沿空动压巷道围岩应力分布规律研究

针对沿空动压巷道围岩结构的非对称性,邻近区段工作面回采过程中围岩变形破坏的非均衡性,在理论分析、数值模拟的基础上,对沿空动压巷道围岩的应力分布规律进行全面、系统的论述.从巷道围岩变形破坏特征出发,研究了巷道围岩的轴向及侧向支承压力分布规律,并通过现场工业性试验对其进行验证,为沿空动压巷道的支护方式的确定提供有力的依据..     

沿空动压巷道围岩稳定性模拟研究

针对综放沿空动压巷道围岩稳定性进行了模拟研究,分析了沿空动压巷道围岩受邻近工作面回采全过程下位移场、应力场及塑性区的分布特征和变化规律。研究结果对制定沿空动压巷道围岩的控制对策起到了指导作用。     

沿空动压巷道围岩弱结构控制技术

针对沿空动压巷道在上区段工作面回采,即受到第一次采动影响时的围岩变形破坏特征,分析巷道围岩尤其是围岩弱结构体(护巷煤柱)的破坏失稳机理,并根据现场试验情况,研究沿空动压巷道在第一次采动影响(上区段工作面回采)时的围岩弱结构的控制机理,提出合理的围岩弱结构控制技术与方法,为类似条件下巷道的支护与维护提供参考、借鉴。     

采掘相向沿空掘巷动态分段围岩控制技术

以付村煤矿3上411工作面运输巷掘进期间受3上408工作面采动动压影响为背景,对3上411运输巷迎3上408回采工作面掘进过程进行数值模拟分析。根据应力监测结果将动压影响巷道分为3段,并对其进行动态分段围岩控制:实体煤掘进段采用锚网索梁联合支护,锚索采用平行交错式三花布置方式;动压剧烈影响段在实体煤掘进段的基础上加大支护密度,为了增加锚杆的整体性和整体支护强度,顶板和两帮的锚杆采用Ф14 mm钢筋梯连接,锚索采用平行五花式布置方式;采后稳定段受动压影响较小,为加快掘进速度采用锚网喷支护。现场监测表明,3上411运输巷顶底板和两帮位移均小于200 mm,有效地控制了采掘相向动压巷道的围岩变形。     

动压巷道沿空支护设计方案优化

根据巷道变形及围岩变形情况,从改变锚杆长度、锚杆的安装角度、锚杆安装密度和加强各支护材料等方面对支护结构进行了合理的优化,并提出了三种可行性支护方案。经过建立数值模型,对工作面距掘进巷道70 m、40 m、0 m、-40 m、-80 m五个位置处的位移量进行模拟,结果表明,三个方案对巷道顶板的控制效果相差不大,而方案一对巷帮的控制效果明显优于方案二和方案三,因此是最佳支护方案。     

沿空巷道围岩控制技术相似模拟研究

为研究沿空巷道锚杆(索)联合支护效果,结合红岭煤矿15141工作面上巷的现场实际情况,对该巷道围岩稳定性进行了相似模拟试验研究。结果表明,沿空巷道的煤层底板竖向应力呈现非对称双峰分布,其中煤柱区域集中应力较大;采空区及巷道顶底板竖向应力较低、顶板下沉量和底板鼓起量较大;锚杆索联合支护技术可起到锚固围岩的作用,巷道总体变形量小,且可承载超前支承压力作用。研究结论对沿空煤层巷道支护实践有指导意义。     

动压沿空巷道围岩变形演化规律的物理模拟

为了研究动压沿空巷道在煤柱宽度一定时,不同支护结构形式下围岩的变形破坏演化规律,利用新研制的地下工程综合模拟试验系统和先进的数字图像采集及相关分析技术,对动压沿空巷道在无支护、锚梁网索支护及支架支护3种不同支护形式下的围岩变形破坏与失稳全过程进行了研究.结果表明:实体煤巷在无支护情况下围岩表面位移大致分为加速变形、缓慢变形和二次加速变形三阶段;对于动压沿空巷道,在本工作面回采影响期间,巷道围岩变形远远大于掘进影响期间,锚杆加固范围内的煤体碎胀量主要发生在掘巷期间,而在回采影响期间,巷道周边位移主要是由深部煤体碎胀所引起;强烈采动影响阶段是动压沿空巷道围岩控制的难点,另外,锚梁网索支护较支架支护更适用于围岩变形量较大的动压沿空巷道.     

动压区沿空留巷复用巷道修复技术

通过分析漳村煤矿2309工作面柔模混凝土沿空留巷复用巷道产生变形及破坏原因,提出了修复支护方案,同时改进了工作面的生产工艺和涌水管理办法,改善了工作面生产环境。矿压监测结果表明,留巷复用巷道经修复后,围岩得到了有效控制,确保了矿井的安全生产。     

沿空留巷软弱顶板巷道围岩控制技术研究

本文为解决软弱顶板下矿区边界的沿空留巷支护困难的问题,在原有的锚杆锚索支护方式上,向靠近矿区边界以及巷道顶板进行补强设计,采用新的锚杆锚索联合支护方案,并进行现场支护以及巷道围岩变形监测。结果显示,采用补强方案后,软弱顶底板以及围岩向采空区临空面的位移得到有效控制,顶板离层现象也得到良好改善,提高了煤炭资源的开采利用率。     

动压影响下留窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术

以湖西煤矿31104工作面运输巷掘进期间受相邻工作面动压影响为背景,利用理论分析和数值模拟相结合的方式确定窄煤柱的合理宽度为5 m,并提出以"高强预应力让压锚杆+预应力锚索"为核心强化护巷窄煤柱侧的支护方案。现场监测表明:动压影响下巷道围岩的最大变形量小于300 mm,锚杆的最大受力为165 kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象,有效地控制了动压巷道的底鼓和非对称变形,保证了煤矿高产高效地安全生产。     

Study on mechanism and practice of surrounding rock control of high stress coal roadway

The mechanical principle and surrounding rock deformation feature of high stress coal roadway was analyzed. The condition of stress balance of the kind of the roadway was put forward. The surrounding rock control principle and supporting technique of high stress coal roadway were discussed. It was very important to control early days deformation of coal sides. The supporting strength is should increased, so the strength loss of coal sides is decreased. The range of plastic fluid zone is reduced. The above mention-ned principle is applied in industrial test, and the new supporting technique is applied successfully.     

Review of roadway control in soft surrounding rock under dynamic pressure

Introduction　　Therearethreemainfactorsthataffectedthestabilityofthesurroundingrock ,rockstrength ,rockstressandsup portingtechnique.Justbecauseofthefirsttwofactors,itismoredifficulttomaintenancethesoftrockanddynamicpres sureroadway.Correspondedtothethreemainfactors,therearethreefundamentalapproachestocontroltheroadwaysur roundingrock ,theyare:①Improvethesurroundrockstrength .②Decreasetherockmassstress.③Selectreasonablesupportingtechnique.1　Theachievedresearchresults1 1　Buildingupnewt…     

高应力软岩巷道围岩控制技术研究

以郑州矿区某矿地质条件为基础,针对该矿的高应力软岩巷道变形破坏特征进行分析,总结了该类巷道变形破坏原因,提出了高应力软岩巷道围岩控制技术,并进行了现场工业性试验,试验结果表明,该项技术能够有效控制高应力软岩巷道围岩变形.     

针对高应力软弱顶板的巷道围岩稳定控制方案

高应力软弱顶板动压回采巷道具有特殊性。本文介绍了高应力软弱顶板动压回采巷道覆岩的结构以及矿压显现特征。工程实践结果表明,根据顶板结构分类选取断面形状并采取合理支护方式能有效的控制围岩变形,满足矿井安全生产要求,有着良好的技术经济效益。     

深部高应力围岩动压巷道让压支护技术应用

为解决深部高应力动压巷道维护的技术难题,本文以某矿113下09工作面深部动压影响巷道为背景,提出了“高强预应力锚杆+让压结构”的有效技术方案,确定了合理支护参数。采用预应力让压锚杆进行支护后,使动压作用下巷道围岩稳定性提高,具有明显的技术经济和社会效益。     

水平应力对巷道围岩稳定性的影响

采用理论分析方法研究了巷道布置与地应力场的关系,利用数值模拟方法分析了不同巷道轴线与最大水平主应力夹角的情况下,巷道围岩应力分布与变形特征。指出随着夹角增大,水平应力分布从对称变为非对称,应力降低区与升高区也发生变化;当夹角增大到一定值,非对称性逐渐降低,到90°时又出现了对称分布;巷道变形在夹角20～70°变化明显。在山西潞安常村煤矿井下进行了地应力测量,分析了地应力对巷道变形与破坏状况的影响,验证了理论分析与数值模拟结果。     

基于地应力的巷道围岩支护设计及校核

以赵庄二号井2301工作面两侧巷道为工程背景,通过地质勘测、地应力测试、力学分析、数值模拟及矿压观测的方法,对巷道掘进方向及围岩支护方案进行了设计。结果表明:巷道掘进方向与水平构造应力方向相一致时有利于防范底板冲击的发生;第二偏应力和塑性区分布结果验证了支护方案设计的合理性。现场巷道表面收敛位移量均控制在5%以内,为类似条件巷道支护设计提供了借鉴意义。     

高应力区沿空留巷围岩现状监测研究与分析

陈四楼矿计划实施沿空留巷的2802运输巷,断层较多,直接顶厚度较大,巷道矿压显现较为明显。针对顶板下沉、两帮外鼓、顶板淋水较大、巷道顶板受压破碎、金属网锈蚀严重、压脱锚杆较多、两帮位移较大等现象,提出在高应力区采用矿压监测的方法,通过对巷道变形现状进行的监测分析,对巷道破坏变形程度有了清晰的认识,对造成巷道破坏变形原因和影响因素有了详细的分析,根据注浆加固可改善围岩结构,提高围岩承载能力及锚杆、锚索锚固性能,是一种较为有效的围岩控制措施,确定了需要采用注浆加固的方式对进行巷道围岩破坏变形治理,并根据现场实际情况对注浆材料的性能提出了要求。     

深部动压巷道围岩控制技术研究

为了确保深部矿井巷道围岩的稳定性,根据理论和经验分析,煤矿巷道稳定性影响因素主要为巷道围岩性质、开采深度、采动影响剧烈程度、巷道与上部煤层间的垂距、巷道支护不合理等因素。采用采场远距离卸压保护技术、预应力锚索束技术和钻孔卸压联合主动支护技术,预防了浅部围岩变形和工字钢在锚索端部出现的弯曲变形,遏制了巷道底部浅部围岩的变形,确保了巷道的稳定性。     

受动压影响巷道围岩松动圈测试及支护技术研究

为防止在动压影响下,潘二矿11123工作面开切眼下方的部分底抽巷( 承担胶带运输任务 )的变形失稳。11123工作面初次来压后,在原锚网索支护基础上,采用增加注浆锚索的方式对巷道进行补强加固,并用地质雷达测试巷道围岩松动圈的厚度,以判断支护方案的可行性。地质雷达探测结果表明：第1次测量( 工作面推进50 m时 )、第2次测量( 工作面推进90 m时 )、第3次测量( 工作面推进150 m时 ),松动圈的厚度发育较为迅速;第4次( 工作面推进200 m时 )、第5次( 工作面推进200 m时 )和第3次测量相比,松动圈厚度趋于稳定;底抽巷所形成的松动圈厚度在1.3 m左右,属于中小松动圈,加强支护效果可以满足安全生产的要求。