厚煤层开采切槽卸压控制底鼓技术研究

针对某矿厚煤层开采巷道底鼓问题,研究采用现场监测与理论分析相结合的方法对巷道底鼓机理及其控制技术进行了研究。结果表明：采动压力影响下,巷道底板破坏宽度达1.65 m,底鼓量达270 mm,在底板两帮剪切力的作用下,致使底板软弱岩体沿剪切面凸起形成底鼓。底板切槽形成的“强-弱-强”结构,可以限制巷道底鼓变形的发展。基于切槽卸压机理,提出了“巷道顶帮锚索+锚杆+网带联合支护与底板切槽卸压”巷道底鼓控制措施。现场实践表明,该技术可有效控制巷道顶帮变形底板底鼓巷,可为类似条件矿山巷道底鼓控制提供工程借鉴。     

松软底板巷道围岩控制研究

针对巷道底板软岩层出现强烈底鼓,运用FLAC3D模拟得出底板最大位移量;经在巷道底板切垂直卸压槽,减小顶板通过两帮传递到底板上的压力,有效减小了底鼓量.再对卸压槽灌浆加固,分解两帮的挤压应力,使其向巷道围岩深部转移,进而将底板和两帮的位移量控制在合理范围内,并经现场应用证明了该方法的合理性.     

安山煤矿软岩巷道底鼓机理及控制技术

为了有效控制吸水膨胀性软岩巷道的底鼓,以安山煤矿31煤四盘区主运大巷为研究对象,以载荷作用和水理作用为综合影响因素分析了巷道的底鼓机理,提出了卸压槽防治底鼓的措施。利用FLAC~(3D)数值模拟软件,研究了不同深度切槽下的巷道围岩应力分布与位移情况,进一步确定了卸压槽参数。研究表明采用切槽卸压减缓了巷道帮角应力集中效应,使得底板垂直应力向深部转移,卸压槽壁的挠曲变形吸收了底板的变形量。现场实践证明采用的卸压槽和卸压参数能有效控制巷道底鼓。     

近距离煤层开采巷道底鼓防控技术研究

针对某矿近距离煤层开次巷道底鼓问题,采用现场监测与理论分析相结合的方法对其巷道矿压显现特征、巷道底鼓机理及其防控技术进行了研究。结果表明：实体煤垂直应力表现为“马鞍形”变化特征,应力峰值达为3.92 MPa,应力最低值达2.85 MPa,在深度为5～6 m范围存在一定的弹性能,上层遗留煤柱形成的底板压力对下层实体煤应力分布形成叠加效应;计算得到煤柱侧破坏深度为0.55 m,巷道破坏主要为底板帮角处岩层错动变形,致使底板破裂岩体岩滑移面凸起形成底鼓。据此研究提出了底板锚固注浆加固与钻孔卸压相结合的底鼓防控技术,通过现场试验,实施底鼓防治措施后底板底鼓量控制在145 mm,可满足巷道后续使用需要,取得了良好的底鼓控制效果。     

台头前湾煤业高应力巷道底鼓控制技术实践

为了解决巷道底板底鼓量大的问题,以台头前湾煤业2S202综采工作面为工程背景,对巷道底板底鼓控制技术进行研究。首先通过数值模拟对爆破卸压及切槽卸压控制巷道底鼓效果进行分析,选定爆破卸压方案,后根据现场支护经验选定在巷道600～650 m位置采用底板注浆+锚网索联合支护方案;在巷道650～700 m位置采用底板爆破卸压方案。通过工业化试验对实施两种方案后巷道底鼓情况进行监测,发现两种方案均能满足巷道底板底鼓控制要求,为矿井安全高效开采提供了保障。     

近距离下伏煤层巷道注浆加固方法研究

针对近距离下伏煤层巷道变形严重问题,文章采用数值模拟与现场监测相结合的方法,对下伏煤层巷道加固方法进行了研究。结果表明：随上伏煤层工作面推进,巷道所受应力表现为先增加后降低趋势,当工作面距巷道水平距离为20 m时,巷道变形最为严重,垂直应力达27.6 MPa,巷道顶板及两帮变形量达778 mm与732 mm;据此,研究提出了浅部与深部注浆相结合的围岩加固方法,确定钻孔合理注浆深度分别为4 m与8 m,注浆压力分别为3 MPa与6 MPa.通过现场工程实践,下伏煤层巷道实施注浆加固后,巷道顶板及两帮最大位移分别降低58.1%与59.9%,巷道围岩变形控制效果良好,可为该类条件矿山巷道变形控制提供工程借鉴。     

下伏开采软岩巷道底鼓机理与控制技术

综合运用现场实测、数值模拟与工程实践等手段,分析了磴槽煤矿下伏煤层开采软岩巷道围岩的变形破坏特点,揭示了下伏开采软岩巷道底鼓机理:下伏煤层采动使巷道底板成为碎裂结构,并致使巷道两帮产生收敛变形挤压底板;破碎的巷道底板在地应力和集中应力共同作用下向巷道内移动,形成底鼓。提出了由预留变形量、初次高性能锚网喷支护、锚注二次加固、底角高性能锚固与注浆加固组成的底鼓控制技术。工程应用效果表明,所提出的底鼓控制技术有效地控制了巷道底鼓,保证了巷道围岩和支护结构的稳定,可为其他下伏开采软岩巷道的支护设计与底鼓控制提供理论依据和实践参考。     

近距煤层群开采软岩巷道底鼓机理与防治技术研究

针对近距离煤层群下部巷道软岩底板的大变形的问题,结合补连塔矿2-2煤层实际开采条件,对复杂条件下的巷道底鼓机理进行了研究,通过比较不同控制措施对软岩底板的适应性,确定了切槽卸压治理方案,利用数值模拟软件进行了开采与卸压模拟。结果表明切槽措施对巷道底板变形有明显控制效果。确定了该条件下底鼓控制的合理方案。     

大采高软岩巷道底鼓机理及控制技术研究

针对晋煤集团赵庄煤矿3#煤层回采巷道出现严重底鼓情况,通过对围岩破坏机理和影响巷道底鼓的各种因素的分析,确定巷道底鼓主要是由巷道围岩应力大和支护不合理造成的;随后提出顶板和两帮采用锚网索加强支护,底板采用锚注技术或锚注+卸压槽联合支护2种方案。通过FLAC~(3D)软件数值模拟巷道塑性区和位移场的变化情况,分析了底锚杆、卸压槽分别对巷道围岩的影响。     

高应力巷道底板卸压槽防治底鼓的机理研究及实践

随着煤矿开采深度的增加,高地应力巷道的底鼓问题越来越突出,针对这种现状,根据强弱强结构原理深入分析了底板中部卸压槽支护技术机理,在巷道围岩高强度支护的基础上,采用了底板中部卸压槽支护技术解决高地应力巷道底鼓问题。由于底板中部卸压槽施工工序复杂,施工困难,在巷道卸压支护中很少应用,为了解决施工问题,底板中部卸压槽采用了二次爆破技术,并优化技术施工方案,平行作业,保障了施工进度,成功解决了底板中部卸压槽的施工难题。现场工业试验表明,高应力巷道周围岩体的变形得到了有效地控制,采用卸压槽支护技术有效地解决了高应力巷道底臌问题,维护了巷道的稳定性,保证了矿井的安全生产。     

综放大断面回采巷道底鼓诱因分析及控制技术

针对中煤平朔井工一矿4107等综放面回采巷道剧烈底鼓现象,分析了综放大断面回采巷道围岩条件及底鼓发生机理,提出了"卸压与加固联合"的底鼓控制措施,即开凿卸压槽与优化帮角锚网支护参数相结合,通过现场实测巷道底板破坏深度,确定卸压槽开凿深度为0.6~0.8m。工程实践表明:巷道最大底鼓量为227mm,最大底鼓速率为38.5mm/d,底鼓量及变形速率均在可控范围之内,确保了大断面回采巷道围岩的稳定。     

元甲煤矿软岩巷道底鼓机理及控制技术研究

针对元甲煤矿20101回采巷道底鼓严重破坏问题,通过对巷道底板围岩的矿物成分分析及物理力学强度测试,发现底板岩层中黏土矿物成分较多,易膨胀、软化,且底板围岩整体强度较差,是造成巷道底鼓严重的主要原因。根据元甲煤矿的工程地质条件,提出了打卸压槽的方案控制底鼓,利用FLAC3D数值模拟软件,研究了不同切槽深度下的巷道围岩应力分布及位移情况,确定出20101运输顺槽切槽卸压深度为2 m。现场工业实践结果表明,该方案有效控制了巷道底鼓,取得了良好的经济效益。     

近距离下伏煤层回采巷道稳定性控制技术研究

针对近距离煤层回采巷道稳定性控制问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的研究方法,分析了下伏煤层回采巷道顶板破断类型,优化了巷道支护参数,提出了锚杆+注浆锚索联合支护的巷道稳定性控制方法。研究结果表明：底板岩层最大破坏深度为12.15 m,属于裂隙破断类型,需要对顶板裂隙区加强支护,当锚杆间排距为750 mm×750 mm时,巷道支护效果最佳;通过现场试验与监测,巷道变形表现为“S”形增长趋势,整体变形量较小,实现了近距离下伏煤层回采巷道稳定性的有效控制,可为类似近距离煤层开采条件矿山提供借鉴。     

综放大断面回采巷道底鼓诱因及控制技术

 摘要：针对中煤平朔井工一矿4107等综放面回采巷道剧烈底鼓现象,本文分析了综放大断面回采巷道围岩条件及底鼓发生机理,继而提出了“卸压与加固联合”的底鼓控制措施,即开凿卸压槽与优化帮角锚网支护参数相结合,通过现场实测巷道底板破坏深度,确定卸压槽开凿深度为0.6～0.8 m。“卸压与加固联合”的底鼓控制方案工程实践表明：巷道最大底鼓量为227 mm,最大底鼓速率为38.5 mm/d,底鼓量及变形速率均在可控范围之内,确保了大断面回采巷道围岩的稳定。     

底板切槽卸压技术在冲击地压巷道中的应用

针对义马煤田开采深部冲击地压巷道所遇到的底鼓问题及防治难点,提出底板切槽卸压技术,在耿村煤矿13210掘进工作面运输巷进行了防治底鼓的现场应用。结果表明,底板切槽卸压技术应用效果良好,为防治冲击地压巷道底鼓问题提供了科学依据。     

钱家营矿近距离煤层巷道破坏原因及支护对策

为了安全高效地开采钱家营矿深部近距离煤层,研究了近距离煤层回采巷道的变形破坏机理并提出相应的支护对策,通过现场调查和非连续变形分析(DDA)对钱家营矿近距离煤层运输巷的变形破坏机理进行了研究。结果表明:多次动压影响是造成近距离煤层回采巷道变形破坏的根本原因;而巷道两帮移近量大于顶底板移近量主要是由于矿区水平应力远大于垂直应力所造成的。通过DDA对原支护方案进行了优化分析,提出实施3根顶锚索支护方案,中间锚索是控制顶板位移,两边锚索是将上覆岩层应力引入到深部,底角锚杆控制底鼓。现场应用表明新支护方案能有效控制运输巷顶底板及两帮移近量;证实DDA方法将可为锚杆支护巷道的优化设计提供参考。     

底板深孔爆破卸压机理及底鼓控制技术研究

高河矿E2305工作面胶带巷由于底板岩层强度低,在高应力作用下导致巷道底鼓严重。利用FLAC~(3D)软件分析了底鼓发生的主要机理,通过理论计算和数值模拟计算,提出了底板深钻孔松动爆破方案。通过相似模拟,研究工作面回采过程中矿压显现、回采巷道附近围岩的应力分布、位移、巷道的破坏方式及程度的规律。对回采巷道底板岩层进行深孔爆破卸压处理后与原支护不爆破卸压的巷道底鼓现象和规律做出对比,结果显示底板深孔爆破卸压能够解决底鼓问题。工程实践表明:巷道最大底鼓量为55mm,最大底鼓速率为26mm/d,变形速率及底鼓量在巷道正常使用允许范围之内,底板卸压爆破后巷道变形尤其是底鼓得到了有效控制,可以为相似条件下巷道底鼓治理提供借鉴。     

高水平应力下巷道底板切槽底鼓防治研究

针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,基于两端固定梁力学模型,推导出引起底板变形破坏的临界水平压力公式,并引入底板变形破坏系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。在此基础上提出底板切槽卸压防底鼓原理,即通过切槽为巷道围岩变形提供一定的补偿空间,增大了其吸收变形能的能力,从而使巷道底鼓量减小。同时,以永煤集团城郊煤矿28采区轨道下山为数值模拟背景,利用FLAC3D建立巷道底板无卸压槽和巷道底板开卸压槽2种计算模型。模拟结果表明:当巷道处于高水平应力下时,底板卸压槽对底鼓的控制效果明显,对巷道顶板及两帮的不利影响相对较小。因此,在高水平应力下,巷道底板切槽技术能有效的防治底鼓。     

基于爆破卸压的深部构造应力富水软岩巷道底鼓控制技术研究

底鼓是深部高应力软岩巷道常见的底板破坏形式,也是影响矿井安全高效生产的制约因素,更是目前千米深井亟待解决的关键问题。为解决深部高应力软岩巷道底鼓制约煤矿安全高效开采的现场问题,以平煤某矿-950水平回风大巷为工程背景,采用井下试验、物化分析、室内试验相结合的方法,从岩石强度和应力特征视角分析了围岩结构、矿物成分、水理作用、支护强度、原岩应力对巷道底鼓的影响机制,发现了高构造应力和水理作用是影响巷道严重底鼓的主要因素,揭示了该巷道的挤压流动性底鼓和遇水膨胀性底鼓机理。根据深部高应力软岩巷道底鼓机理分析,提出了基于底板爆破卸压的注浆加固底鼓联合控制技术,利用松动爆破技术阻断底板高应力传播路径,改善巷道围岩应力环境,释放底板压力;同时,利用注浆加固技术强化巷道底板围岩的承载力,提高底板抗变形能力。基于上述研究成果,提出爆破卸压+注浆加固的布置方案与参数,并进行了工业试验和底鼓变形监测。现场工业应用监测结果表明：采用底板松动爆破+注浆加固的联合支护方案后,巷道底板围岩处于稳定状态,底板在300 d内最大位移不超过310 mm,巷道底鼓变形量较无支护状态下减少了36.7%～49.0%,巷道底板未...     

沿充填体掘巷高支承压力下底板稳定性控制数值研究北大核心

为解决沿充填体掘巷巷道底鼓导致的巷道围岩支护难题,以潞安常村煤矿为工程背景,采用FLAC3D数值模拟软件分析了底板加固和底板卸压等2种控制方案的优劣及其不同参数下巷道围岩变形规律和支护作用。研究表明:在加固方案下,当底板及帮角共同加固时,对比与无加固情况下本工作面掘采过程中(即“二次掘巷”和“二次回采”工作面超前5 m处)的底鼓量分别减小2.48倍和2.60倍,故共同加固底板及帮角是控制底鼓的有效途径;而卸压槽控制巷道底鼓时与开槽深度有极大相关性,当开槽深度为2.0 m时,对比无开槽情况下本工作面掘采过程中的底鼓量分别减小1.82和2.49倍;而底板开槽对巷道顶板和实体煤帮的变形控制作用却相反。根据潞安常村煤矿S511综放工作面的工程实际情况,建议采用开槽深度为1.5 m的底板卸压切槽的办法控制底鼓。