浅埋近距离煤层回采巷道支护技术研究

针对浅埋近距离煤层回采巷道顶板完整性差、支护困难等问题,以内蒙古高家梁煤矿20314辅运巷为工程背景,首先根据煤层间距和巷道位置不同,将20314辅运巷划分为层间距3.2~4m、层间距4m以上和上煤层遗留煤柱下三个不同区域,提出了不同区域巷道的支护技术:巷道上方为采空区时,采用锚(索)网带为基本支护方式,且间隔层小于4m,利用钢梁棚进行二次支护;煤柱下巷道在锚网带支护基础上,加强煤柱侧帮锚杆支护强度。然后,利用FLAC3D对不同支护技术的支护效果模拟验证,并在20314辅运巷进行现场试验。结果表明:巷道服务期间顶板最大下沉量为48mm,两帮最大移近量为93mm,锚杆、锚索受力稳定,无冒顶、片帮事故发生,支护效果较好。     

浅埋煤层开采顺槽围岩破坏规律与支护技术研究

为了解决陕北某矿浅埋煤层顺槽支护困难的问题,采用现场监测和松动圈测试方法对采动影响下的顺槽围岩破坏规律进行了分析,研究得到原支护形式中的锚杆长度小于巷道围岩松动圈厚度而未能发挥其支护性能。基于松动圈支护理论,提出了将顶板、帮部锚杆长度由2.1 m增加到2.6 m,增加W钢带,同时在帮部增设钢筋网的支护方案。     

浅埋深近距离煤层回采巷道支护技术研究

以开拓煤业3#煤层为对象,采用数值模拟和井下试验的方法,对浅埋深近距离煤层回采巷道支护问题进行研究。通过地质力学测试得知:浅埋深近距离煤层回采巷道围岩仍是构造应力场,构造应力起主导作用。采用FLAC3D对比分析不同支护密度的支护效果,确定出合理的支护参数。研究表明:高预应力锚杆支护的间排距有一合理值;对于浅埋深近距离煤层回采巷道,锚杆支护间排距设为1.0 m较为合理。井下试验表明:巷道锚杆支护间排距设为1.0 m能保证巷道安全。     

浅埋煤层大断面巷道支护技术应用研究

晋北煤业5#煤层面临回采巷道支护设计的问题,通过实验室试验、理论分析计算及数值模拟等方法,确定采用锚杆对5-101运输顺槽进行支护,并采用非弹性区理论和组合拱理论进行支护参数设计,通过数值模拟验证其可行性,现场应用后进行围岩位移监测,工作面回采期间,5-101运输顺槽顶板最大下沉量约为16.5mm,两帮移近量最大约为15mm,围岩稳定性良好,满足工作面正常安全回采的需求。     

浅埋煤层地质构造带动压巷道支护技术

为解决五虎山煤矿011205回风巷道局部片帮和非对称变形等一系列问题,通过现场实测、理论分析和数值模拟等手段对近断层巷道围岩变形破坏特征、围岩应力分布演化规律等进行了研究,确定了断层保护煤柱的合理宽度和支护参数,提出了巷道断层帮斜拉锚索注浆加固技术。结果表明,采用非对称斜拉锚索支护可以有效地控制巷道围岩的稳定性。     

浅埋煤层大断面巷道支护技术优化

鑫基煤业2号煤层回风大巷采用锚杆、锚索、钢筋网、钢筋托梁联合支护,巷道掘巷期间围岩出现明显的失稳破坏现象,通过分析,发现原有支护方案支护强度不足,将顶板和两帮锚杆改为规格为D22 mm×2400 mm的螺纹钢锚杆,适当增加锚杆锚索的支护密度,现场应用后进行围岩位移监测,采用优化支护方案后的回风大巷两帮最大移近量为43 mm,顶底板下沉量最大为67 mm,回风大巷围岩变形得到了有效控制。     

近浅埋煤层软岩巷道支护技术

针对近浅埋条件的李家壕煤矿运输顺槽软岩顶板容易冒顶的问题,对事故原因进行分析和对锚索、锚杆进行选型,优化了支护参数,提出堵水、注浆及全长锚固的措施。位移监测数据证明,新支护有效地控制了顶板位移,支护效果良好,为类似条件的巷道支护提供了借鉴经验。     

近浅埋煤层软岩巷道支护技术

针对近浅埋条件的李家壕煤矿运输顺槽软岩顶板容易冒顶的问题,通过对冒顶事故原因的分析,对锚索、锚杆的合理性进行选型,优化了支护参数,针对影响支护效果的因素提出堵水、注浆及全长锚固的措施。位移监测数据证明,新支护有效地控制了顶板位移,支护效果良好,为类似条件的巷道支护提供了可借鉴经验。     

浅埋煤层回采巷道变形破坏特征与支护参数优化研究

以李家壕煤矿3-1煤层12108工作面开采条件为工程背景,综合采用顶板钻孔窥视观测、多基点位移监测、围岩松动破坏范围实测等方法深入了解回采巷道围岩变形破坏特征,在此基础上提出了4种巷道支护优化方案,通过采用数值模拟计算方法,并考虑经济效益,分别确定了受一次采动影响和二次采动影响回采巷道的最优支护方案,为浅埋薄基岩回采巷道支护参数的选择提供了依据。     

浅埋煤层巷道围岩控制与支护技术应用研究

近年来,超长推进距离(21000～5000m)、超宽条带(240～400m)和快速推进(20～30m/d)的大采高综采工作面,已在神东矿区成为主流发展趋势.为此,在回采巷道围岩控制及支护方面出现了许多迫切需要解决的新问题.本文结合各骨干矿井的巷道支护实践,总结巷道煤柱留设、围岩松动圈测试和巷道支护控制的研究成果以及成功经验.     

浅埋煤层回采巷道支护参数优化

针对浅埋煤层特殊的赋存条件和矿压显现规律,建立了回采巷道围岩结构力学模型,分析了巷道顶板受力特征和主控因素,提出了巷道支护参数设计方案,通过数值模拟计算与分析,确定了最优支护参数。试验结果表明,将原设计锚杆排距从1.0 m提高到1.2 m,相应锚索排距从2.0 m提高到2.4 m,降低了工人劳动强度和巷道每米掘进工作量,巷道掘进效率提高将近20%,巷道支护成本降低16.7%～19.0%;监测数据统计分析表明,支护构件锚杆(索)受力均在合理范围之内,巷道顶板处于稳定结构状态,巷道围岩控制效果较好,在确保安全生产的条件下,提高了矿井的经济效益。     

浅埋煤层软薄基岩巷道支护优化研究

针对浅埋煤层巷道支护强度过大、支护成本过高等问题,以某矿22采区为研究背景,根据22采区回采巷道围岩的物理力学参数,提出了3种支护方案,借助数值模拟对3种支护方案进行了对比分析,结果表明:该矿22采区围岩抵抗变形及破坏的能力较强,锚杆、锚索数量较少的方案二在该支护条件下更符合经济安全高效的目标,因此确定支护方案二为最佳支护方案。相关研究可为类似条件巷道支护设计提供参考。     

典型浅埋煤层回采巷道锚杆支护特性研究

为分析浅埋煤层回采巷道锚杆支护特性以实现矿井安全高效生产,以大柳塔煤矿52302工作面为例,采用数值模拟与现场实测相结合办法,探讨了浅埋薄基岩煤层回采巷道不同位置处锚杆受力状态及演化规律。结果表明:虽然锚杆的设计参数相同,但只要布置位置不同,同一种锚杆表现出来的力学特征就会有显著差别,布置在52301回风巷道顶板的1号锚杆沿着工作面推进方向轴力由压应力变为拉应力并增大,沿杆体轴力大小随孔深呈近似W型变化,4号锚杆轴力为拉应力并增大,沿杆体方向轴力为先增后减;锚杆布置位置对轴力变化有影响,但如果相对位置相同,轴力变化仍存在共性特征,52301回风巷右帮第7—11号锚杆,轴力随工作面推进均为压应力并增大,轴力随着钻孔深度先增后减,杆体中部轴力增长幅度大于杆体两端,近似抛物线状对称分布。     

浅埋煤层弱黏结顶板巷道支护对策研究

针对塔拉壕煤矿2102辅运输巷掘进期间曾发生冒顶事故,为了保证弱黏结顶板巷道支护安全可靠,通过计算机数值模拟研究了主应力偏转方向为0°、15°、30°、45°、60°、75°及90°时,弱黏结顶板巷道围岩塑性区的分布特征,揭示了巷道围岩的破坏规律,当主应力偏转方向为30°和45°时,顶板围岩塑性区尺寸最大,破坏深度达3.9 m,帮部围岩塑性破坏程度较小,塑性区尺寸为0.5 m。重点对顶板进行支护,根据悬吊理论计算,提出了防冒顶的锚杆索支护参数。结果表明,顶板位移量很小,为5~12 mm,离层主要发生在0~2 m层位,占65%以上,巷道几乎不发生变形,没出现冒顶事故,基本能够保持稳定。     

冻土矿区浅埋煤层巷道锚网支护技术探究

针对胜利煤矿永冻层下浅埋14#煤层的赋存特殊性,在14101工作面运输顺槽开展锚网支护试验及现场测试工作,分析冻土矿区浅埋煤层巷道掘进过程中巷道围岩变形规律和锚网支护的实际承载变化规律,为评价这种条件下锚网支护的合理性、制定冻土矿区浅埋煤层巷道锚网支护技术标准及规范提供了理论依据。     

浅埋煤层孤岛工作面回采巷道支护实践

为确定南梁煤矿3^-1号煤层30101-1孤岛工作面回采巷道支护参数,采用工程类比、理论计算以及数值模拟方法,对孤岛工作面回采巷道不同支护参数情况下的巷道围岩变形规律进行了研究,并通过现场工业实践验证了研究结果的可靠性。结果表明,在该孤岛工作面采用锚、索、网联合支护最优支护参数的方案下,回采巷道围岩变形得到了有效控制,其顶底板最大移近量为95 mm,巷道两帮最大移近量为500 mm。该施工方法满足了现场工作面回采作业期间围岩稳定性的要求,研究结果对类似条件下工作面回采巷道支护参数选取具有一定的借鉴意义。     

浅埋含夹矸区段平巷破坏规律及支护技术研究

区段平巷因赋存条件不同,其变形、破坏规律存在显著差异。基于纳林庙煤矿二号井浅埋深、煤层中部含0.25~0.5 m厚夹矸这一神府-东胜煤田特定煤层区域中代表性的地质条件,通过钻孔成像方法并进行现场工业性试验,解析了巷道开掘与稳定期间围岩裂隙与离层演化规律,并在此基础上优化支护方案,有效控制了巷道变形与破坏,取得了良好效果。     

浅埋深特厚松散煤层巷道支护技术研究与应用

针对平朔矿区浅埋深特厚煤层赋存条件,通过系统的地质力学测试,对煤层巷道地应力状态、煤岩体强度以及围岩结构特征进行了分析。针对矿区典型煤巷锚杆支护现状,提出了巷道支护参数及材料选取存在的问题,经过理论分析和数值计算,对巷道支护参数进行优化设计并进行现场工业性试验,试验表明,优化后的支护参数有效地控制了巷道变形和破坏。     

浅埋煤层软岩顶板巷道支护参数优化

以高家梁煤矿20107工作面地质和开采条件为背景,综合采用多点位移计、钻孔电视、锚杆(索)测力计和钻孔应力计进行巷道矿压观测,在此基础上提出3种巷道支护参数优化方案,并采用数值模拟方法确定了最优方案。结果表明,随着工作面的推进,巷道两帮变形明显比顶板剧烈,超前支承压力峰值位置在工作面前方15~22 m;采用方案2进行支护参数优化可将巷道变形控制在合理范围内,且经济效益较好。     

浅埋煤层破碎围岩回采巷道支护参数优化

以黄河北煤田某矿2107工作面工程地质和开采条件为背景,在围岩分类和矿压监测的基础上提出了2种合理的巷内支护改进方案,并采用FLAC3D数值模拟方法优选出最佳方案。结果表明,采用改进方案进行巷内支护能够充分发挥锚杆的承载能力,控制巷道变形在合理的范围内,实现了支护参数优化,取得了较好的支护效果和经济效益。