掘进巷道过背斜构造内陷落柱巷道支护技术研究

为解决掘进巷通过背斜、陷落柱等综合地质构造时支护问题,进行了数值耦合模拟,模拟结果显示90 d时,陷落柱和巷道整体应力集中区域融合,预计120 d整体垮落。制定了支护措施,支护措施为U型钢棚结合锚索网锚固技术,实施完成后进行了效果考察,考察显示,深部位移形变最大量为26mm,浅部位移形变量最大值为7 mm。     

动压影响巷道U型钢支架-锚索协同支护机理及其承载规律

针对U型钢支架支护动压影响巷道强烈变形的支护难题，采用数值模拟方法，研究U型钢支架-锚索协同支护作用机理，提出了U型钢支架-锚索协同支护技术；在开展现场工业试验的同时，采用现场实测方法，监测动压影响由开始至结束过程中巷道围岩表面位移量、U型钢支架和结构补偿锚索实际承受载荷情况。研究结果表明：采用U型钢支架-锚索协同支护后明显改善巷道围岩应力分布，增大巷道浅部围岩残余强度，同时通过锚索的锚固作用，优化了U型钢支架承载性能，增大U型钢支架的承载能力和抗变形能力，提高了U型钢支架的整体稳定性，实现U型钢支架整体承载；当围岩变形压力较大时，U型钢支架随着围岩变形，巷道两帮和肩窝是变形压力最大的位置，相应地锚索为U型钢支架上述部位提供较大的抵抗变形力，阻止支架内突变形，同时U型钢支架作为一个整体结构，支架被束缚在有限的变形空间，而其余的大变形通过支架搭接部位缩动释放，实现了U型钢支架高阻可缩的特性。     

全封闭式复合支护技术在开拓巷道过陷落柱施工中的应用

陷落柱地质构造带段巷道支护技术一直是巷道施工中的难点和重点之一。介绍了高河煤矿+450m水平北翼进风大巷在通过XE7陷落柱地质构造带施工中采用的锚网索+梯子梁+U29型钢可缩性拱形支架+喷射混凝土+底板硬化的全封闭式复合支护技术及施工工艺,为类似地质条件下的巷道施工提供了经验。     

深部岩巷U型钢支架屈曲变形失稳分析

根据朱集西煤矿11煤底板巷围岩工程地质条件和巷道变形破坏特征,结合U型钢多段支护特点,构建了U型钢支护支架—围岩承载力学模型,分析了深部软弱岩层条件下U型钢受力特征。通过支架承载能力的计算与校核,获得该条件下U型钢支架弯矩、剪力、轴力的分布特征,确定了应力集中分布的位置,对U型钢支架屈曲变形进行分析。提出了U型钢支护薄弱环节的加强支护方案,即在棚腿中部、肩窝和拱顶梁中部3个关键部位进行锚杆索配纵向钢带梁的支护方法,提高了支架—围岩的整体承载性能,使返修巷道的支护取得了良好的效果。     

巷道通过黏土陷落柱支护技术

针对由黏土塌陷形成的陷落柱内巷道有效支护问题,以安家岭二矿9#煤主运大巷为工程背景,通过对巷道变形机理的分析,提出了以锚杆为临时支护,以"U型钢支架+钢筋网+壁后粉煤灰充填"为永久支护的巷道支护方案。利用能量平衡原理计算了粉煤灰充填层的厚度。采用数值模拟软件,分析了有无粉煤灰充填材料时支架的受力和位移特征。数值模拟和工程实践结果表明,粉煤灰充填材料能够吸收围岩弹性变形能,避免产生集中应力,同时防止围岩风化和降低膨胀应力,巷道围岩控制效果明显。     

锚网索—U型钢复合支护在陷落柱中的应用

介绍了高河矿+450 m水平北翼进风大巷过X_E7陷落柱时所采用锚网索—U型钢复合支护技术和施工工艺,为今后过同类地质条件下的陷落柱巷道支护提供了一定的经验。     

不同地应力条件下U型钢支架受力变形分析及模拟研究

根据现有普通U型钢可缩性支架的特点,设计了封闭型U型钢可缩性支架。通过应力分析,对不同深度条件下U型钢局部变形量进行比较,得出大采深矿井U型钢支护时,应力主要集中在柱腿部分。通过普通U型钢可缩性支架和封闭型U型钢可缩性支架在不同深度地应力条件的数值模拟分析,得出封闭型U型钢可缩性支架的支撑效果明显优于普通U型钢可缩性支架,其性能明显优于普通U型钢可缩性支架。     

屯留矿南二采区2#回风下山过陷落柱施工技术

屯留矿井南二采区2#回风下山过陷落柱施工中,采用锚网喷临时超前支护,U29型钢扶棚永久支护,短掘短支,同时截住耙矸机后巷道涌水和控制住工作面施工用水,防止膨胀泥岩遇水泥化,是成功穿过陷落柱的关键之一,着重介绍过陷落柱的施工方法和注意事项。     

回采巷道掘进过岩溶陷落柱施工技术

以凤凰山煤矿9号煤IX1226巷掘进通过两个陷落柱为例,针对陷落柱的特性,介绍其施工方案及工艺流程,着重对陷落柱前方煤层位置的探测方法、巷道的支护形式进行了分析,总结了施工质量控制要求、施工过程存在的问题及解决办法。本施工方法具有工艺简单、掘进效率高和安全性有保障等优点,对煤巷通过陷落柱提供了安全有效的支护经验。     

大断面大倾角斜井快速过陷落柱支护技术研究

天一煤业公司主斜井施工到378 m时见陷落柱,巷道顶板及两帮破碎,按照原设计的支护形式难以安全通过,为此该矿组织有关工程技术人员研究对策,制定施工方案,按照以前的经验,通过陷落柱一般采用砌碹、架工钢棚、U型棚等传统的支护形式,传统支护方式施工速度慢、围岩暴露时间长、安全程度差、工人劳动强度大。因而必须探索一条既安全又快捷的通过陷落柱的施工方法,经过讨论,决定改革传统的斜井过陷落柱施工工艺,采用短掘短锚工艺,锚网喷加锚索拱形槽钢支护方式。