新元矿松软煤层回采巷道支护方案与应用

为保障新元矿9105工作面进风顺槽大断面松软煤层巷道围岩的稳定,基于巷道围岩变形机理及松软煤层大断面巷道支护原则,进行顶底板及两帮锚杆索各项支护参数设计,并在支护方案实施后进行围岩变形监测.结果表明:支护方案实施后,巷道掘进及工作面回采期间,围岩变形量均较小,保障了巷道围岩稳定,满足回采使用要求.     

倾斜岩层巷道围岩大变形分析与控制方法

深部倾斜岩层巷道由于围岩应力高,巷道围岩变形周期和变形量都较浅部巷道有显著增加.针对曲江矿-850 m东大巷巷道围岩表现出来的两帮和顶底板的实测不对称大变形特征,采用离散元软件建模分析发现:巷道围岩大变形引起围岩塑性区不断扩大,导致锚杆支护结构失效,由此造成原有等强支护方案不能有效控制巷道变形.结合围岩性能提升和结构强化的思路,提出注浆和不等强支护方案.方案实施后,围岩塑性区半径明显减小,围岩变形速度降低、变形时间缩短,实现了巷道稳定的控制目标.     

厚煤层回采巷道支护方案优化

针对矿井回采巷道变形量大的问题,在分析得出原始支护方案无法保证巷道围岩稳定原因后,通过优化支护方案和支护参数,对2206工作面运输巷掘进期间的巷道变化情况进行监测,证明新支护方案能够减少围岩变形量,较好控制围岩稳定性。     

济宁二矿深部回采巷道锚网索耦合支护技术

通过对济宁二矿现场实际工程地质条件调查与分析,研究了深部回采巷道的变形破坏机理。深部巷道由于地应力大、地质构造复杂、膨胀性围岩、支护体与围岩不耦合造成巷道出现非线性大变形力学现象。对回采巷道断面、支护参数以及施工过程分别进行了优化设计,确定了合理的支护方案。用数值模拟对新支护方案进行了分析,巷道变形量明显减少。新方案在现场实施后,支护效果良好。     

破碎围岩巷道钢筋混凝土梁支护技术

余吾煤业北一进车巷道围岩破碎、变形量大,锚注联合支护控制该巷道围岩变形效果不好,多次返修。分析原有的巷道支护方案现场支护效果不好的原因;提出采用钢筋混凝土梁加强支护及支护参数。从支护原理上分析主动支护与被动支护方式有机结合后的支护效果,为巷道支护设计提供一种有效的而又可行的支护方案。现场应用表明,该技术有效控制了巷道围岩变形。     

81108工作面回风巷沿空掘巷支护技术优化

为解决81108工作面回风巷原有支护围岩变形量大的问题,通过现场观测围岩变形特征及过程,得出需提升巷道两帮围岩支护强度。基于巷道原有支护下围岩变形特征,确定巷道采用顶帮协同支护技术,进行支护优化和围岩变形监测分析。结果表明:支护优化方案实施后,沿空掘巷期间围岩变形量大幅降低,保障了围岩的稳定。     

深部挤压性软岩巷道围岩稳定性控制对策

淮南潘一东煤矿-848 m主胶带机大巷为典型的深部高地应力挤压性软岩巷道,现场调研、FLAC3D数值仿真计算、挤压变形等级评定均表明该巷道开挖后围岩产生了非常严重的挤压大变形,主要表现为变形量大、变形速率高、收敛速率小、变形时效特性显著,巷道稳定性控制非常困难。并分析了挤压变形的主要影响因素包括地应力、岩性、巷道群扰动、底板失稳等。针对主胶带机巷挤压大变形特征,基于深部岩巷围岩稳定性控制理论及"分步联合支护"理论制定了控制围岩挤压变形的支护方案,通过数值模拟和现场监测验证了该支护方案的效果,结果均表明采取该支护方案后围岩变形速率显著降低,并在较短时间内变形趋于收敛稳定,支护方案支护效果良好,能够有效的控制围岩挤压大变形。     

玉溪煤矿1302南底抽巷松软围岩变形特征及控制技术

为解决1302南底抽巷原有支护方式下围岩变形量大的问题,采用数值模拟软件对巷道在不同支护强度下的围岩变形特征进行了分析,结合巷道的具体地质条件确定巷道的支护强度为0.2～0.3 MPa,底板采用反底拱锚注的支护形式,并对优化方案的各项参数进行具体设计,矿压监测结果表明:支护优化方案实施后,解决了巷道围岩变形量大的问题,保证了巷道围岩的稳定。     

软岩巷道支护数值模拟研究及工程实践应用

针对软岩巷道围岩变形量大、支护困难等问题,以平舒煤矿轨道大巷为工程背景,利用FLAC数值模拟软件对比分析不同支护方案下巷道围岩变形特征,提出了"锚—网—喷—注浆"的联合支护方案;工程实践表明:该支护方案有效的降低了巷道围岩变形量,避免了巷道围岩失稳破坏,同时证明了该支护参数的合理性。     

东西回风大巷围岩支护结构优化分析与应用

为解决东西回风大巷在原有支护方案下围岩变形量大的问题,通过理论分析围岩变形机理及内外耦合支护技术原理,确定巷道优化后的支护方案为锚网索+注浆加固,并对各项支护参数进行具体设计。通过支护方案优化前后围岩变形量对比分析,验证支护优化效果。结果表明:支护方案优化后,有效解决了围岩变形量大的问题。     

大断面切眼软弱破碎围岩锚固机制及控制技术

针对软弱围岩大断面切眼的变形特征,分析了围岩破坏机理,以群锚和高预应力为锚固机制,提出了高强锚杆+锚索+组合构件的支护方案,采用FLAC3D分析了未支护和支护时巷道的塑性区范围和变形量。结果表明支护后巷道围岩塑性区和变形量明显减小,现场检测表明,该支护方案有效地控制了围岩变形,同时验证了方案的可行性。     

锚杆锚索同排协同支护在南关矿的应用研究

针对南关矿高水平应力条件下三采区轨道巷变形量大,难于支护的问题,以锚杆锚索同排协同支护思想为指导,通过现场观测、数值模拟及理论分析,对巷道掘进后围岩中应力演化规律及变形破坏机制进行了研究,提出锚杆锚索同排布置协同支护方案,对比了原支护方案及优化支护方案的预应力场和围岩变形情况。结果表明,锚杆、锚索布置方式及预应力协同后,最大限度发挥了锚固构件力学性能,提高了围岩的自承能力,减小了巷道围岩变形量。现场应用与监测数据表明,锚杆锚索同排协同支护方案具有良好的支护效果,可以有效控制巷道围岩。     

近断层大断面巷道变形分析与控制

为了解决近断层大断面巷道的支护难题,针对山西晋城赵庄矿近断层大断面巷道53121巷在掘进期间发生顶板剧烈下沉、两帮非对称变形和支护结构失效的现象,通过现场调研和数值模拟,分析近断层大断面巷道变形破坏的特征和原因。结果表明,断层面剪切滑移破坏、围岩松软破碎、支护结构针对性差是造成大断面巷道变形破坏的原因。利用非对称支护原理,提出该巷道围岩的控制技术,即顶板采用全锚索支护方式控制大断面巷道顶板下沉,两帮采用锚杆+锚索非对称支护技术控制大断面巷道两帮非对称变形,促使支护结构均匀承载,从而控制巷道围岩变形。工程实践表明,采用新支护方案后,围岩变形得到有效控制,巷道稳定性大幅提高。     

高应力节理软岩巷道变形特征及其变形机理

为了解决高应力大变形节理软岩巷道支护控制难题,本文以贵州木孔煤矿+600 m运输大巷作为研究对象,进行现场调查原支护巷道围岩变形情况,分析围岩体物理力学性质,测定矿物成分,模拟围岩体节理分布状况,并研究了该巷道变形破坏特征及其变形机理.最后,通过对改进支护方案后的巷道进行现场实测数据收集,分析并验证新支护方案的合理性和有效性.     

冀家垴风井车场巷道变形破坏分析及支护对策

为解决新元矿冀家垴风井车场巷道的大变形问题,研究了风井车场巷道围岩的性质,系统分析了风井车场巷道的变形破坏模式,提出了优化巷道断面结合钢管混凝土支架+锚杆的复合支护方案,运用FLAC3D对比分析了2种支护方案下的巷道变形破坏特征,并将钢管混凝土支架复合支护方案进行了现场应用。研究结果表明:在原支护方案下顶板下沉量达1 100 mm,两帮收敛量达700 mm,断面收缩率为25%～29%;巷道围岩岩性差、频繁的动力扰动、支护强度低导致了风井车场巷道的大变形;采用钢管混凝土支架复合支护方案后,风井车场巷道围岩控制较好,顶板下沉量为45～55 mm,两帮变形量为25～35 mm,保证了风井车场巷道的正常使用。     

大断面软岩斜井高强度钢管混凝土支架支护技术

查干淖尔矿主斜井泥岩段围岩变形量大,速度快,巷道支护困难,结合主斜井泥岩段膨胀性软岩的工程地质条件和围岩变形特征,并结合主斜井泥岩段的巷道围岩变形特点,设计了高强度钢管混凝土支架支护方案,其中,巷道断面采用马蹄形,钢管混凝土支架主体钢管选用194 mm×10 mm无缝钢管,充填C40钢纤维混凝土,辅助金属网支护和混凝土喷层支护。通过数值分析可知,主斜井泥岩段开挖后及时施加钢管混凝土支架支护方案,钢管混凝土支架承载能力大,能够提供强大的支护反力,限制巷道围岩向巷道空间的移动,保证巷道围岩稳定和支护结构可靠。通过巷道施工和现场监测分析可知,大断面软岩巷道高强度快速支护方案易于施工,能够维持主斜井泥岩段软岩巷道围岩的稳定。     

临近大断层工作面顺槽变形特征及支护技术研究

针对东掌煤业E308工作面回风顺槽围岩在临近大断层掘进时出现的巷道变形严重,采用现场调研和理论分析方法,分析了临近大断层巷道变形特征,确立了合理有效的支护方案及参数,并进行了现场工业性试验。矿压监测结果表明,优化后的支护方案有效的控制了巷道围岩的变形,支护效果较好。     

大断面矩形煤巷围岩的变形特征

针对巷道断面面积增大带来的巷道围岩变形严重、支护难度增大等问题,有必要深入研究大断面巷道围岩变形破坏机理。通过建立数值模拟模型,分析大断面矩形巷道围岩变形机理,得出不同巷道断面条件下围岩的位移变化规律以及塑性区分布规律,以及当矩形巷道宽和高发生变化时对围岩变形的影响规律,为选择大断面矩形巷道支护技术和支护方案提供科学依据。     

三软煤层巷道破坏机制及锚注对比试验

针对龙口矿区梁家煤矿典型软岩巷道-4606改造开切眼巷道围岩控制难题,通过现场监测和试验,分析原支护方案下围岩变形破坏机制。煤层结构复杂,围岩易膨胀、软化,围岩破坏范围大,拱架变形破坏严重,锚杆支护潜力无法有效发挥是巷道变形破坏的主要原因。支护构件锚固性能试验表明,与注浆前相比,注浆10 d后注浆锚杆拉拔力提高214%,高强锚索提高89%。在此基础上,以锚注支护为核心,实施了U型棚+注浆锚杆,注浆锚杆+高强锚索两种联合支护对比试验方案。结果表明：方案实施后,巷道围岩变形量小于原支护方案59%以上,锚注支护可有效控制该类条件下巷道围岩变形;两种试验方案的围岩整体平均变形量相差6.6%,采用注浆锚杆+高强锚索联合支护方案可替代传统的U型棚支护。     

古书院矿软弱煤岩失控巷道综合加固技术研究

为解决古书院矿软弱煤岩巷道在动压影响下顶板断裂、底鼓等大变形失控问题,在地质调查的基础上对围岩变形破坏机理进行了分析,提出了注浆加固联合锚杆锚索的联合支护方案,同时进行了锚索受力、巷道围岩变形监测。工程试验结果表明,在对该破碎软弱巷道进行注浆加固-锚杆索联合支护后,提高了巷道围岩的整体性,锚索受力趋于稳定,巷道围岩变形量较小,巷道大变形得到控制,保证了巷道的安全性。