分为4个区;提出了"等效开挖"和"低效加固区"的概念,给出顶板巷道应根据侧压系数λ的大小和主应力方向选择合理断面形状是圆形或椭圆以及底板4.0～6.0m必要的加固深度,形成了上行开采顶板巷道稳定性控制原理:选择应力降低的Ⅱ区和Ⅲ区布置巷道、确定采后165d为顶板巷道开挖时机、优化巷道断面和减小低效加固区、提高围岩强度和支护结构稳定性以及分区强化控制,成功指导工程实践.     

基于随机-模糊理论的岩体力学参数优化

岩石样本值既存在随机性,又存在模糊性。用随机-模糊处理方法和传统方法对边坡工程中的岩石力学参数进行分析,通过对比可知采用随机-模糊处理方法优于传统方法。此外,对岩体力学参数取值置信度进行了探讨,讨论了岩体力学参数的概率分布形式,提出"置信阈值"的概念,从而为随机-模糊方法在工程实践中的应用奠定了基础。     

深井厚复合顶采空区上方煤巷支护技术及应用

分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技术是控制深井厚复合顶板采空区上方煤巷围岩变形的有效方法。     

大采高沿空留巷顶板安全控制及跨高比优化分析

考虑采动应力场、岩体承载性能和支护结构强度等因素，分析沿空留巷跨高比对围岩变形的影响，采用数值计算方法对比分析9种不同的跨高比留巷方案，结果表明优化留巷断面形态可充分提高留巷围岩的稳定性和抗变形能力。当巷道高度确定时，随着跨度的降低留巷围岩塑性区分布范围及变形量都不断减小；当巷道高度超过3 m时，围岩变形对跨度降低的变化更为敏感，且跨高比低于1.3时效果明显。在此基础上提出了大采高留巷最优跨高比的确定方法和留巷围岩控制思想，在4.2 m大采高工作面，留巷高度3.8 m、跨高比取0.79，工程实践取得成功。