“Y”型通风强动压巷道围岩控制及加固技术

为解决"Y"型通风强动压巷道变形剧烈、围岩难以控制的技术难题,以潘一东井1252(1)工作面轨顺及轨顺底板巷为工程背景,在对巷道支护现状进行分析的基础上,按照"采前加固"、"采后维护",分区段治理的围岩控制及加固原则,分别采取以中空注浆锚索为主体的锚喷注支护和预应力加长锚索主动加固支护,有效地控制住了巷道围岩的剧烈变形。采用数值模拟及巷道变形量观测的方法对加固效果进行了检验。结果表明,工作面采过第二联络巷后,轨顺底板巷顶底板和两帮移近量分别为1 180 mm和675 mm;留巷后轨顺顶板下沉量、底鼓量及实体帮位移量分别为150、780、360 mm,说明经过强动压影响后,巷道围岩得到有效控制,从而保证了Y型通风工作面回风通道的畅通。     

深部近距离变间距跨采底板煤巷围岩动显规律及控制技术

针对深部近距离多重采动影响跨采底板煤巷围岩塑性大变形破坏特征,研究了深部近距离变间距跨采煤巷围岩变形破坏及巷道底臌影响因素;通过数值模拟对跨采底板煤巷层间临界煤岩柱及合理内错距离进行优化研究,掌握多重采动影响条件下跨采煤巷动显规律,及多元应力叠加条件下跨采巷道围岩应力场动态演化规律;结合巷道围岩性态、层间距差异等制定了适合多重采动影响跨采底板煤巷动态分段耦合控制技术,并进行了工程试验研究.应用表明:跨采巷道围岩应力集中程度减弱,分布更加趋于均匀化,运输巷围岩的破坏范围及破坏深度减少,分段动态支护方式在深部近距离跨采巷道支护领域具有重要推广应用价值.     

近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计

以象山煤矿近距离煤层开采过程中动压巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合的方法,对近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计进行探讨.研究结果表明:１２３０６工作面的超前动压对其采场底板２０m 范围内产生强烈扰动,破坏深度为１８ m,位于工作面后方５m;下部１２５０６工作面回风巷道极限平衡拱的高度为４．５９m,处于上煤层超前动压影响破坏范围内.通过数值模拟对比分析３种支护方案的控制效果,得出了超前动压影响下回风巷道围岩的最优支护方案.实施最优支护方案后,现场监测出 巷 道 停 掘 动 压 状 态 下 最 终 顶 底 板 移 近 量 为 ５１１mm,两帮移近量为４１５mm,有效控制了巷道围岩变形,解     

孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护技术研究

为解决孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护困难的问题,针对许疃煤矿82联络巷地质条件和巷道变形破坏特征,分析巷道失稳破坏的原因,提出了棚-索协同支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护的全断面联合支护技术。结果表明:该支护技术能减小巷道围岩塑性区和低应力区,并能改善U型钢支架受力状况。82联络巷围岩变形在25 d后趋于稳定,两帮移近量最大为58 mm,顶底板移近量最大为35 mm,有效控制了巷道围岩变形,保证了巷道长期正常使用。     

新安煤矿动压巷道支护技术研究

本文分析了支承压力在底板中的传播规律,并将采动支承压力与巷道围岩应力有机结合在一起,系统分析了煤层采动影响下巷道围岩变形破坏特征与控制机理,针对新安煤矿动压作用下巷道支护存在的问题,对锚杆支护参数进行优化、对技术方案进行调整。比较分析了巷道在不同的条件下围岩的矿压规律,优化确定了-520八层机轨巷的支护方案。     

深井高预应力底抽巷支护设计优化研究

近年来,随着煤矿开采不断向深部延伸,伴随着瓦斯含量和压力相应增大,施工煤层底抽巷提前进行瓦斯区域治理越来越被多数矿井认可并实施。但是煤层底抽巷顶板具有特殊性,多数巷道顶板上方7～15 m即为煤层底板,直接顶往上为相对的不稳定的煤层,属典型的复合型顶板,支护难度大。加上后期施工穿层钻孔,势必给巷道围岩造成二次破坏,顶板管理难度加大,因此选择科学合理的底抽巷支护设计具有较为重要的意义。     

云冈矿近距离煤层回采巷道支护技术研究

针对云冈矿近距离煤层采空区下51116巷支护难题,通过理论分析及现场实测相结合的方法,计算出上煤层回采过程中底板的最大破坏深度为4.07 m,并以4 m为界,对不同层间距制定了不同的支护方案,现场监测结果表明,顶底板最大移近量为83 mm,两帮最大移近量为94 mm。证明支护方案能够有效保证51116巷道围岩稳定性。     

下保护层开采条件下上覆巷道变形规律研究

为了研究下保护层开采对上覆巷道的影响,以郭庄矿布置在3号煤层中的六西北二运输巷为研究对象,对其围岩变形破坏进行实测研究,结果表明:在下保护层开采的条件下,六西北二运输巷受到了其下方保护层9号煤层采动影响,根据巷道受影响的程度不同可分为初始采动影响区、采动影响剧烈区、采后影响区;巷道表面变形和围岩深部变形规律一致,最大变形速度区域位于工作面后方13—20 m;巷道底板破坏深度为7~8 m,且随着底板深度的减小,破坏程度加重;受影响的上覆巷道下沉量较大,累计下沉量1.1~1.4 m,此结论为相似条件下上覆巷道支护和加固提供科学依据。     

深井近距离煤层群采空区下回采巷道联合支护技术

为了解决深井近距离煤层群采空区下巷道围岩变形破坏严重的难题,以平煤四矿己16-23090工作面机巷为例,结合煤柱载荷在底板岩层传递特征分析了上煤层底板应力分布规律,并通过FLAC~(3D)模拟了不同层间距和内错距离时巷道围岩变形情况。结果表明:当煤层层间距在3~12m变化时,采空区下应力降低区范围为30 m;巷道围岩变形量随着内错距离的增加而减少,通过模拟结果和现场经验综合确定巷道合理内错距离为30 m。根据巷道层间距变化,基于"分区支护、分源控制"原则,提出了以锚杆锚索支护为主,U型棚支护为辅的联合支护技术,并通过现场监测,验证了该技术的合理可靠性。     

动压穿层巷道锚注加固支护试验研究

针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对移近量最大值为140.57mm,两帮相对移近量最大值为102.52mm,巷道严重变形情况得到有效控制,取得了显著的安全经济效益。     

深部巷道连续双壳加固机理及试验研究

由于深部巷道变形破坏严重,传统支护难以保证巷道稳定。本文在详细分析深部巷道围岩变形特征的基础上,提出深部巷道连续双壳加固理念,并分析双壳加固机理。通过相似材料模拟试验,对不同采深条件下裸巷、锚杆支护、连续双壳支护巷道围岩变形及应力分布规律进行研究。结果表明：随采深增大,裸巷围岩发生大面积整体破坏,不能自稳;锚杆支护巷道锚固区以里深部围岩继续发生离层破坏,巷道存在潜在破坏危险;连续双壳支护巷道只在巷帮浅部发生局部剪切破坏,围岩稳定性好。以陶二煤矿新南总巷道支护为例,验证了连续双壳支护的合理性。     

深井预掘底板巷保护突出煤层掘进合理位置研究

为了研究深井无保护层开采条件的单一严重突出煤层煤巷条带区域瓦斯治理问题,运用FLAC3D模拟分析了底板巷道掘进时、工作面回采前后围岩应力分布特点,对采用底板巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯时的巷道合理空间位置进行了研究,结果表明:预掘卸压底板巷布置在待掘煤巷正下方、法距8~15 m位置是合理、可行的。丰城矿区曲江煤矿213底板巷位于待掘煤巷正下方平均垂距9 m,巷道中心线两侧15 m范围煤层的钻孔瓦斯流量、透气性系数均有不同程度增加,缩短了抽采时间,有效的降低了煤与瓦斯突出危险;同时,穿层钻孔采用非等间距布置方式,节约大量钻孔工程、成本降低、缓解采掘接替紧张局面。     

弱黏结复合顶板回采巷道围岩变形与加固技术

针对色连二矿12205工作面回采时辅助运输巷围岩变形破坏严重的问题,从巷道围岩岩性、应力变化、水的弱化作用及原支护结构失稳4个方面分析了巷道围岩失稳的原因,提出了回采巷道加固支护方案,应用FLAC~(3D)数值模拟软件对原支护方案与加固方案进行对比分析。结果表明:工作面回采前加补顶板锚索与增打两帮走向锚索,巷道围岩中垂直应力峰值位置向巷道边缘移动了0.9 m,巷道顶底板与两帮移近量分别降低了274 mm与240 mm,巷道围岩的塑性破坏区范围最小。现场实践表明:工作面回采影响期间,辅助运输巷采用加固支护方案后,顶底板及两帮累计移近量比未加固段平均降低了约50%,该巷道加固支护方案取得预期的效果。     

深部倾斜煤层沿空掘巷围岩变形特征与控制技术研究

通过对深部倾斜煤层沿空掘巷掘、采两阶段围岩应力场与位移场的分析,揭示了该类巷道围岩非对称大变形特征：窄煤柱帮与底板变形量远大于实煤体帮及顶板,巷道整体断面收敛率大。产生该变形破坏特征的原因：1)巷道埋深大,围岩处于较高的应力环境中;2)护巷煤柱宽度及支护阻力过小,使其过早进入残余承载阶段;3)无支护底板作为变形破坏能量主要释放通道,加剧了巷道顶帮围岩整体下沉。通过对不同宽度护巷煤柱方案的数值模拟,合理确定了试验巷道护巷煤柱宽度及试验巷道支护技术与参数。工程实践表明,采用新支护技术后,巷道窄煤柱与底板非对称变形大变形得到了有效控制,保持了巷道长期稳定。     

芦沟矿底抽巷锚注加固技术应用与研究

芦沟煤矿地处豫西三软煤层矿区,32141底抽巷作为32141工作面掘进前及回采前在二₁煤层底板内的瓦斯抽放巷,巷道埋深相对较深且围岩松软破碎。通过对原支护调查及围岩取样的实验分析,得知巷帮和底板泥岩无水强度较高,遇水分解,且含有膨胀性矿物,易造成巷道底鼓。针对以上情况且结合实际,对巷道进行了不同方案的数值计算,经过比较分析最终采用“锚网索喷+锚注”联合支护技术,利用锚杆注浆来强化巷道两帮和底板泥岩的强度,再配合锚杆、锚索达到锚杆、锚索和注浆加固围岩之间的协同支护能有效控制巷道底鼓。实践检验证明,锚注支护大大提高了围岩的支护效果。     

高应力软岩回采巷道支护技术研究

船景煤矿2#煤层埋深达600 m,且直接底板为铝质泥岩,遇水易膨胀,围岩层理发育,变形破坏严重,影响了矿井的正常安全。以1122运输巷为例,在巷道现场变形破坏形式的基础上,分析其破坏特征,阐述了1122运输巷围岩变形破坏机理,提出了强顶固帮及减跨补强控底的支护方式,设计采用单体支柱配合锚网索的支护技术方案。利用FLAC2D数值模拟出巷道支护前后的围岩应力状态、变形特征,并验证了支护方案的可靠性。现场矿压观测结果表明,该支护方案较好地控制了1122运输巷的变形,保证了巷道围岩的稳定性,为类似高应力软岩回采巷道支护提供了参考。     

近距离煤层采空区下巷道围岩松动圈分析及支护技术研究

为保证属于近距离煤层采空区下巷道的23305下工作面回风巷围岩的稳定,通过回风巷围岩松动圈测试对围岩松动圈的厚度进行分析,结合3#煤层底板破坏深度分析对回风巷的支护方案进行具体设计,并进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,巷道顶底板的最大移近量为42mm,两帮最大移近量为68mm,保障了巷道围岩的稳定。     

穿层巷道底板底鼓治理技术

新景煤矿15~#煤轨道大巷埋深在500~600m之间,在463~475m之间巷道穿过15~#煤层,造成巷道底板底鼓严重,严重影响矿井的正常生产。通过分析研究巷道围岩特性和底鼓状况,采用底板锚注加固的治理技术,提高底板支护强度,保证顶板、两帮、底板的支护平衡,提高巷道支护安全系数。     

深井穿煤层群石门修复支护技术

针对淮南矿业集团谢一矿深井主要穿煤层群石门巷道变形破坏的特征,在分析巷道破坏原因和锚注支护机理的基础上,提出了控制深部巷道变形的有效措施,即选择合理的复合支护形式,控制围岩流变,改善围岩力学性质,充分发挥围岩自身承载能力。通过现场围岩变形监测表明,复合支护补强加固效果明显,为类似条件巷道的修复与施工提供了有益的借鉴。     

近距离煤层群下煤层回采巷道强顶稳帮支护技术

为解决近距离煤层群开采动压影响回采巷道围岩控制的问题,针对某煤矿处在近距离煤层群上煤层采动影响下的40107工作面回风巷的地质条件和巷道变形破坏特征,分析了巷道失稳破坏的主要原因及其加固机理,提出了以顶板高支护强度、帮部高稳定性为核心的加固技术。结果表明:40107工作面回风巷顶底板累计移近量控制在202 mm左右,两帮累计移近量控制在46 mm左右,保证了巷道的正常使用。