麻地梁矿509胶带顺槽支护参数优化设计方案研究

为了解决麻地梁矿509胶带顺槽掘进时受到一侧临近工作面回采采动、上覆岩层运动以及顶板直接顶较为破碎等多相耦合作用的影响,导致巷道变形迅速,位移量大,矿压显现较剧烈的等问题。本文利用ZKXG30钻孔成像仪技术手段对509工作面胶带机顺槽进行锚杆受力特征以及松动圈发育规律分析,对巷道顶板围岩破碎和裂隙发育情况进行评估,提出了锚杆锚索同排协同支护方案,共同提高了锚固体的承载能力,保持围岩稳定,且通过锚杆受力监测、顶板离层变化趋势,侧面验证巷道支护效果明显。     

基于围岩动态监测与反馈的锚固巷道稳定控制

针对煤巷锚杆支护的稳定控制问题 ,以锚固系统的变形协调条件出发 ,提出了围岩动态监测与反馈的基本原理并对其指标的选取、确定以及运用准则给予了分析和说明。最后通过实例论证了围岩动态监测与反馈的应用效果。     

石窟顶板流变断裂过程的数值模拟与反演分析

龙游石窟5号洞顶板在多处有破坏痕迹和离层变形，经现场调研和实测，在洞室出口处顶板离层变形达75～78mm，侧面岩层出现悬臂梁式的破断现象。为了探讨龙游石窟5号洞顶板破坏过程，了解洞室的长期稳定性，基于最大拉应力追踪法和岩石断裂过程的反演数值模型，利用现场实测破坏形态及变形数据，对5号洞进行了流变断裂过程的数值模拟与反演分析。在反演分析过程中，运用正交试验方法，设计了27种数值模拟方案，通过正交试验设计的直观分析，获得了洞室顶板岩层与薄夹层的流变参数和其他敏感参数的最佳组合方案。利用所获得的参数最佳组合方案，对洞室进行了长期稳定性分析和流变断裂过程的数值模拟，数值模拟结果表明，在洞室出口处顶板离层变形达54．24mm，断裂部位与现场破断部位基本相同。此外，流变模拟分析中出现在洞室深部的顶板离层也十分明显，这一现象与现场观察到的表观变形形态比较相近。     

覆岩离层变形力学机理数值模拟研究

以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的，采用RFPA岩石破裂分析系统，模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系，为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的理论基础。     

煤炭回采过程中上覆岩离层积水赋存变化规律探讨

应用岩层吸水性的差别理论和岩层移动理论指导井下探放顶部岩层离层积水工作,通过地表岩移观测和井下打钻注水比较,分析了瑞龙矿150106工作面上覆岩离层垂直位置和水平移动规律的判别过程,得出覆岩离层的大概位置与变化趋势,为井下优化探放水布孔设计提供了理论依据,弥补顶板探放水工程的不足。     

动压巷道离层变形特征及支护技术研究

为了对比分析不同支护方式下围岩离层变形过程的差异,以铜川矿区复合顶板动压巷道为例,在同一回采巷道内分别设置工字钢棚试验段和锚杆支护试验段,采用巷道矿压在线监测系统实测两种支护方式下围岩离层变形的动态过程,探究不同支护方式下的围岩变形机理,为确定合理的巷道支护方式提供依据。实测结果表明:主动支护和被动支护时动压巷道离层变形过程有本质区别,在锚杆支护地段深部与浅部围岩以同步变形为主;而在工字钢架棚支护段,深部与浅部围岩的位移量差别较大,出现了较大的离层空间,棚式支护不能满足围岩变形要求。根据试验巷道围岩支护体的信息反馈结果,动压巷道应该采用主动支护方式,据此采用高预应力强力一次支护理论进行了动压巷道支护方案优化设计,改进后的支护方案能够满足动压巷道的支护要求。     

复合顶板酥软煤层巷道支护技术

复合顶板岩层构造复杂,各层黏结力低,易发生离层,巷道支护难度大。采用数值模拟的方式分析了复合顶板离层位置对锚杆支护性能的影响。结果表明:当离层位于锚固体边缘时,预应力场相互叠加,但是与深部围岩相脱离,稳定性差,但通过锚索作用,能够弥补锚杆支护的缺陷。实践证明对于复合顶板酥软煤层巷道宜采用高预应力强力支护系统,重视两帮的支护强度,采用短掘短支的方式,能够取得良好效果。     

白垩系巨厚砂岩下覆岩离层水涌突机理研究

针对石拉乌素矿南翼首采221_上106A综放开采工作面推进距离550 m时采空区覆岩离层积水异常涌突事件,通过现场实测和理论分析,对此次异常突水事件的机理进行深入研究。研究表明:工作面采动期间距开采煤层310 m的白垩系巨厚砂岩下形成的封闭离层积水是此次异常突水的水源;按照距106A工作面3.0 km的覆岩变形破坏光纤监测孔所确定的裂采比为24.56,计算得导水断裂带发育高度不会沟通白垩系巨厚砂岩下形成的封闭离层。但由于离层积水具有荷载传递作用,导致下部导水断裂带与离层之间的岩层发生破坏,形成下行裂隙,使得导水断裂带沟通积水离层,形成离层突水。