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。     

厚冲积层急倾斜煤层群开采重复采动下的开采沉陷

针对新集三矿急倾斜煤层开采复杂的采矿地质条件，运用求解非线性大变形问题有限差分法 (FLAC)，对不同开采方案所引起的岩体移动和地表沉陷进行了研究；实验表明，煤层区段间正台阶顺序开采较为有利.区段间相互影响小，地表受采动损害小，有利于巷道布置.运用实验室相似模型试验方法对煤层开采引起的岩体移动和地表沉陷的基本规律进行了研究，发现地表处出现了水平移动的“指向异化”；而岩层土与表土层界面处出现了水平移动指向上山方向“指向同化”.综合模型试验和数值模拟的结果，总结出了新集三矿急倾斜煤层开采重复采动所引起的厚冲积层岩体移动基本特征和地表沉陷的相关参数.     

掘进巷道顶板岩层随钻识别研究

为了在巷道掘进过程中随时识别顶板岩层,提出一种通过检测锚杆钻机液压系统的压力和流量来探测巷道顶板岩层的方法;推导出顶板岩层随钻探测的钻进参数计算公式;研制了顶板岩层随钻识别试验系统,并将随钻识别试验数据与单轴抗压强度试验数据进行比较分析。研究表明:1)当检测到锚杆钻机液压系统中的压力和流量发生阶跃响应或脉冲响应时,可以判断钻头通过了顶板岩层分界面或软弱夹层;2)实验测得钻头穿过软弱夹层时,钻进速度的最大值与最小值之比为12.4,表明钻进速度在几种钻进参数中是最敏感的;3)通过检测锚杆钻机液压系统的压力和流量可以推算出顶板各岩层强度和层位。     

巷道组过断层围岩控制技术研究

以深井巷道组过特大型断层（落差大于100m）破碎带为工程背景,采用数值模拟的办法对比分析了正常地层和断层破碎带中巷道组围岩的力学特征以及相互影响;结合断层破碎带围岩的实际情况,建立了＂早预测、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、防突水＂的断层带施工技术和综合保障体系,形成超前物探、超前加固、微震开挖、分步动态支护等综合配套技术,保证了巷道的施工安全。     

喷射混凝土在巷道支护中的作用

巷道断面爆破后,喷射混凝土不但可以封闭围岩,防止围岩风化,有利于淋水处理,而且还可以改善围岩应力状态,支撑围岩冠石,维持围岩稳定。     

放顶煤开采顶板道位置合理确定

本文采用数值分析的方法，研究了巷道距采空区距离和采空区压实状况对围岩应力和变形的影响，确定了顶板道合理位置．     

不规则采场应力分布特征的面长效应

为了研究煤层开采过程中采场覆岩破坏与超前应力之间的关系,采用FLAC3D软件对不同面长条件下采场前方支承压力与水平应力的分布特征和动态演化过程进行数值模拟,并从理论层面分析了不等长工作面力学效应与岩层活动存在的规律。结果表明:工作面推进长度直接影响采场前方的应力分布,当工作面推进到"见方"期或推进距离是工作面斜长的整数倍位置时,应力急剧增大;采场覆岩的变形与破坏是水平应力和支承压力共同作用的结果;不规则工作面推进过程中,在对接面前后20~30 m的范围内应力过度集中,数值波动较大;等长工作面在顶板管理与围岩控制效果方面较不等长工作面有着明显优势。工程实例验证了结论的可靠性。     

潘三煤矿地温分布规律分析

随着潘三煤矿开采深度的加深,高温工作面的出现给煤矿安全生产和井下工人身心健康带来挑战。根据潘三井田所获得的地温钻孔资料,分析地温状况发现潘三井田有明显的地温异常特征。结合数理统计法对主要可采煤层的地温及其埋藏深度进行线性回归分析,发现地温分布具有一定规律性。根据所得规律,结合矿井实际情况对地温异常的地质原因进行分析,最后所得出的结论可为潘三井田的生产建设提供一定的参考依据。     

模型试验中几个问题的分析

针对模型试验中有关模型制作，加载，量测方面的几个问题进行了分析，并提出了相应的改进措施。     

综放面沿空掘巷的矿压显现分析

采用数值分析法并结合现场实际，研究了采空区压实状况对沿空掘巷围岩应力和位移的影响。研究表明，采空区压实稳定是改善沿空掘巷维护状况的先决条件。