砌块充填沿空留巷底鼓大变形控制技术研究

针对传统砌墙沿空留巷矿压显现剧烈，巷道出现明显顶板下沉、底鼓、两帮挤出、墙体破损，巷道返修率高严重影响巷道的正常使用的问题，通过理论分析、数值模拟及矿压监测等研究方法对砌块充填沿空留巷条件下底鼓大变形控制技术进行了研究。提出了“顶板预裂爆破卸压技术+ 顶板关键部位加强支护技术+砌块上方柔性让压支护技术+砌块墙体双控锚杆支护技术”底鼓大变形综合控制技术体系。通过上述技术实施，切断了顶板的应力传递降低了顶板的压力，改善了围岩应力条件，提高了巷道顶板及墙体的稳定性，实现了让压支护。通过现场监测表明，底鼓大变形综合控制技术巷道锚索应力值降低34%，底鼓变形量降低77%，巷道高度和宽度满足安全生产需求。研究成果对其他类似地质条件下砌块充填留巷底鼓大变形控制具有一定的参考意义。     

软岩大断面盘区巷道底鼓控制技术

为解决成庄矿15号煤二盘区大巷围岩变形量大、底鼓控制困难的问题,通过现场地质条件调研与底板泥岩成分分析,得出巷帮多层夹矸导致节理面发育,底板泥岩膨胀性矿物含量高导致巷道底鼓剧烈,提出底板预注浆加固+锚索补强支护技术.现场矿压监测表明,巷道加固后巷道底鼓得到有效控制,底鼓量基本控制在20 mm左右,保证了盘区巷道围岩的稳定.     

松软围岩沿空留巷矿压规律研究与支护技术的应用

基于新元公司3号煤巷道顶底板属软弱围岩,受强烈的工作面回采动压影响,巷道变形剧烈,尤其底鼓量大,两帮变形严重。为了解决沿空留巷后,巷道能够二次复用,减少整巷工程量,采用十字监测法监测围岩收敛变形,针对需要保留下的巷道两帮、顶底板的移近量、现场锚索失效规律,提出合理的支护方案。     

西曲矿12315运输巷矿压显现特征及支护技术

西曲矿12315运输巷成巷后围岩变形破坏严重,通过现场勘查和矿压监测研究表明,临近工作面采动影响下,顶板严重下沉,底板遇水膨胀底鼓严重,采用“强顶强底”的支护理念,增加顶板锚索数量提高顶板的支护强度,采取底板隔水措施抑制底鼓。现场应用后矿压监测结果表明,采动影响下巷道顶板离层量很小,底板底鼓量最大为208 mm,顶板下沉量小于60 mm,两帮总相对移近量小于73 mm,巷道变形量能够满足工作面回采期间的正常使用。     

深井大断面沿空掘巷围岩支护技术研究

针对湖西矿深井厚煤层大断面沿空掘巷出现的两帮整体外鼓、底鼓严重等问题,在现场调研、数值模拟的基础上,认为原岩应力高、巷道两帮岩性差、支护结构及参数不合理等是导致巷道变形破坏的主要原因,且小煤柱是整个沿空掘巷保持稳定的关键。据此针对深井厚煤层大断面沿空掘巷围岩结构特点,提出了"高强预应力让压锚杆+补强鸟巢锚索"联合支护方案,经现场监测发现,该支护方案有效地控制了沿空巷道围岩的变形,解决了原支护需多次扩帮、卧底的难题,确保了工作面正常生产。     

基于“三壳”承载结构的软岩巷道底鼓治理技术研究

针对贵州省盘江矿区某矿131运输巷底鼓严重问题,本文通过现场调研、室内试验、理论分析及数值模拟等研究方法,揭示底鼓的变形破坏特点及破坏原因。分析认为底板围岩破碎且处于无支护状态,在高应力作用下发生剪切破坏,水理作用导致底板围岩进一步破碎是底鼓发生的主要原因。基于此提出"三壳"支护理论,分析其底鼓支护机理,构建了"底板浅部注浆锚杆+深部注浆锚索束+灌浆500mm+U型可缩性支架"的"三壳"治理底鼓技术并成功运用。现场监测结果表明:巷道的围岩变形分为三个阶段,20d变形剧烈,20～45d较为缓和,45d以后变形趋于稳定,底鼓量最大95 mm,稳定后变形速率0.35mm/d,变形量在可控范围内,支护效果显著。     

三软煤层复采工作面无煤柱沿空掘巷支护技术

基于三软煤层老采区留设煤柱中复采工作面无煤柱沿空掘巷采用工字钢梯形棚架支护条件下,针对煤矿巷道围岩稳定性差、底鼓变形严重影响生产的实际,采用理论分析和现场实践的方法,提出锚网索支护新方案,即通过锚索强大的预紧力,主动对巷道围岩进行加固,改变基本顶岩层深部的应力分布,使基本顶岩层在巷道两侧所形成的集中应力向两侧的深部转移,减轻对底板及两帮的压力,同时通过贴帮柱加强采空侧帮部对顶板的支撑,使底鼓及两帮的变形得到控制.经实际测定,巷道顶底板的变形总量为478 mm,底鼓量为235 mm,两帮总变形量为172 mm.与工字钢梯形棚式支护相比,巷道的变形量大幅降低,不需要挖底扩帮进行多次返修,保证了生产.     

软岩轨道大巷围岩失稳机理及控制技术

针对辛置煤矿轨道大巷在复杂地质构造及软弱围岩条件下巷道变形严重的问题,采用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了原支护轨道大巷矿压显现规律及变形破坏原因,提出了"锚注+锚网索喷"联合支护方案。通过现场工业性试验可知,在观测期间轨道大巷两帮累计收敛变形量约为33 mm,顶底板累计移近量约为28 mm,巷道两帮收敛、顶板下沉、底鼓现象基本趋势平缓,即轨道大巷采用优化设计方案后效果明显。     

红阳三矿深部回采巷道底鼓控制技术研究

文章以红阳三矿西一708工作面运输斜巷为研究对象,从工程地质和采掘条件方面分析了红阳三矿深部回采巷道发生底鼓的原因,研究采用"锚杆锚索联合支护顶板和两帮+底角锚杆和底板锚杆加固底板"对巷道顶板、两帮、底板进行同时加固,提高了巷道围岩体强度和自身承载能力,有效地控制底鼓的发生。     

富水条件三软煤层沿空巷道支护设计优化

针对小屯煤矿沿空巷道顶底板岩性松软、沿空煤柱浸水失稳、围岩持续大变形等问题,通过现场围岩变形监测和拉拔试验,分析原有支护条件下围岩的变形特征和破坏原因,并对支护方案进行优化,提出"两帮中空注浆锚杆(锚索)高强预注+顶板高强全锚+底角注浆加固"的支护方案。经现场工业试验巷道的底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量分别减少了38%、77%、40%,优化后的支护方案有效地控制了巷道围岩的变形破坏,保证了沿空巷道的稳定性,取得了良好的支护效果。     

高水平构造应力巷道围岩稳定性数值模拟分析及控制

为了解决高水平构造应力条件下巷道围岩易失稳的难题,采用数值模拟的研究方法,分析了两种支护形势下巷道围岩响应特征,提出了巷道底板采用锚索束注浆加固的治理方案,并结合数值模拟进行现场工业性试验。结果表明:巷道围岩原支护方式对巷道的顶板及两帮起到较好支护效果,但巷道底鼓量较大;在进行底板锚索束注浆加固支护后,顶底板累计移近量为142mm,两帮的移近量为123mm,较原支护围岩断面整体收缩减小48%左右,底板锚索束整体补强作用显著,能够有效控制巷道底鼓增大趋势,保证了巷道围岩的完整性和稳定性。     

底板动压沿空巷道注浆加固矿压显现规律研究

下伏煤层工作面底板沿空巷道受上覆煤层开采的动压影响,巷道矿压显现剧烈、底鼓变形严重,严重制约了综采工作面安全快速推进。通过对底板动压沿空巷道采用中空注浆锚索加固前后的矿压显现规律进行综合分析,得出中空注浆锚索加固对于控制巷道变形的应用效果评价。     

大倾角沿空巷道矿压显现规律实测研究

大倾角煤层沿空巷道因处于显著的各向异性环境中而难以维护。该类型巷道矿压显现规律与近水平沿空巷道明显不同。在现场实测的基础上,采用实测矿压资料和现代矿压理论相结合,对大倾角沿空巷道的矿压进行研究。结果表明,大倾角沿空巷道矿压显现的重要特征是底板呈斜坡状的剧烈底鼓,围岩运动具有明显的各向异性,巷道支护应重视对底鼓的主动控制。     

高瓦斯动压煤巷变形机理与控制技术

为解决岳城煤矿高瓦斯动压巷道瓦斯抽采后围岩变形大、支护困难的问题,采用现场调查和矿压监测方法,测试了巷道围岩的地质力学参数,深入分析了围岩变形破坏特征与机理,提出高预应力高延伸率锚杆锚索+强力护表构件+补强锚索强帮强顶控制技术,并进行现场应用。矿压监测数据显示:在掘进期间,锚杆与锚索受力比较稳定;巷道在工作面回采期间,两帮最大变形量为249mm,顶底板最大移近量为262mm,满足正常生产要求。应用结果表明:该支护技术明显改善了围岩的应力分布,提高了围岩的整体承载能力,能够有效控制高瓦斯动压巷道围岩的大变形。     

赵固一矿北翼盘区底板支护技术研究

赵固一矿北翼盘区巷道埋深大、冲积层厚、基岩薄、地压大、矿压显现剧烈。目前矿井采深已达到650 m左右,随着开采深度逐渐增加,矿山压力显现随之增大,而且底板多为软岩,造成巷道底鼓问题日趋突出,增加大量巷道维护工作量,严重制约着赵固一矿的安全生产。针对赵固一矿巷道底鼓的产生机理及底鼓类型进行总结的基础上,对巷道底鼓防治方法进行研究,并通过工程实例对底板鸟笼锚索+底板注浆支护方法控制底鼓进行实验。通过矿压观测对比分析不同防治底鼓方法,底板鸟笼锚索+底板注浆支护能从根本上解决赵固一矿北翼地区底鼓现象。研究对于赵固一矿实现高效的安全生产具有积极的意义。     

深井中等稳定顶板沿空留巷锚注切顶支护技术研究

为解决深井高应力沿空巷道围岩变形大、支护困难的问题,以孙村煤矿2216工作面地质和开采条件为背景,采用数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,分析比较了采用普通锚索、普通锚索+巷旁切顶和注浆锚索+巷旁切顶3种支护方案时,深井高应力沿空巷道围岩应力和变形破坏规律。研究结果表明:与前2种支护方案相比,采用注浆锚索+巷旁切顶支护方案时,顶底板及两帮变形量分别减小了22.2%和19.8%,实体煤和巷旁单体支柱受力分别降低了13.5%和77.8%,控制围岩效果更好。现场试验验证表明,2216工作面回风巷采用注浆锚索+巷旁切顶方案进行改进支护后,第1个工作面回采结束时,顶底板和两帮最大移近量分别为270 mm和120 mm;下个工作面推进至测站位置时,顶底板和两帮累计移近量分别为533 mm和171mm,围岩变形得到了有效控制,可较好地解决该类巷道支护问题。     

采动影响下沿空巷道围岩稳定性分析与控制技术研究

为解决采动影响下16305工作面回风巷变形量大的问题,通过数值模拟的方法分析巷道围岩的稳定性,并根据模拟结果与现场矿压显现情况提出巷道的支护方案。结果表明:动压影响下沿空巷道左侧的塑性区发育范围大于巷道右侧,底板岩层存在着一定的拉应力破坏区域。支护方案实施后,顶底板移近量为200mm,两帮移近量为150mm,巷道围岩变形得到有效控制。     

岳城煤矿15~#煤大巷注浆加固技术应用

针对岳城煤矿15~#煤东轨道大巷顶底板变形严重、持续性底鼓等问题,采用了"巷道喷浆+巷帮底板注浆+两帮锚索补强"的综合支护方案,巷道顶底最大移近量为169 mm,两帮移近量最大为141 mm,巷道围岩保持了很好的完整性。     

深井大断面三软煤层巷道支护设计与实践

为了更好解决深井大断面"三软"煤层巷道难以支护的问题,基于任楼矿II5112工作面机巷实际地质条件,对巷道矿压显现特点及支护失效原因进行分析,提出"初次高性能锚带网喷支护+二次支护锚索注补强加固"支护技术方案,并给出具体技术参数。现场监测及数据统计表明:实施新支护技术方案后效果明显,巷道顶底板最大移近量为65mm,两帮最大移近量为43mm,顶底板平均移动速率约1.3mm/d,两帮平均移近速率约0.86mm/d,有效地控制了巷道变形量,减少返修成本,满足巷道支护要求。     

某矿高应力强流变软岩巷道失稳破坏机理及控制技术

高应力、低强度是引起软岩巷道产生塑性大变形的主要原因之一。通过分析某矿皮带下山变形破坏特征及围岩力学状态,总结了其变形失稳原因;基于耦合支护理论,在原支护方案的基础上,提出了全断面高强锚杆+长锚索+控底混凝土层耦合支护(方案1)和长短多级锚索+高强锚杆+柔性让压充填层+U型钢联合支护(方案2)2种优化方案,采用FLAC^3D模拟了2种优化方案的支护效果,确定方案2作为最佳支护方案;工业性试验表明,采用该方案后,巷道顶板最大下沉量、底鼓量及两帮最大移近量分别为37.8 mm、97.8 mm和105.3 mm,基本控制了围岩有害变形。