复杂地质条件巷道围岩稳定性控制技术研究

12203运输巷在掘进至地质构造及顶板含水层影响区时,顶板破碎、裂隙发育以及顶板淋水,复杂地质条件给巷道围岩控制带来挑战,原有的支护方式难以满足巷道掘进及后续使用需要。针对12203运输巷现场条件,提出综合使用锚网索+架棚+注浆方式控制围岩,并对围岩支护参数进行设计。现场应用后,12203运输巷在复杂地质条件下掘进时顶板基本不淋水且围岩变形得以有效控制,取得了较好的围岩支护效果。研究成果可为其他矿井类似围岩条件巷道支护工作开展提供经验和借鉴。     

近采空区掘进巷道围岩支护优化研究

马道沟矿13307回风巷邻近采空区掘进,发现原有支护锚杆（索）预紧力偏小、支护构件组合不匹配、围岩强度低以及煤柱小等是导致巷道围岩变形量过大的主要原因。根据13307回风巷现场情况进行锚杆（索）支护测试,并根据测试结果对锚杆（索）预紧力进行优化,提出采用全锚索方式对围岩进行支护,并对支护优化方案进行设计。现场应用后,巷道围岩支护用的锚杆（索）受力稳定,未出现失效问题;巷道顶板、巷帮变形量较小,可满足使用需要。     

中厚煤层综采面切顶沿空留巷围岩控制技术研究

采掘接替紧张是制约煤矿高质高效开采的重要问题之一,同时,巷道围岩变形控制难度随着煤矿开采深度的增加而不断提升。将九里山矿东二工作面作为研究对象,通过采用理论分析、现场试验等方式,重点分析了沿空留巷情况下上覆岩层运动变形情况,并结合工作面地质条件,提出了围岩控制技术要点。通过研究得到,在对东二工作面巷道进行沿空留巷时,可采用顶板补强支护、挡矸防护、滞后支护、采空区侧强制切顶卸压等方式,对巷道围岩进行强化控制。从现场实践来看,采取复合型稳定控制措施后,顶板最大下沉量和底板最大鼓起量均在100mm左右,实体煤帮的最大移近量在130mm左右,采空区侧煤帮的最大移近量在100mm左右。巷道变形量均处于合理范围内,取得了较好的留巷效果,对类似情况下选择应用沿空留巷技术有一定的借鉴意义。     

厚顶煤巷道支护稳定性分析

针对厚顶煤巷道掘进时,容易出现支护失效、巷道围岩变形大现象的问题,通过对巷道围岩变形特点进行分析研究可知,厚顶煤巷道主要受到顶煤冒落拱机制、层理面剪切作用机制和巷道肩角处剪应力作用机制的影响,在采用传统支护进行巷道支护时,顶板的锚网索和帮部的锚杆支护不能形成1个完整的整体,其支护结构相对于岩巷支护结构较为松散,导致巷道变形量较大。因此,针对这一现象,提出采用高预应力的锚网索进行支护,提高巷道的支护强度,同时针对性提出在巷道肩角采用斜拉锚索、斜拉锚杆进行补强支护,使巷道的顶帮支护形成1个完整的体系,为类似矿井的巷道支护、巷道安全高效掘进提供参考。     

切顶卸压沿空留巷在石灰岩顶板综采工作面的研究与应用

在太原组煤系地层石灰岩坚硬顶板条件中厚煤层综采工作面研究应用切顶卸压沿空留巷技术,基于中国矿业大学何满潮院士“切顶短壁梁”理论,对恒阻锚索补强支护、切缝钻孔布置、爆破参数、留巷临时支护、采空区巷旁挡矸支护等进行了研究。通过在090703综采工作面应用,保留的巷道顶板完整,巷道围岩变形在允许范围,经简单修复后能够满足下一个工作面使用。该技术的成功应用,取消了相邻工作面之间的区段煤柱,提高了资源回收率。每个采煤工作面减少一条顺槽掘进,可以大大降低万吨掘进率,有利于实现采掘平衡,具有推广应用价值。     

薄煤层工作面切顶卸压留巷技术研究

为提高矿井煤炭资源回收率并提高煤炭开采效率,结合3503综采工作面开采煤层厚度薄的特点,针对性提出切顶卸压留巷技术方案,并进行工程应用。在回风巷切顶卸压留巷期间,通过锚索超前补强可提高留巷段顶板强度,为留巷工作开展创造良好条件;使用DCA-45型切缝机提高切顶钻孔施工质量,通过聚能爆破方式提高切缝效果;在滞后支护段采用密集单体进行补强,可减少采动压力、采空区顶板垮落等对留巷段围岩变形影响。现场应用后,留巷段顶板在滞后采面30 m范围内下沉量增加速度较快,随着与采面距离增加留巷段下沉量逐渐趋稳,最终下沉量控制在165 mm以内。     

复杂条件近距离采空区下巷道掘进支护设计

为了保证团柏煤矿101工作面回采巷道在近距离采空区下巷道掘进安全,提高巷道围岩稳定性,合理分析了顶板状态及支护条件特点,提出了“高预紧力高强锚杆+锚索钢梁系统支护”联合支护方案,并对其支护机理进行分析。通过实际应用效果观察,采取联合支护方案后101工作面回采巷道掘进过程中顶板下沉量控制在0.15 m以下,联合支护对顶板岩体起到了耦合支护效果。     

切顶卸压沿空留巷挡矸支护设计

以山西古县兰花宝欣煤业矿井当前主要开采的2~#和3~#煤层为研究对象,针对煤层采用无煤柱开采成套技术过程中并未进行顶板切顶卸压,导致顶板压力增大、严重底鼓等问题进行分析。为避免采空区形成后上方顶板破断垮落且垮落矸石涌入巷道影响正常开采,必须实施巷道采空区侧帮挡矸防护。在现场进行了9种挡矸支护方案对比试验,最终选用挡矸支护效果较好的“可缩U型钢支柱+单体液压支柱”的挡矸支护体系以及增设金属网组成的可缩性柱-网的组合型支护结构。分析结果显示,所采用的切顶卸压沿空留巷挡矸支护方案能有效避免垮落矸石滚入巷道,为设备及施工人员提供安全的工作环境。所述的切顶卸压沿空留巷挡矸支护方案设计可为类似巷帮支护提供借鉴参考,也有助于切顶沿空留巷技术的推广应用。     

掘进巷道过断层顶板支护设计优化应用

基于山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司2101运输巷掘进过F2断层时,顶板出现下沉、破碎,致使巷道原顶板支护施工难度大、支护质量差,导致巷道顶板维护困难、锚杆支护失效现象严重的情况,分析了原支护存在的主要问题,并对原支护进行优化,提出了“铺设钢筋网+大锚杆支护+桁架锚索支护”等联合支护设计。实际应用取得了显著成效。     

巷道高冒区破碎顶板支护技术应用

五里堠煤矿1101轨道巷掘进期间受断层的影响,巷道顶板出现冒落现象,导致巷道掘进速度减慢,影响着巷道掘进安全。鉴于此,经过技术研究,决定在过巷道冒落区期间采取“人工假顶+撞楔超前支护”的联合加强支护措施,并对顶板原支护设计进行优化。通过实际应用可知,采取这种联合加强支护措施,提高了冒落区顶板的稳定性,防止了冒落区范围进一步扩大,取得了显著的应用成效。     

巷道掘进施工支护方案分析

井下掘进作业的安全有效是矿井生产高效开展的关键前提.确保掘进作业面巷道过顶板破碎带等特殊区域时的有效性,对于提升矿井生产综合效益至关重要.结合具体工程实际,针对巷道掘进施工提出针对性的分区支护方案,并对不同区域的支护方案设计做出针对性的探究.结果表明所设计方案实现了对围岩变形的有效控制,为矿井生产安全开展和综合效益有效...     

赵楼煤矿中部辅运大巷掘进工作面支护技术

为保证工作人员在煤矿内部的生命安全,设计了巷道掘进工作面支护技术。以赵楼煤矿中部辅运大巷为工程实例,研究了支护技术的工艺流程。设计了巷道断面截割与顶网铺设的方法,并设计了巷道内围岩注浆支护方法。实验结果表明,在巷道表面位移的监测中,顶底板相对位移量及两帮相对移近量均在预期数值范围之内,在巷道顶板岩层位移的监测中,掘进阶段与回采阶段的位移值也在可控范围之内。由此可见,该支护技术具备较好的效果,可以被大范围应用。     

大断面回采巷道支护及回采期间稳定性分析

对曙光煤业1203工作面大断面回采运输巷支护方式在原有的基础上进行了优化设计,并对支护效果和回采期间巷道稳定性进行了模拟分析.设计采用的较大面积的钢托盘配合锚网支护方式对巷道顶板应力联合成1个面力,加大了作用面积,更有效地维护巷道顶板稳定性,支护效果较好;回采期间超前工作面距离0～10 m的巷道区段为大变形区段,给出了...     

液压驱动履带式掘进巷道支护装置的研发

详细介绍了液压驱动履带式掘进巷道支护装置的设计组成结构、技术参数、布置方式及其技术先进性,分析了支护装置的动作原理,并对其井下运输及安装进行了探讨。该装置减少了传统掘进巷道支护装置反复升降对顶板的破坏,满足了掘进巷道临时支护和快速移架要求,提高了掘进效率,方便掘进从无支护向永久支护的衔接过渡。     

沿空留巷顶板岩层结构及采动破坏钻孔窥视技术研究

东峰煤矿采用了沿空留巷无煤柱开采技术。为解决沿空留巷复用巷道的围岩稳定问题,确保3202综放工作面及后续工作面沿空留巷围岩的稳定,对3202进风顺槽留巷复用段进行钻孔窥视探测,分析总结沿空留巷变形规律。研究结果为东峰煤矿提供了系统的基础实测数据,为3202综放工作面巷道围岩稳定性控制和支护优化奠定了理论基础。     

近距离采空区下回采巷道锚网索支护技术研究

倡源煤业公司110503工作面属于近距离采空区下回采,层间距离10 m左右,工作面两巷存在"内错、外错、重叠"三种布置方式.以110503工作面运输顺槽为工程背景,采用FLAC数值模拟以及围岩松动圈测试办法,对其巷道支护技术开展研究,确定支护方式.通过现场施工及实际观测,支护设计方案安全可行,有效缓解了巷道矿压显现,实...     

掘锚一体机切眼大断面一次成巷掘进技术应用

针对30207运输巷掘进速率较慢的现状,该矿采用MB670型掘锚一体机施工,将掘进与支护等工序同步作业,减少支护所需的时间,提高成巷速率。掘进后采用FLAC^3D模拟不同锚杆预紧力、数量、长度、排距及锚索长度时围岩应力分布情况,得到巷道采用预紧力60 kN、数量6根、长度2 000 mm、排距1 000 mm的锚杆及长度为6 300 mm锚索时支护效果最优。支护参数优化后,通过数值模拟及现场监测的方法可知,最大应力值及围岩变形量较小,能够满足巷道围岩完整性、稳定性的要求。掘锚一体机不仅提高了巷道的掘进速率,单月进尺由240 m提高至400 m,还节约了经济成本,支护材料由3 299.4元/m减少至2 666元/m,降幅19.2%。     

松软煤层综采工作面两巷支护的数学理论与数值计算分析

为了解决松软煤层巷道大变形的数学计算问题,首先介绍了岩体变形计算的数学理论,并以某煤矿松软煤层综采工作面两巷为研究对象,主要研究了不同支护方式对巷道的支护效果,根据工程地质条件提出4种不同的支护方案,运用基于岩体数学计算理论的FLAC数值模拟软件进行分析,通过对比分析巷道围岩的应力分布、变形状况以及结合巷道围岩的地质条件,提出了适合本矿该综采工作面两巷的最优支护方案,对同类巷道的变形机理及支护技术的研究具有参考和借鉴意义。     

沿空留巷合理切顶卸压参数研究

针对沿空留巷巷道围岩受力变形大的问题,对沿空留巷顶板进行切顶卸压,对比分析卸压前后沿空留巷围岩的受力变形,明确切顶卸压对沿空留巷围岩的控制作用。以董东煤矿为例,建立数值模型并进行数值模拟计算,总结沿空留巷切顶卸压作用,并确定合理的切顶参数。     

综采工作面两巷及端头的支护与管理方法研究

针对煤矿综采工作面两巷及端头的支护与管理问题,以余吾矿为例,首先介绍了综采工作面概况,其次分别对运输顺槽和回风顺槽的掘进支护措施、超前支护措施及顶板开裂情况下的特殊支护措施等进行了研究,再次分析了工作面上下端头的支护方式和注意事项等,最后提出了综采工作面两巷及端头的矿压和变形监测方法。