山西常村煤矿S5轨道下山支护方案优化

巷道的有效支护对于确保巷道快速安全掘进意义重大。常村煤矿S5轨道下山原设计采用锚杆、锚索联合支护方案,巷道支护后矿压监测表明:(1)巷道顶板最大下沉量为77 mm,右巷帮最大收敛量为83 mm,左巷帮最大收敛量为55 mm,巷帮收敛呈现不对称发展,巷道变形量超过50 mm的控制要求;(2)巷道顶板锚杆、左帮锚杆、右帮锚杆和锚索的轴力分别为77,95,71,177 k N,锚杆、锚索的支护作用并未得到充分发挥。在充分分析该矿已建巷道成功支护案例的基础上,对S5轨道下山的支护方案进行了优化,即:(1)保持锚杆长度、间排距不变,锚杆均垂直于巷道顶板打设;(2)锚索采用"大五花"布置形式,采用3根锚索支护时,在巷道正中位置布置1根,其余2根锚索分别布置于巷道最外侧锚杆轴线位置处,并倾斜25°打设;(3)采用2根锚索支护时,锚索布置方式与原支护方案一致;(4)将所有锚索的初张拉力提高至350 k N。FLAC3D数值模拟分析表明:支护方案优化后巷道顶板最大下沉量降低至49.2 mm,巷道两帮最大收敛量降低至41.67 mm。现场试验表明:采用支护优化方案后,巷道顶板最大下沉量为42 mm,巷道两帮最大收敛量约为48 mm,可见对该矿S5轨道下山支护方案的优化对于控制该段巷道围岩变形具有显著成效。     

孤岛工作面强烈动压巷道支护技术研究

针对孤岛工作面两巷受强烈动压影响矿压显现强烈、支护困难的问题,以五阳煤矿7603孤岛工作面运输巷为工程背景,运用FLAC3D模拟软件,分析了相邻7605工作面回采后运输巷围岩应力分布规律和7603工作面回采阶段不同支护方式下运输巷围岩变形规律,确定了7603孤岛工作面运输巷采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案,并进行了现场应用。研究结果表明:采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案后,巷道支护强度明显提高,巷道变形量减小,巷道稳定周期明显缩短,较好地控制了巷道变形。     

大采高双次动压影响软煤巷道耦合让均压支护技术

为了解决松软煤层动压巷道围岩控制的难题,基于长平煤矿4314工作面工程地质条件,采用耦合让均压支护理念,对锚杆支护中支护体与围岩之间的相互作用关系进行研究,提出了松软煤层动压巷道支护关键点。工业性试验结果表明:采用蛇形结构锚杆、鸟窝结构锚索和让均压环后,煤帮锚固效果得到有效改善,锚杆、锚索在服务期间受力均匀;巷道两帮采用非对称设计,优化巷帮锚索布置方式和支护强度,改善煤体侧巷帮锚索对回采影响;巷道受大采高工作面两次动压影响后,巷两帮最大移近量为575mm,顶板最大下沉量为155mm,巷道服务期间围岩变形得到有效控制。     

强矿压下深部矿井顺采巷道支护参数研究

为控制强矿压下深部矿井回采工作面推采过后对下一相邻工作面造成的巷道变形,文家坡煤矿通过科研数据分析研究,得出较为合理的支护优化参数。优化前巷道顶板下沉量达最大到达600mm,帮部收敛达量达到400mm。通过监测数据分析及参数研究确定:锚杆间排距不做调整,锚索间排距调整为1.2×0.7(m)。对两种方案支护效果对比表明:采用优化参数后,顶板下沉量从600mm降低到100mm,且钢带受剪切变形显著减少;巷道帮部收敛现象为50~80mm,大大低于优化前。在监测监控基础上增加支护强度是合理可行的。     

王庄煤矿8105孤岛工作面巷道支护参数数值模拟分析

以王庄煤矿8105孤岛工作面运巷为例,通过FLAC3D软件模拟不同锚杆支护参数条件下巷道围岩的变形,最终确定巷道支护方案为:顶锚杆间排距800 mm×800 mm,窄煤柱帮锚杆间排距700 mm×800 mm,实体煤柱帮锚杆间排距900 mm×800 mm,并采用锚索补强。现场应用结果表明,确定的支护方案合理,支护效果良好,巷道围岩变形在预计范围内,并且巷道掘进成本明显降低。     

孤岛工作面护巷煤柱宽度及支护技术研究

针对潞宁煤业21109孤岛工作面运输巷受未稳定采空区影响及围岩破碎条件,采用理论计算和数值模拟分析,研究了不同煤柱尺寸下围岩变形和受力变化规律,确定22109运输巷采用10m煤柱较合理;分析了该类巷道支护对策,提出采用高预应力锚杆锚索组合支护系统,进行该类巷道支护。井下实践表明,设计支护方案能有效控制围岩变形,回采期间两帮最大移近量为269mm,浅部离层量为45mm,深部几乎没有离层,无底鼓,巷道整体稳定。     

干河矿2-107B孤岛工作面超前支护技术研究及实践

针对干河矿2-107B孤岛工作面回采巷道在多重采动影响下围岩变形量大的问题,对孤岛工作面巷道围岩结构进行了分析,提出了在巷道掘进期间采用“锚杆+锚索+金属网+钢带”的支护方式,在工作面回采期间采用中空注浆锚索超前支护和空巷充填的方式。现场实测结果表明:巷道两帮和顶底板最大位移量分别为116.32 mm和141.47 mm,有效地控制了巷道围岩变形,确保孤岛工作面安全高效生产。     

孤岛工作面回采巷道围岩控制技术研究

为实现对孤岛工作面巷道围岩控制问题的有效解决,以常村煤矿7603孤岛工作面为例,分析了运输巷的支护问题和解决方法,通过采用锚网梁组合支护、高强锚杆以及帮顶底支护方式,借助于对巷道支护参数的模拟,获取最佳参数,并对支护方案进行优化。结果显示,巷道顶板和两帮的最大移进量分别为385mm和577mm,能够防控围岩变形,保证巷道的稳定性。     

孤岛工作面回采巷道围岩控制技术研究

为实现对孤岛工作面巷道围岩控制问题的有效解决,以7603孤岛工作面为例,分析了运输巷的支护问题和解决方法。通过采用锚网梁组合支护、高强锚杆以及帮顶底支护方式,借助于对巷道支护参数的模拟,获取最佳参数,并对支护方案进行优化。结果显示,巷道顶板和两帮的最大移进量分别为385 mm和577 mm,能够防控围岩变形,保证巷道的稳定性。     

正利煤业14-11105孤岛工作面围岩控制技术研究与应用

为保障14~(-1)1105孤岛工作面回采巷道围岩的稳定,结合孤岛工作面的地质条件,确定巷道采用多圈层支护技术,设计巷道顶板采用螺纹钢锚杆+柔性锚杆+锚索进行不同深度岩层的支护,设计巷帮采用螺纹钢锚杆支护,并对各项支护参数进行设计。巷道掘进期间的围岩变形量监测结果表明:支护方案实施后,掘进期间围岩变形量小,有效保障了巷道围岩的稳定。     

孤岛工作面高应力区域沿空掘巷强力支护技术

针对成庄矿孤岛工作面高应力区沿空掘巷巷道围岩受力大、支护特别困难等问题,对高应力区沿空掘巷巷道围岩的变形情况及变形的原因进行了详细的调查与分析,运用数值模拟等手段分析了该巷道采用强力锚杆锚索支护系统巷道围岩的变形情况。结果表明高预应力强力锚杆锚索支护系统能控制巷道围岩的大变形;根据数值模拟的结果,将强力锚杆锚索应用到4310放顶煤工作面的4220副巷,巷道变形得到有效控制,顶板下沉量控制在200mm以内,两帮移近量控制在500mm以内,保证了巷道的安全,提高了经济效益。     

孤岛工作面沿空掘巷支护技术探索

为解决陈四楼煤矿孤岛工作面沿空掘巷巷道支护技术难题,结合沿空掘巷煤柱稳定性影响因素,通过选定几种支护形式在21502轨道顺槽进行支护试验,对比不同支护材料的支护效果,根据不同支护材料的自身特性,优化21502带式输送顺槽巷道支护设计。在巷道沿空侧巷帮肩窝和底脚采用短锚索代替锚杆使用,巷帮变形得到有效的控制,大大减少了锚杆被压断的数量,提高了巷帮煤壁的稳定性,降低了支护成本。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

近距离煤层采空区下孤岛工作面运输巷支护优化设计

针对贺西矿近距离煤层采空区下孤岛工作面运输巷破坏机理,分析其三面临空状态下巷道支护方案形成的承载结构,针对初始支护方案进行优化设计,增加帮锚索及角锚索,形成了有效三级承载结构,锚固深度较初始支护方案增加2 m,锚索锚固深度达7.6 m,优化方案在井下应用后,对巷道围岩变形控制效果良好,顶板变形量控制在153 mm范围以内,两帮控制在126 mm以内。     

五阳煤矿7603孤岛工作面巷道围岩控制技术研究

为实现对孤岛工作面巷道围岩控制问题的有效解决,以五阳煤矿7603孤岛工作面为例,分析了运输巷的支护问题和解决方法,通过采用锚网梁组合支护、高强锚杆以及帮顶底支护方式,借助于对巷道支护参数的模拟,获取最佳参数,并对支护方案进行优化。结果显示,巷道顶板和两帮的最大移进量分别为385mm和577mm,能够防控围岩变形,保证巷道的稳定性。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

晋北煤业大采高工作面回采巷道支护技术研究

针对晋北煤业5#煤层厚度大，工作面采高大的问题，采用理论分析、工程类比及数值模拟的方法，设计巷道支护方案为：顶板锚杆选用φ22 mm×2 100 mm的螺纹钢锚杆，间排距为1 000 mm×1 000 mm，顶板锚索规格为φ17.8 mm×6 500 mm，间排距为2 500 mm×3 000 mm。巷道回采帮选用φ20 mm×1 500 mm的玻璃钢锚杆，间排距为1 000 mm×1 000 mm。煤柱侧巷帮选用φ16 mm×1 500 mm的圆钢锚杆，间排距为1 000 mm×1 000 mm。通过5-409工作面现场试验，结果表明，巷道围岩变形量不大，顶板无明显离层，锚杆工作状态良好。     

深部软岩大断面巷道底鼓防治技术应用

有效控制围岩变形是矿井深部掘进大断面软岩巷道需要解决的重点问题。针对上庒煤矿11503回风巷掘进过程中巷道底鼓严重的问题,通过分析底鼓影响因素,采取以改善围岩受力、强化围岩支护为核心的底鼓防治技术措施治理该巷道的底鼓问题,具体措施包括：(1)将回风巷区段保护煤柱宽度由6 m增加至10 m,提高煤柱支撑效果并减少煤柱帮、底鼓变形。(2)对巷道原有支护参数进行优化,采用φ22 mm×2 800 mm、φ22 mm×3 100 mm水力膨胀式锚杆对巷帮及顶板进行支护,并强化帮肩及帮角岩体支护,采用φ22 mm×7 500 mm高强锚索强化顶板悬吊作用。(3)对于底鼓严重变形区,采用注浆方式对底板进行加固。现场应用后,巷道底鼓变形得以较好控制,最大底鼓量控制在385 mm以内,底鼓不会给后续掘进、使用带来影响。     

大松动圈围岩巷道变形及支护受力分析

为控制大松动圈条件下的巷道变形,根据现场实际地质条件及设计经验,采取锚杆+锚索复合支护形式及合理的支护参数。通过后期对回风巷围岩变形数据进行统计分析可知:13230工作面回风巷巷道顶底板的位移量最大为100mm,巷道两帮围岩位移量最大为127mm,围岩变形量较小,且影响较大的范围在距离工作面40m以内,巷道变形量小。     

千米深井孤岛工作面临空巷道支护技术

孤岛工作面临空巷道矿压显现剧烈,支护难度大,尤其是千米深井巷道更为显著。针对7121工作面的实际条件,基于孤岛工作面临空巷道围岩稳定性特征及锚网索支护机理,探索深井孤岛工作面临空巷道支护技术。结果表明:孤岛工作面临空巷道覆岩形成弧形三角块结构,对巷道围岩稳定起决定作用;孤岛工作面临空巷道采用巷内锚杆支护、巷顶及临空侧巷帮锚索加强支护,支护效果良好。研究成果为类似条件下的巷道支护提供借鉴和指导。