底抽巷稳定性分析及支护对策研究

以屯兰煤矿南二采区18208工作面底抽巷为工程背景,通过围岩地质力学基础参数测定,运用数值模拟软件,对比分析不同布置方式条件下底抽巷巷道围岩应力分布规律及巷道变形特征,确定了底抽巷的合理空间位置。通过高预应力、强力一次支护锚杆支护技术对原有底抽巷进行优化,提高支护系统的刚度,优化支护构件,有效地控制住了围岩变形,取得理想的支护效果。     

底抽巷合理位置及围岩支护技术研究

以首山一矿己15-12050工作面运输巷底抽巷为研究对象,通过FLAC3D研究分析底抽巷内错布置、外错布置对巷道围岩应力分布及变形效果的影响,综合考虑瓦斯抽放孔施工的难易,确定底抽巷采用内错布置。提出运用高强度高预紧力让压锚杆、锚索以及底角锚杆支护技术控制底抽巷围岩变形。现场使用效果表明,采用内错布置和上述支护技术有效控制了巷道围岩变形。     

常村煤矿高抽巷围岩控制技术研究

针对高抽巷受采动影响底鼓严重、巷道变形较大等问题。以常村煤矿2103高抽巷为研究背景,采用UDEC数值模拟软件,分析了原支护条件下采动对高抽巷围岩变形的影响,提出了合理的支护方式和底板加强支护方案。现场监测表明:巷道两帮位移量稳定在240 mm左右,底鼓位移量稳定在320 mm左右。说明加强支护方案可以有效控制巷道底板的变形,保证高抽巷安全抽采。     

深井软岩巷道强力一次性支护技术研究及应用

为解决14040工作面下顺槽底抽巷深井软岩巷道围岩变形显著问题,针对巷道地质条件及原支护变形情况,分析了巷道变形原因,研究了深井软岩巷道变形控制机理,同时根据巷道条件提出了强力一次性支护技术,通过数值模拟研究了围岩控制效果,并进行现场观测验证了支护技术的围岩控制效果.研究结果表明:原支护围岩控制效果不佳的根本原因是泥岩...     

突出矿井叠加应力影响巷道围岩破坏特征及控制对策

以晋煤集团寺河煤矿巷道为工程背景,研究叠加应力影响下巷道围岩变形破坏特征,表现出剧烈底鼓、巷帮严重收敛、顶煤破碎下沉、长时间持续变形、支护体严重破坏等特点,在此基础上分析得出强烈耦合高应力、初期支护强度刚度不足且后期补强不及时、瓦斯抽采导致巷帮煤体强度降低是巷道变形破坏的三个主要影响因素。针对井下巷道中存在的问题,提出围岩控制对策和改进意见。     

近距离煤层围岩支护技术研究及应用

根据近距离煤层围岩地质力学和现场监测相关数据,分析了官地矿近距离煤层下部巷道受采动影响的变形特征及其主要支护难点,结合支护参数设计原则提出了全断面高预应力强力短锚索组合理论,并根据支护理论设计了3#煤层底抽巷支护方案,方案减少了底抽巷围岩变形量,保证了底抽巷可二次使用。     

锚杆支护、锚杆-锚索协调支护、全断面短锚索支护的对比分析研究

2145底抽巷受2145下顺槽掘进影响,产生明显变形破坏,且变形有加剧趋势,为保巷道稳定性,采用FLAC3D软件以2145底抽巷为对象,对锚杆支护、锚杆-锚索联合支护、全断面短锚索支护进行对比分析。结果表明:采用全断面短锚索支护对巷道围岩的变形和塑性区的控制效果优于其他两种支护,可以满足生产需要;且锚索受力比较稳定,能确保巷道稳定性,保证矿井安全生产。     

开采扰动下底板巷道应力演化规律及围岩稳定性研究

为了研究开采扰动诱发底板瓦斯抽采巷围岩失稳问题,以龙凤煤矿5921底板瓦斯抽采巷为研究对象,采用数值模拟的方法分析了5921工作面开采过程中底板瓦斯抽采巷围岩应力演化过程及围岩变形破坏特征。研究结果表明：垂直应力在巷道跨度范围内随深度增加而增大,巷道位于工作面前方的位置,围岩应力分布特征大致相同,巷道位于采空区的部位,左帮岩体处于卸荷状态,而右帮岩体出现明显的应力集中现象;围岩变形在时空上相较工作面开采有一定的滞后,底板瓦斯抽采巷最大变形位置滞后于回采工作面10～30 m,工作面前方10 m范围内围岩变形呈增加趋势;底板瓦斯抽采巷位于采空区范围内的部位破坏以拉伸破坏为主,位于煤壁前方支承压力区的部位破坏则以拉伸-剪切组合破坏模式为主,巷道顶板垮落、底鼓的风险较大。     

密集钻孔作用下底抽巷破碎围岩控制技术研究

针对长平矿底抽巷受密集抽采钻孔扰动、水化和风化等因素影响而围岩膨胀破碎等问题,提出了“顶板全锚索支护+定点预注浆+喷浆”的联合支护技术。通过实验室测试、数值模拟和现场实测,得到了底抽巷围岩的物理力学特性,揭示了抽采钻孔对底抽巷稳定性的影响,验证了所提联合支护技术的支护效果。结果表明：底抽巷泥岩黏土类矿物含量高,受水影响显著;打设密集抽采钻孔使围岩变形量增加,在顶板为裸露泥岩区域影响最为显著;联合支护技术提高了底抽巷复杂多变顶板支护的有效性,具有良好的围岩防扰动、防风化作用,控制了围岩的变形与破坏,保障了底抽巷的安全稳定。     

杜儿坪矿北三8号煤底抽巷分区支护技术

以杜儿坪矿北三8号煤层底抽巷为研究对象,通过FLAC3D数值模拟对巷道开挖后的围岩应力变化进行分析,确定了巷道顶板和煤帮中应力降低区和应力集中区的范围。根据模拟结果,在具体的方案设计中根据底抽布置区域地质构造情况的不同,将底抽巷的布置区域分为无地质构造区域和地质构造区域。前期采用分区支护方式,在无地质构造区域采用矩形巷道锚网联合支护,在地质构造区域采用梯形棚式巷道锚网联合支护,后期采用锚索补强加固,降低由于回采扰动造成的巷道变形。现场应用表明,采用分区式支护、采前补强加固支护方式进行巷道支护能够取得良好的围岩控制效果,保证了底抽巷的稳定。     

深部动压巷道围岩控制技术研究

为了确保深部矿井巷道围岩的稳定性,根据理论和经验分析,煤矿巷道稳定性影响因素主要为巷道围岩性质、开采深度、采动影响剧烈程度、巷道与上部煤层间的垂距、巷道支护不合理等因素。采用采场远距离卸压保护技术、预应力锚索束技术和钻孔卸压联合主动支护技术,预防了浅部围岩变形和工字钢在锚索端部出现的弯曲变形,遏制了巷道底部浅部围岩的变形,确保了巷道的稳定性。     

过断层巷道修复技术研究与实践

针对东欢坨矿-230 m辅助回风大巷过断层段巷道围岩变形严重,影响矿井安全生产的不利局面,深入分析了该段巷道围岩变形机理。研究表明:该段巷道围岩碎裂现象严重,遇水膨胀软化,兼有工程软岩和地质软岩的特点,巷道围岩以破碎软岩大变形为主要特征。提出了超前注浆,高密锚喷联合支护的巷道修复技术,并利用数值模拟的方法进行了论证。工程检测表明,修复完成后巷道顶底及两帮收敛变形均低于210 mm,收敛速度均低于2 mm/d,巷道很快达到整体稳定,围岩变形得到了根本控制。     

回采巷道变形破坏机理分析及支护技术探讨

针对常村煤矿11221工作面进风顺槽巷道围岩出现大范围变形破坏,制约其安全高效生产问题,根据围岩变形破坏特征及现场观测分析结果,结合巷道恒阻让压耦合支护机理,设计"锚索+恒阻大变形锚杆+钢带梁+底部注浆锚杆"的巷道返修支护方案.通过实践效果分析表明,巷道返修后顶板下沉量为110 mm,底臌量280 mm,两帮变形量为2...     

巷道底鼓过程中能量转移规律及其控制研究

在深井煤矿巷道中,底鼓量往往占巷道顶底板移进量的一半以上.李村煤矿由于埋深较大受高地应力和回采工作面采动的影响,回采巷道底板出现严重底鼓现象,严重影响工作面正常生产.针对李村煤矿回采巷道严重底鼓现象,采用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩变形破坏特征及能量分布规律进行分析,并对巷道开挖后围岩能量转移特征展开了研究,分析...     

深部岩巷非对称性变形原因与补强支护技术

针对深部岩巷掘进支护后表现出的非对称变形破坏的现象,采用力学理论分析结合计算机数值模拟的方法对其变形破坏的原因及支护控制进行研究分析。结果表明,巷道周边围岩一侧肩角及对应的底角出现不同程度的应力集中,且这些应力集中点围岩发生塑性变形,是产生非对称变形破坏的关键部位;周边工作面回采后,侧向支承应力拱垂直于覆岩形成应力扰动,造成巷道非对称受力,与模拟结果相同。基于上述研究,提出了"关键变形部位补偿加强支护"的控制对策。工程应用结果表明,采用非对称加强支护形式,可以有效控制巷道非对称变形,巷道围岩稳定性大大提高。     

复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术研究与应用

陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井在巷道掘进过程中受落差163 m的F₁₈正断层影响,巷道由断层下盘的泥岩、砂质泥岩层位进入断层上盘的K₅砂岩层位施工,岩层破碎,应力集中,巷道底板持续变形严重,针对陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井巷道底鼓持续变形的现象,基于巷道围岩变形机理、松动圈理论、围岩加固理论,通过理论分析、现场试验、矿压观测等手段,提出了复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术,即:采用“注浆+锚网（钢带）+中空注浆锚索注浆（锚索梁）+混凝土浇筑”的联合底鼓治理技术,有效改善围岩力学性质,提高锚杆锚固基础。现场工程实践表明,该套软岩巷道底鼓综合治理技术有效控制了巷道变形,确保了巷道安全生产使用要求,支护效果明显,对治理软岩巷道底板反复变形和矿井的长期高效安全生产建设具有重大的意义。     

深井破碎软岩巷道支护参数设计研究

为减小九龙煤矿软岩巷道北二正巷围岩变形量,通过FLAC3D数值软件对北二正巷的支护参数进行数值模拟分析,对锚杆、锚索、喷层等支护参数进行优化,提出优化的巷道支护方式,并结合在掘进和回采动压条件下对原支护方式与优化巷道支护方式,对巷道围岩的稳定性进行分析。分析结果表明,巷道顶板、帮部、底角锚杆分别采用长2000mm、2200mm、2400mm的Φ20等强度右旋螺纹钢锚杆、喷层厚度180mm、锚索长7000mm,间排距2000*2000mm时,为较优支护方案,能有效保证巷道围岩的稳定性,满足巷道安全和正常生产需要。     

大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。