软岩巷道大变形双主动超前爆破预裂顶板防控技术

为了解决软岩采场终采线附近大巷受工作面回采应力长时高压作用引起的巷道围岩结构大变形问题,以风水沟煤矿软岩地质条件为工程背景,从力源传递角度出发,提出了顶板深部围岩双主动超前深孔预裂爆破卸压原理,建立了爆破裂隙带构造应力场力学模型和终采线附近高位稳定岩层弹性基础连续板力学模型,对比分析了采场超前支承压力和爆破裂隙带构造应力分布特征,研究了顶板深部围岩双主动超前爆破卸压机制。研究得出:风水沟煤矿软岩采场超前支承压力动态演化规律具有动压影响区域广,峰值影响范围大,应力集中程度高的特点;终采线区域顶板深部围岩双主动超前爆破卸压后,爆破裂隙带构造应力场剧烈影响范围减小,应力集中程度降低,顶板下沉量和弯矩明显减小,工作面终采线预裂岩层及时垮落,冒落岩体的碎胀效应有效控制高位稳定岩层的变形以及破坏发展模式;煤柱区爆破裂隙带切断应力传递路径,采场应力环境得到明显优化。在工作面回采结束3个月后,现场监测的大巷围岩垂直应力增量在5%以下,巷道顶底板及两帮的移近量较小。研究结果表明,顶板双主动爆破卸压后形成的裂隙带阻挡了超前支承压力向前传递,降低了巷道围岩应力,减小了大巷变形。     

谢桥煤矿锚注-爆破卸压修复巷道的试验研究

针对高应力软岩巷道修复问题,采用锚注-爆破对巷道进行卸压,通过注浆加固和合理选择爆破参数,将应力控制理论与新奥法支护有机结合,充分利用围岩自承能力支护围岩。爆破卸压改变了围岩应力自然调节过程,改善了围岩应力分布状态,支护结构上应力减小,采用较少的支护即可维护高应力软岩巷道的稳定。     

倾斜煤层区段煤柱爆破卸压工程应用

为解决宽沟煤矿西翼I010203工作面进风巷受到下方采空区侧向应力影响造成的应力集中现象,采用现场煤体应力计监测数据对比分析和数据无量纲化处理相结合的手段,分别对进风巷上帮围岩应力和煤柱侧围岩应力分布情况进行了研究,研究结果表明：进风巷上帮煤体应力分布与巷道下帮侧煤体应力分布不同,巷道上帮侧煤体应力浅部应力高于深部应力且与至工作面距离呈正相关,孔深4.5 m煤体应力集中程度最高,采动应力集中分布在超前工作面50～110.6 m,显著影响范围为超前工作面50 m内;巷道下帮侧煤体应力深部高于浅部且与至工作面距离呈正相关,煤体应力集中位于9 m以上的深部位置,采动应力集中分布在超前工作面50～80 m,显著影响范围为超前工作面60 m内;确定了进风巷上帮煤体预卸压范围为50～120 m,巷道下帮煤体的预卸压范围为60～80 m。参考经验数据以及理论计算,确定了进风巷上帮煤体爆破卸压工程和下帮煤体大直钻孔卸压工程的相关参数,结合PASAT探测和围岩应力数据对比分析结果,设计的煤体爆破卸压工程能有效降低区段煤柱围岩应力集中现象,但大直径钻孔应确保一定的工程量,形成连续卸压面才能达到预期卸压效果...     

深井软岩大巷深孔爆破卸压机理及工程应用

针对深井高应力软岩巷道变形量大、返修时间短的特点，提出巷道基角深孔爆破卸压方法和设计原理，并在淮南矿业集团谢桥矿进行了现场试验。对比试验表明，高应力软岩巷道基角卸压在巷道掘进初期对围岩变形速度、变形量及稳定时间得到了很好的控制，表明深部爆破卸压可以充分改变围岩应力状态。     

卸压爆破与巷道围岩控制的相互关系

以新疆某煤矿为工程背景,利用FLAC3D数值分析软件,研究了卸压爆破与巷道围岩控制的相互关系。研究发现,深孔卸压爆破虽然可以改善工作面前方的应力集中程度,降低采掘空间发生动力灾害事故的概率,但在一定程度上也破坏了巷道围岩的完整性和强度,使得巷道围岩的变形量较卸压爆破之前更大,给回采巷道的安全高效使用带来了较大困难,而加长巷道帮部的锚杆长度可以有效的降低卸压爆破给巷道控制带来的不利影响。     

沿空巷道高应力区卸压爆破数值模拟研究

为了研究沿空巷道帮部煤体爆破卸压效果,运用数值模拟方法对唐口煤矿5303轨道顺槽高应力区卸压效果开展了研究。研究结果表明:爆破后5303轨道顺槽生产帮应力集中区域进行了转移,应力集中现象得到了明显缓解。现场实施结果也显示,爆破后5303轨道顺槽生产帮应力降低幅度均达到65%以上。     

临空巷道煤柱割缝爆破切顶联合卸压技术研究

坚硬顶板下临空巷道存在着高应力集中、大变形、难支护等问题,以葫芦素煤矿21105工作面为工程背景,分析了坚硬顶板下工作面回采期间上覆顶板破断规律,研究了临空巷道围岩变形机理,提出了临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压巷道变形控制方法,采用FLAC^3D软件模拟了卸压前后临空巷道围岩应力分布规律。在葫芦素煤矿21105工作面回风巷采取“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压措施后,临空煤柱深基点应力峰值降低36.1%,浅基点应力峰值降低19.1%,试验区域微震日均能量降低67.0%,日均微震总能量降低35.7%,采取卸压措施后临空巷道顶底板移近量减小60.1%,两帮移近量减小41.6%,巷道变形得到有效控制。试验结果表明临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压技术可有效降低煤柱应力,减少巷道变形,为坚硬顶板下临空巷道变形控制提供了一种新的治理手段。     

超前钻孔卸压爆破技术释放巷道围岩应力试验研究

阐述巷道超前卸压爆破技术现状,分析了神宁集团枣泉煤矿11201工作面回风巷出现构造应力的影响因素,提出了采用超前卸压爆破技术在掘进前释放围岩应力的方法和措施,通过对其进行总结分析,从而为其他类似巷道的围岩应力释放积累宝贵的经验.     

高应力岩层巷道钻孔爆破卸压技术

为了深入研究深部高应力岩层巷道围岩松动爆破卸压技术,针对高应力巷道围岩受采动影响的变形破坏特点,采用FLAC数值模拟软件对深部动压巷道围岩进行了松动爆破卸压模拟,结果表明在松动区域轴向平行于巷道顶板和帮部时,在距巷道顶板和帮部围岩5 m处进行爆破,可以在巷道周围形成一个松动区域,使巷道围岩浅部应力与深部集中高应力隔离开,达到巷道围岩集中应力向深部转移和改善巷道围岩受力状态的目的.通过工程实践,验证了模拟方案的合理性,并使爆破参数得到了优化.     

深部高应力巷道综合卸压技术研究与实践

以大屯矿区姚桥煤矿深部中央采区(-650~-850 m)高应力巷道维护为工程背景,研究了中央采区复杂、高应力区的形成及采区工作面超前压力地质力学分布特征,在总结当前各类巷道卸压技术的基础上,针对姚桥煤矿7002工作面防冲与集中下山的保护问题,提出了以深孔预裂卸压技术为主的综合卸压方法,即通过深孔预裂爆破、卸压巷与煤层钻孔卸压等综合卸压技术,改善巷道围岩应力状况,降低应力集中系数,实现阻断采区超前压力并达到巷道卸压目的。矿压监测数据表明,集中下山变形得到有效控制,综合卸压技术应用效果显著。