近距离煤层群轨道下山全锚索控制技术研究

受近距离煤层采动应力叠加作用,花草滩矿轨道下山原有支护不能有效地控制围岩变形.采用FLAC3D数值模拟、理论分析和现场调研等方法,研究了煤层群工作面开采顺序和工作面停采线位置对轨道下山围岩应力分布的影响规律,提出了巷道全锚索围岩控制方案.现场矿压监测结果表明,采用全断面预应力锚索锚固体系有效地控制了采动影响下轨道下山的...     

深部软岩穿层巷道支护技术探讨

刘桥一矿Ⅱ46采区轨道下山掘进过程中巷道已出现明显变形,且随着轨道下山进一步拓展其维护难度进一步加大;由于轨道下山服务年限较长,后期还将经受周围工作面采动影响。基于巷道地质条件发生变化的前提,系统分析了施工巷道围岩稳定性影响因素,对深部软岩穿层巷道支护技术进行了大胆补充和有益尝试,提出了棚—索协同支护技术方案,以充分利用深部稳定岩层的承载能力。     

香源矿回采巷道超前支护技术应用

为解决香源矿回采巷道工作面采动影响下超前巷道支护困难的问题,根据香源矿20104工作面运输顺槽实际地质条件,利用悬吊理论,对巷道现有支护方案进行校验,基本可以保证回采巷道的稳定。利用FLAC3D数值模拟软件对工作面采动影响下巷道围岩破坏情况进行模拟分析,结果表明,工作面前方25 m范围内,巷道围岩破坏严重,提出"一梁三柱"加强支护方案,并在距离巷道切眼50 m处监测巷道围岩的变形情况,随着工作面与测站的距离不断减小,巷道围岩变形量随之增大,但都在许可范围内,支护效果良好,为工作面安全生产提供保障。     

跨采软岩下山巷道支护技术

以白皎煤矿综采工作面底板跨采软岩下山巷道为工程背景,进行数值模拟和现场工业试验,分析了跨采巷道围岩变形破坏规律,提出了适用于当前跨采巷道的支护方案,解决了支护技术难题。现场应用结果表明,支护后巷道变形在合理范围内,支护方案合理可行,可在矿区其他类似地质条件巷道推广应用。     

深部矿井下山采区底板巷道跨采技术研究

针对平煤十矿采区底板回风下山巷道工程地质条件,通过数值计算研究了深部回风下山底板巷道变形破坏严重的主要原因、跨采前后底板巷道围岩应力场和位移场以及跨采期间巷道围岩变形规律。研究结果表明,原岩应力高、围岩岩性差以及工作面采动影响,是采区回风下山巷道围岩变形失稳破坏严重的主要原因。跨采前巷道底板应力场呈"泡形"分布规律,巷道围岩最大应力集中系数为2～3;跨采后底板巷道围岩应力恢复到原岩应力。跨采期间底板巷道围岩移近量为底板巷道与跨采工作面水平距离L的单调递增函数。研究结论对于实现采煤工作面安全跨采提供了技术支撑。     

动压影响巷道围岩注浆加固技术研究

文章通过对永红煤矿3条主要下山进行数值模拟分析,得到了下山巷道围岩破坏受二次采动影响的破坏特征,下山巷道受到工作面回采影响较大,靠近工作面侧围岩影响最为严重。提出了注浆加固巷道方案,通过对破碎围岩体内部注浆,破碎岩体重新胶结成整体,提高了巷道围岩强度。     

深部采区轨道下山巷道钢丝绳网锚注支护技术研究

深井采准巷道支护技术一直影响到煤矿的安全高效生产。针对平煤五矿采区轨道下山工程地质条件,采用理论分析、现场工业性试验等方法,对轨道下山巷道变形原因、变形特征和支护原则等进行了系统研究并进行现场支护试验。研究结果表明：①围岩应力高、岩性差、受采动影响,以及锚注支护方式及参数不合理是造成轨道下山巷道变形破坏的主要原因;②提出了全断面支护、强化围岩自身承载能力、柔性喷层的支护原则,确定了钢丝绳网混凝土喷层结构、注浆锚杆和注浆参数等钢丝绳网锚注支护有关技术参数。钢丝绳网锚注支护在轨道下山巷道翻修中进行了工业性试验,巷道经历了两侧工作面采动影响后,能够满足生产安全需要,减少了巷道维修次数,现场试验取得了成功。     

破碎围岩巷道深浅孔-高低压耦合注浆支护技术研究

针对某矿下组煤集中轨道下山巷道受断层、采动影响存在围岩强度劣化和结构性失稳大变形问题,采用声波测试、理论分析和数值模拟等方法,分析了巷道变形的破坏特征,阐述了深浅孔分层注浆提高巷道破碎围岩强度的强化机理,得出了深浅孔分层注浆的注浆压力和扩散半径;采用声波测试法测量下组煤集中轨道下山巷道松动圈范围,结果表明,巷道右上角顶板和左帮处松动圈较大,松动圈范围应在3 m以上。提出了浅孔封隙止浆和深孔减隙加固的注浆支护技术,以提高破碎围岩巷道围岩承载能力。通过工业性实验可知,巷道围岩的变形与破坏得到有效控制。研究成果可为破碎围岩巷道支护提供借鉴。     

4303大采高工作面大断面掘进支护研究

长平矿4303大采高工作面需要掘进大断面巷道，根据长平矿Ⅲ4303工作面巷道的具体情况提出了有效的锚杆支护设计方案，综合控制巷道围岩变形和节省材料成本确定了最优方案，解决了4303大采高工作面巷道支护难题。     

转龙湾矿强采动巷道围岩破坏影响因素与控制对策

为解决转龙湾煤矿二次强采动巷道围岩大变形与控制难题,以转龙湾矿23203工作面辅助运输巷为工程背景,基于现场调研结果与实测资料,分析转龙湾矿二次强采动巷道围岩变形破坏的主要影响因素。结合现场钻孔探测结果,优化支护方案,提出了针对二次强采动巷道采用大直径钻孔卸压方案来吸收巷道围岩内部大变形,改善围岩应力环境。对后序巷道,提出了通过优化工作面接替顺序以及沿空掘巷对策避免二次强采动对巷道的动压影响。     

新胜井+90工作面回采巷道锚杆支护设计研究

工作面回采巷道处于煤体中,围岩强度较低,受采动影响较大,围岩变形大,破坏严重,难于支护。针对新胜井+90工作面回采巷道破坏特点,设计了合理的锚杆(索)支护方案,现场实践及矿压观测数据分析表明,该支护方案有效控制了巷道变形,取得了良好的经济效益。     

煤矿千米深井巷道围岩支护-改性-卸压协同控制技术

针对煤矿千米深井、软岩、强采动巷道围岩大变形难题,以淮南新集口孜东矿350 m超长工作面运输巷为工程背景,分析了巷道围岩大变形、支护构件失效原因;采用理论分析、实验室试验和井下试验方法,从围岩物性劣化、偏应力诱导围岩扩容、软岩结构性流变及超长工作面采动影响等方面,揭示了高地应力与超长工作面强采动应力叠加作用下巷道围岩大变形机理。以此为基础提出千米深井、软岩、强采动巷道支护-改性-卸压协同控制理念,采用数值模拟对比研究了无支护、锚杆支护、锚杆支护-注浆改性、锚杆支护-注浆改性-水力压裂卸压4种方案巷道围岩应力、变形及破坏规律,阐述了巷道支护-改性-卸压协同控制原理。研发出CRMG700超高强度、高冲击韧性锚杆支护材料,研究揭示了锚杆受拉、剪、扭、弯及冲击复合载荷作用的力学响应特征;开发出微纳米无机有机复合改性材料及配套高压劈裂注浆技术;研发出分段压裂水力压裂卸压技术与设备,形成了巷道支护-改性-卸压协同控制技术。基于上述研究成果,提出口孜东矿示范巷道支护-改性-卸压布置方案与参数,并进行了井下试验与矿压监测。监测结果表明,巷道围岩协同控制技术应用后,巷道变形量降低50%以上,锚杆、锚索破断率降低90%,工作面采动应力明显减小,有效控制了千米深井、软岩、强采动巷道大变形。最后,对下一步的研究工作进行了展望。     

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。     

沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研究

为研究沿空留巷巷道在掘、采全过程中围岩变形规律及留巷巷道支护技术,以色连二号矿12205采煤工作面辅运顺槽为工程背景,运用现场实测的方法,以围岩变形量和围岩应力为指标,直接衡量沿空留巷巷道的变形规律,并在采煤过程中对留巷巷道进行了不同方式的加固支护。研究表明:12205辅运顺槽围岩变形受工作面采动影响主要为滞后影响,其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后30~220 m区段;不同区段、不同围岩条件、不同加固方法,巷道围岩变形差异均较大;在工作面采动支承压力影响前主动加固留巷巷道顶板,能大幅降低巷道围岩变形量。     

受采动影响复杂地质条件下巷道围岩二次支护研究

针对大阳矿运输大巷开采深度大、受工作面采动影响明显、地质条件复杂以及巷道围岩破碎严重的特点,在原支护方式设计基础上,对巷道围岩变形与破坏规律进行试验分析,确定了该巷道围岩变形破坏机理。根据对巷道围岩变形加强控制的原则,新的方案选择关键部位加强支护、合理的支护方式以及科学的施工工艺等对策,提出了采用全断面锚网索联合支护的方式控制围岩变形,并结合现场工业性试验取得了良好的应用效果,巷道围岩变形控制在了合理的范围内。     

邻近工作面采动影响下巷道矿压规律研究

影响回采巷道围岩变形最大的是采动影响,采准巷道最先经历上区段邻近工作面的采动影响。通过在崔家寨煤矿611回风巷进行矿压观测,研究其所受邻近工作面609的采动影响,据此分析了邻近工作面采动带来的围岩巷道的变形规律,并对煤柱的留设和支护参数的选择给出了建议。     

邻近工作面采动影响下巷遭矿压规律研究

影响回采巷道围岩变形最大的是采动影响,采准巷道最先经历上区段邻近工作面的采动影响.通过在崔家寨煤矿611回风巷进行矿压观测,研究其所受邻近工作面609的采动影响,据此分析了邻近工作面采动带来的围岩巷道的变形规律,并对煤柱的留设和支护参数的选择给出了建议.     

近断层采动影响下巷道支护技术

为解决刘一煤矿DF27断层附近II66采区回风下山采动影响下的支护难题,利用FLAC2D数值模型,分析近断层采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定性影响因素,并提出高强锚网索支护技术。研究结果表明:工作面距离巷道约80 m时,采动应力扰动开始对巷道产生影响,随着工作面不断靠近断层,采动应力对巷道影响加剧,巷道围岩变形速度明显增大。采动应力活化断层以后,断层附近出现明显的非对称性应力场,使巷道围岩发生强烈的不均匀变形。巷道最大不均匀变形系数为4.6,出现在巷道帮部靠近断层一侧。     

6~#煤大采高回采巷道顶板支护研究

针对大采高工作面顶板围岩各岩层之间胶结能力弱、巷道围岩大面积垮落的特点,以西山煤电西曲矿6#煤巷道为研究对象,运用数值模拟和工程实践相结合的研究方法,分析研究巷道围岩最佳的支护方案。研究表明,采用锚杆组合梁与锚索组合拱相互耦合的支护方案,能够有效控制大采高巷道围岩变形,巷道围岩稳定性得到保证。     

二次采动煤巷加长锚索与丛柱联合加强支护技术

为了解决阳煤二矿综放工作面二次采动巷道围岩变形严重问题,通过对二次采动煤巷支护困难以及原有支护方案存在的不足进行理论分析,提出了加长锚索与丛柱联合加强支护改进方案,并采用数值模拟软件模拟了加强支护条件下巷道围岩变形特征,通过工程实践,巷道顶板移近量减少了71.3%,断面收缩率由原支护方案80%减少到17%。结果表明,加长锚索与丛柱联合加强支护技术效果良好,在软岩巷道中能有效将锚杆支护形成的整体结构与深部围岩相连,维护巷道稳定性。