急倾斜临界煤层回采巷道支护优化设计模拟研究

针对新疆乌鲁木齐矿区铁厂沟煤矿707m水平工作面回采巷道支护中存在的问题,采用数值模拟的手段,分析了原支护设计存在的弊端,并对原支护设计进行了优化设计研究。模拟表明:经优化设计后回采巷道的塑性区范围明显减小,巷道的稳定性得到显著改善。该优化设计为铁厂沟煤矿下一分段工作面及类似条件煤层开采的巷道支护设计提供了有益的借鉴。     

残留煤柱回收工作面回采巷道支护技术及应用

残留煤柱工作面受多个工作面采动影响,巷道围岩应力环境复杂、围岩自承能力差,支护难度较大。文章针对王庄煤矿43M2残留煤柱工作面运输平巷现场条件,提出了"高强预紧+分段控制"支护原则和相应的支护参数。现场观测表明:支护效果显著,为类似条件的巷道支护提供了参考。     

动压巷道围岩变形规律及控制技术

以5309动压巷道为研究对象,采用FLAC3D分别模拟巷道垂直应力和围岩变形,得到5309巷围岩变形破坏主要集中在超前工作面30m和滞后工作面80m范围内。根据围岩变形规律,提出分段采取支护措施。在-30～80m巷道采用锚网索支护、卸压槽卸压;其他区域,采用锚网索支护。通过监测巷道围岩变形量验证支护效果,结果表明,支护取得了良好效果。     

深部高应力强动压巷道围岩强化控制技术研究

朱集矿1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷埋深大,超过800m,服务时间长,且受到钻场强烈动载荷的影响。为加固该高应力强动压巷道,保障安全快速掘进,本文基于深部巷道围岩强化控制原理,提出了高应力强动压巷道分段分区联合支护技术,并结合理论分析与数值模拟对支护参数进行了合理确定。针对1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷道掘进工程提出了支护方案。结果表明:分段分区控制技术对高应力动压巷道具有很好的维护作用。该研究结果为深部高应力巷道在受强动压影响时支护形式和技术参数方面提供了参考。     

3-边角082运输巷道支护设计及施工工艺

本文以经坊煤业为工程背景,对3-边角082运输巷道的巷道支护进行了设计,采用2种方案进行了设计。同时提出了巷道支护施工工艺,为相关工作面施工提供了借鉴意义。     

采煤工作面顺槽近距离煤层锚网支护研究与应用

鲍店煤矿七采区东翼分为3上、3下两层煤,工作面布置靠近煤层分岔线,工作面内煤层间距约为2.5～5.1m,层间距较小,巷道支护强度要求高,以有效的控制顶板。为确保采掘接续不脱节,且安全顺利进行回采工作,对近煤层巷道的支护进行了研究,终确定了可根据层间距的不同采取不同的支护方式。在3下煤巷道支护中进行分段,当层间距大于5m时采用锚网支护;层间距小于5m时采用锚架联合支护或架棚支护。经过七采区3下煤首采工作面巷道支护实践,其应用效果较好。     

孤岛工作面回采巷道支护设计

目前,对于孤岛工作面充填开采煤巷锚杆支护的研究尚少。以岱庄煤矿2351工作面充填开采巷道支护设计为例,对工作面回采期间巷道的变形进行了观测。根据观测结果,巷道整体变形很小,效果很好。该技术值得推广应用。     

不同应力作用下巷道围岩变形的数值模拟分析

巷道围岩变形规律对降低巷道支护成本、提高巷道掘进效率具有重要意义。文章以首阳煤业15203工作面为例,基于FLAC 3D数值模拟软件,对不同埋深、不同构造应力作用条件下的巷道围岩变形规律进行模拟分析和探讨。研究结果表明:巷道埋深和构造应力对巷道围岩的稳定性具有重要影响,为了保证巷道围岩的稳定,应当分区段科学地选择合理的支护方式。文章研究结果旨在为巷道的分段优化支护设计提供相应的理论支撑。     

迎采动工作面沿空掘巷动态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系.在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了“高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板”的动态分段控制原理和“分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板”的动态分段控制技术.现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏.     

综采工作面回采巷道锚杆支护设计

在综采工作面回采巷道中,巷道受采动影响较大,这决定了其巷道支护方法与其他巷道有所不同.锚杆支护技术是目前在综采工作面回采巷道使用的主要支护技术之一.本研究以西曲矿28406综采工作面为工程背景,运用工程类比法对该工作面回采巷道进行初步设计;采用悬吊理论对锚杆支护参数进行选择和设计,对初步设计进行验证得出支护方案;介绍了锚杆支护施工生产及组织管理;并对支护效果进行了分析,表明选取的支护参数能够满足安全生产的需要,并取得了良好效果.这对西曲矿巷道支护及类似工程条件巷道锚杆支护设计有较高的借鉴价值.     

孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术研究

针对寺家庄矿5110孤岛工作面巷道掘进支护技术难题进行研究,通过采用理论分析、支护设计优化等方法,对孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术进行了研究分析,在5110工作面进行了现场实践。实践表明,优化后的支护方案应用效果良好,巷道围岩变形与支护压力大等现象得到明显改善,为类似条件下的孤岛工作面迎采巷道掘进支护提供经验借鉴。     

回采巷道变断面过渡段支护设计与应用

受工作面超前支承压力的影响,回采巷道变断面过渡段在工作面靠近的时候易发生应力集中现象,造成巷道破坏。因此在巷道掘进过程中,应考虑对巷道变断面过渡段进行强化支护,保证巷道的正常使用。以寺河二号井工作面轨道道岔处及抽放钻场为例,介绍了该区域详细的支护设计参数,为类似巷道的支护设计提供参考。     

残采区综放开采回采巷道布置与支护

文章在分析残采区回采巷道布置的特殊性基础上 ,结合残采煤层赋存的实际情况 ,提出了“超前分段沿空掘巷”的回采巷道布置方案。现场研究了残采工作面巷道支架载荷及围岩变形特征 ,采取增加巷道围岩支护强度、对巷道两帮进行卸压、加强工作面超前支护等技术措施 ,改善了残采面两巷维护状况。     

工作面超前支护区注浆施工技术研究

为解决采煤工作面超前支护工序繁琐、劳动强度大、工作面推进慢、巷道变形严重等问题,以工作面运输巷为工程背景,现场调研对巷道围岩支护进行分析,采用工程类比法分析提出超前支护区注浆施工技术,通过数值模拟对巷道支护进行重新设计。试验结果表明,实施注浆后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广,巷道变形控制效果较好。     

回采工作面开采对巷道围岩稳定性影响

由FLAC3D建模将上区段采煤工作面分段开挖,研究开挖过程中"锚网喷"支护的巷道应力、位移的变化情况。由模拟结果可知随着工作面开挖,塑性破坏区增大,垂直位移急剧增加,工作面和巷道靠近煤壁处应力集中较明显,特别是巷道左上角和帮部应力集中现象最为严重。针对以上情况,需对巷道采取补强支护和开槽卸压等措施。     

采空区下不同断面尺寸半煤岩巷道支护研究

为解决采空区下半煤岩巷道围岩易产生大变形问题,以潞宁煤矿31104综采工作面不同断面尺寸巷道为研究对象,通过理论分析、计算,对采空区下不同断面尺寸半煤岩巷道的支护展开研究。研究结果表明:半煤岩巷道煤岩交界处易发生剪切破坏,上覆采空区加剧巷道顶板的变形破坏,且不同巷道的断面尺寸对支护参数的确定有一定影响。设计的支护方案在31104综采工作面巷道掘进期间将巷道围岩变形控制在40 mm内。     

未采水平分段放顶煤工作面巷道冒顶原因分析

以水平分段放顶煤工作面回采巷道的冒顶事故为案例,采用数值模拟、微震监测的方法,分析了巷道发生冒顶的原因。分析结果表明:多次采动影响是水平分段放顶煤工作面巷道冒顶的主要原因;采动应力作用下煤层破坏的深度达到14²0 m,发生冒顶的巷道位于该深度范围;沿走向方向,煤体沿一定倾角产生弱面;支护结构中存在顺层锚杆,弱面上顺层锚杆首先失效,从而导致支护结构的失效,多因素综合作用导致巷道发生冒顶。     

大采高工作面跨下部巷道开采及支护技术研究

在矿井生产设计中不可避免的将部分巷道布置于回采工作面的下方,工作面回采产生的动压等会影响下部巷道稳定性,因此对于此类大采高工作面跨下部巷道开采及相关巷道的支护研究尤为重要。本文以晋北煤业5-103生产工作面跨下部轨道、皮带大巷为研究背景,提出了通过控制上层工作面回采工艺和下部巷道临时支护方式两个途径来保证工作面推进时所产生的动压对下部巷道影响最小。下部巷道在距离上部所采煤层较近时采用临时充填的方法,距离较远时采用木剁三花布置,回采工作面适当降低采高、调斜工作面、提高初撑力等控制回采安全。     

基于钻孔窥视的酥软煤体沿空巷道超前支护技术研究

为研究酥软沿空巷道的围岩控制难题,以中马村矿3900沿空巷道为研究对象,通过对工作面顶板以及帮部围岩进行钻孔窥视及分析,以提出相应的巷道补强支护方案。钻孔窥视结果表明,工作面顶板以上16 m范围内围岩整体坚硬完好,局部围岩裂隙发育,巷道440 m以里沿空侧3.6m全煤,围岩整体较好;巷道440 m以外沿空侧2.5 m全煤,围岩整体较破碎;在回采扰动下,松软煤体支护困难。采用两巷超前段补打锚索补强支护代替单体柱配π钢梁支护,以主动支护代替被动支护;针对巷道帮部施工普通锚索期间钻孔易塌孔造成装锚固剂困难的问题,将3900工作面帮部锚索由普通锚索改为注浆锚索。研究结果为中马村矿沿空巷道的围岩控制提供指导。     

综采放顶煤工作面顺槽支护优化设计

合理的巷道支护是保障工作面高产高效生产的重要因素。本文以经坊庄子河煤业矿井3~#煤层综放工作面实际地质情况为背景,采用多种理论计算方式,对其顺槽支护参数进行优化设计,并进行现场监测,发现优化支护方案有效解决了该矿支护不当的问题,顶板下沉量较原方案减少了74%,巷道围岩得到较好的控制,为相似条件下回采巷道的支护设计提供一定的意见和借鉴价值。