采动影响巷道锚杆轴力无损检测分析

采用锚杆动力无损检测技术,对丁集煤矿1321(3)工作面切眼外近100 m采动影响巷道锚杆实时轴力状态进行了密集观测。监测结果表明,在距采煤工作面0~20 m范围内,受采动影响严重,锚杆轴力变化较大。在距工作面0~10 m范围内,锚杆轴力降低;在距工作面10~20 m范围内,为超前支承压力区;在15 m处,形成超前支承压力峰值;在20 m开外距离,锚杆轴力受采动影响较小,锚杆轴力变化不大。通过锚杆轴力异常变化(急剧增大或降低)检测容易发现巷道异常断面或隐伏断层区域。     

郭家河煤业1301首采面矿压规律实测分析

采用现场实测的方法对郭家河煤业1301首采面矿压分布规律进行了分析研究,得出了1301首采面顶板初次来压步距约56 m,周期来压步距约19 m,超前支承压力影响范围20 m,在此范围内应进行超前支护。矿压观测表明,ZF12000/25/38综放液压支架选型合理,同时为该矿首采面顶板管理及两巷超前支护提供了理论依据。     

采动围岩活动与工作面瓦斯涌出关系

结合平煤集团13矿己二12071工作面实际条件,对支架支护阻力、超前支承压力以及工作面瓦斯体积分数进行了实时监测,分析了采动过程与瓦斯涌出之间的关系.结果表明,随工作面矿压显现增大,瓦斯体积分数同步增大,压力降低,瓦斯体积分数随之下降.来压期间工作面前方瓦斯煤体“卸压增流”,瓦斯涌出量增大;采空区冒落裂隙带内呈现含高瓦斯多孔多连通空间特性,来压过程对多孔多连通空间产生挤压或冲击和挤压综合作用,受冲（挤）扩散的高瓦斯气流向回采工作空间流动,导致工作面瓦斯体积分数增高.     

采动围岩活动与工作面瓦斯涌出关系

结合平煤集团13矿己二12071工作面实际条件,对支架支护阻力、超前支承压力以及工作面瓦斯体积分数进行了实时监测,分析了采动过程与瓦斯涌出之间的关系.结果表明,随工作面矿压显现增大,瓦斯体积分数同步增大,压力降低,瓦斯体积分数随之下降.来压期间工作面前方瓦斯煤体 "卸压增流",瓦斯涌出量增大;采空区冒落裂隙带内呈现含高瓦斯多孔多连通空间特性,来压过程对多孔多连通空间产生挤压或冲击和挤压综合作用,受冲(挤)扩散的高瓦斯气流向回采工作空间流动,导致工作面瓦斯体积分数增高.     

基于锚杆轴力实测的综采工作面区段煤柱稳定性分析

为了保障采掘工作的正常接续,实现矿井的高产高效,我国西部矿区综采工作面的区段平巷大多采用双巷掘进方式,巷间区段煤柱先后经历掘进,一次回采及二次回采的扰动影响,矿压显现剧烈。采用锚杆无损检测技术对区段煤柱采动影响区域进行了锚杆轴力实测,进而对区段煤柱锚杆支护体的实时支护状态及其稳定性进行评价,并对区段煤柱超前加固支护设计提出合理建议。研究结果表明,在工作面两端区段平巷里,随测试锚杆距工作面距离增大,锚杆轴力呈先增加至峰值后逐渐减小,直至趋于稳定的总体变化规律;锚杆轴力峰值位置正好对应着区段平巷围岩大量破坏与未破坏的交界区域;通过锚杆轴力变化可以较好地反映工作面前后方的采动影响剧烈范围,为工作面区段平巷超前支护范围及其预防加固措施提供参考依据。     

平顶山—矿井下采场周围矿压显现规律研究

本文总结了平顶山煤业（集团）－矿丁组煤多年来的矿压观测触类旁通地丁组煤采场周围全方位的矿压显现得出了结论性的意见，为现场指导生产和采区参数的设计提供了依据。     

大采高工作面采动围岩活动与瓦斯涌出关系

为了研究大采高工作面采动围岩活动与瓦斯涌出的规律,现场实测斜沟煤矿18205工作面的液压支架支护阻力、超前支承压力及瓦斯涌出量,分析回采时支架支护阻力、超前支承压力的变化情况,根据现场实测工作面瓦斯涌出量,确定采动活动与瓦斯涌出的关系。结果证明:18205工作面矿压显现增大时,瓦斯涌出量显著升高;在周期来压时煤岩体卸压增流,工作面瓦斯涌出量明显升高。在周期来压期间覆岩裂隙通道受到挤压和冲击作用,高浓度的瓦斯流涌向工作空间,导致高位钻孔瓦斯抽采量明显增加,其与来压步距基本一致,且高位钻孔能有效拦截采空区及邻近层瓦斯,有效保障了工作面安全回采。     

平顶山一矿井下采场周围矿压显现规律研究

本文总结了平顶山煤业（集团）一矿丁组煤多年来的矿压观测资料，对丁组煤采场周围（上、下、左、右、前、后）全方位的矿压显现得出了结论性的意见，为现场指导生产和采区参数的设计提供了依据。     

采场来压预测预报的力学分析

本文在采场老顶Ｗｉｎｋｌｅｒ弹性地基梁力学模型基础上，推导出采场顶板下沉的广义速度，并求出老顶的超前断裂距。根据采场工作面正常推进时顶板下沉速度呈线性增长而一旦老顶发生超前断裂后，下沉速度将急剧增长的原理，提出了一种新的采场来压预报方法，并成功地应用于生产实践中。     

大采高工作面矿压特征实测分析

通过监测山西某矿高瓦斯突出区域大采高工作面支架受力状态分布、顶板来压强度及支承压力动态变化等状况,为大采高岩层运动破断对工作面瓦斯涌出影响提供依据,对大采高工作面支架阻力、单体柱支护阻力及煤体支承压力的变化进行实时监测。结果表明:大采高工作面超前支承压力的应力集中系数更高,支承压力峰值距工作面距离更近,来压期间靠近工作面端面处的煤体受挤压及破碎程度更高且随着工作面继续推进支承压力值又趋于平衡。     

煤矿锚杆轴向受力无损检测试验研究与应用

煤矿巷道锚杆轴向受力是衡量其工作状态的重要指标,现有的检测手段尚不能有效对锚杆轴力状态进行随机、快速的无损检测。基于结构动力学原理,建立了锚杆轴向受力与锚固系统横向固有频率间的关系,并借助于专用的电液伺服锚杆拉力试验系统,测定了锚杆直径、锚固状态、围岩条件对锚固系统横向振动频率、锚杆轴向受力的影响规律。结果表明：锚杆锚固系统的横向振动频率与锚杆轴向受力具有很好的相关性;围岩性质是影响系统横向振动频率的主要因素之一;锚杆锚固系统的振动频率与锚杆轴向受力间可用对数函数关系描述。开发了锚杆轴向受力的无损检测技术,现场应用结果证明了该项技术对巷道锚杆轴向受力实施随机、无损检测的可行性。     

爆破动载下强冲击危险巷道锚杆轴力定量损失规律的试验研究

针对目前冲击地压矿井卸压爆破参数常不合理导致支护损伤,降低防冲效果的问题,采用锚杆无损检测系统在井下强冲击危险巷道进行现场原位试验研究,定量化分析了爆破动载下锚杆轴向工作阻力的定量损失规律。通过分析,获得了不同药量的爆破导致锚杆轴力损失的影响程度及空间范围。发现了爆破药量不小于6 kg时,随至震源距离的增大锚杆轴力的平均损失率基本呈乘幂关系衰减,但也存在局部突增的可能。同时爆破下锚杆轴力损失是与锚杆方位相关的,距震源越近与锚杆方位的相关性越显著。随着爆破药量的增大锚杆轴力损失率升高,药量越大升高速度越快。通过分析发现,众多影响因素中至震源的距离和锚杆方位只是表层因素,而爆破药量和煤体性质才是核心因素,并且核心因素间也存在相互影响。综合考虑爆破下锚杆轴力损失规律以及煤层爆破的卸压效果,优化了内蒙某矿强冲击危险巷道爆破卸压参数,现场应用效果理想。由此建立了冲击地压矿井煤层卸压爆破参数优化的现场原位试验方法。     

隧道围岩稳定性分析及其控制

分析了影响隧道工程围岩稳定性的各种因素,在此基础上提出了围岩控制的方法与思路,并详细论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系,用锚杆无损检测的方法来全程监测围岩稳定性,这将对围岩稳定的研究及工程施工具有很大的指导意义。     

综放工作面回采巷道锚杆支护解除机理与实践

为了防止顶板初次垮落步距加大和工作面端头较大范围悬顶,基于潞安矿业(集团)公司漳村矿2203工作面安全高效生产的重要性,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了锚杆支护解除前后回采巷道顶板状态、煤柱支承压力分布、煤柱屈服区宽度、邻近巷道围岩移动破坏等变化情况,研究了回采巷道锚杆、锚索支护解除机理、方法及工艺过程。结果表明：实施锚杆支护解除可以减小初次垮落步距,增加初采放煤量,减小煤柱压力,改变工作面邻近煤柱的受力状态,提高煤柱整体强度,可以回收锚杆、锚索及组合构件。2203工作面成功回收90%以上的可回收锚杆,不可回收锚杆（索）的托盘及钢带等基本回收,初采垮落步距减小了8 m,增加初采放煤量7 311 t。     

多煤层采区上山与煤柱之间的关系

根据平煤集团八矿多煤层开采地质条件，实测了各煤层移动支承压力显现，以及固定支承压力显现，指出巷道围岩有效载荷系数升高是底板巷道变形破坏的主要原因；研究了两侧采空时采区上山合理柱宽度，以及采区内不同煤组上山的布置问题，研究成晨对深部开采多煤层采区上山布置具有指导作用。     

充填采场支承压力分布特征及冲击灾害控制机理

为深入分析采场覆岩运动与支承压力分布特征,构建了充填采场支承压力计算力学模型;对充填工作面应力分布进行了现场实测,并以此为基础,分析了充填开采冲击灾害控制机理。研究表明:充填采场支承压力范围与集中程度较传统开采小,一般不会出现塑性区,支承压力范围与充填体对覆岩的承载系数Kc成反比,充填体承载系数Kc越大,充填体对覆岩的支承作用越大,采场支承压力范围也越小;充填采场煤体储存压缩弹性能和坚硬顶板储存弯曲弹性能较小,不易发生冲击灾害。     

锚杆无损检测反射信号分形分析及其应用研究

为了避免锚杆无损检测过程中反射信号特征点难以识别的问题,将分形维数中的盒维数引入到锚杆无损检测反射信号的分析之中。为研究锚杆极限承载力与盒维数的关系,通过设置干沙填充的缺陷段、制作不同配比的锚固剂分别从锚固缺陷程度和锚固剂性质两个角度来进行研究。在古交东曲矿井下实地进行了锚杆反射信号的采集并在分析完成后进行了拉拔检测。结果表明：锚杆中的缺陷数目越多,极限承载力越小,响应曲线盒维数越高;锚固剂性质随含砂率增高而改变,极限承载力先增高后降低,响应曲线盒维数增大;在矿区同段巷道内（锚固剂性质相同）,响应曲线盒维数越大,工作荷载越大,锚固极限承载力则呈现变小的趋势。     

树脂锚杆锚固无损检测分析研究

利用有限元分析方法对树脂锚杆锚固应力波进行了分析研究,应力波回波结果值与理论计算相同。结果表明了利用有限元分析应力波方法对树脂锚杆锚固质量无损检测评估的正确性和实用性。此研究为树脂锚杆锚固检测提供了一种新的方法,具有一定的实用价值。     

综采工作面来压步距自动计算与预测

加强矿压监测及预警,丰富防治顶板灾害的有效手段,需进行综采工作面来压步距自动计算与预测。在矿压分析时,利用分区间法建立矿压与割煤过程的联系,采用累计进尺算法计算出工作面时间与进尺的对应关系;并计算了液压支架最大循环末阻力和来压步距。基于统计学中数量关系分析方法,计算出工作面历史来压步距并预测了下次来压位置;并将分析结果以直方图、曲面图、表格等形式通过企业微信实时推送。实践表明,该方法初步解决了目前煤炭企业面临的矿压规律分析与预测的问题,为综采工作面顶板控制提供了可靠的数据保障。