软厚煤层综放回采巷道支护优化数值模拟

本文针对软弱厚煤层综放工作面回采巷道支护困难的问题 ,采用 FLAC元法进行了支护优化的数值模拟研究 ,研究了工字钢、锚杆、锚索等不同支护形式对软弱厚煤顶板围岩变形、应力分布、塑性区发展破坏等的影响。给出了采用锚索与锚梁网支护软厚煤顶板的优化支护参数 ,应用证实了其可行性。     

厚煤层综放巷道锚索支护模拟试验研究与应用

针对软弱厚煤层综放工作面回采巷道锚杆支护困难的问题,采用散体介质进行了锚杆（索）支护的模型试验,研究了基于锚拉支架的锚杆、锚索内力变化、荷载与围岩变形的试验关系。给出了锚杆（索）支护软厚煤顶板的优化支护参数,工程应用证实了其有效性。     

鸡西矿区软弱半煤岩巷特厚复合顶板支护

在荣华一井右二路巷道施工中,通过分析巷道变形失稳原因,总结支护经验,确定采用锚杆、锚索、钢带、网联合支护技术,支护软弱半煤岩巷特厚复合顶板,并使用顶板离层指示仪对顶板离层情况进行观测,评判支护合理性,推动了鸡西矿区煤巷支护技术的发展。     

综放工作面回风巷锚网索联合支护技术优化

裕泰煤业15104综放工作面回风巷两帮为实体煤、顶板为含夹层的软弱顶板,采用锚网与锚索联合支护,支护参数不合理,巷道掘进过程中受相邻工作面回采影响,动压显现强烈,加之巷道断面较大,出现严重煤壁片帮、顶板下沉的情况。通过分析巷道围岩稳定性,对原支护参数进行优化,提出顶板采用短锚索+加强锚索支护,帮部采用锚杆+加强锚索支护。现场应用实践表明,锚杆、锚索受力稳定,巷道围岩变形量和顶板离层量均控制在合理范围内,对条件类似的综放工作面软弱顶板巷道控制有一定借鉴意义。     

高应力厚层软弱顶板煤巷锚索支护失效机理及合理长度研究

按传统方法设计的锚索在深井厚层软弱顶板煤巷中经常发生大面积支护失效,致使这类巷道维护十分困难,成本高。通过现场勘查与理论分析,研究了导致锚索支护失效的影响因素,指出软弱厚层直接顶板锚索孔施工过程中的变形和安装过程对锚固剂的破坏是导致锚索支护失效的主要原因。提出了基于厚层软弱直接顶的新的锚索参数设计方法。现场实践表明,按新方法设计的锚索不仅缩短了锚索长度,而且大幅度提高了锚固力,显著改善了巷道的维护效果。     

矿井复合顶板应力分析及支护对策

针对复合顶板支护失效、应力测试困难问题,杜儿坪矿73092工作面进行地应力测试,对复合顶板围岩结构进行了受力分析和数值模拟分析。分析表明:当节理、软弱夹层等复合岩层主要分布在锚杆支护范围外时,调小锚杆锚索排距至1000~1100 mm;当节理、软弱夹层等复合岩层主要分布在锚杆支护范围内时,建议采用顶板全锚索支护,长度5300 mm左右,排距1200 mm,同时增加帮锚索数量至每排2根,进一步加强煤帮变形控制。     

伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩控制技术

为保障伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩的稳定,采用UDEC数值模拟软件分析了巷道围岩裂隙发育规律及塑性区的分布特征,基于数值模拟结果,结合巷道围岩的具体特征,确定了顶板采用高密度长锚索加固,帮部采用短锚索加固,帮角采用单体加强锚杆的支护方案。现场应用表明,采用该支护方案后,在掘进期间,巷道顶底板相对移近量为142 mm,两帮相对移近量为133 mm,保障了厚层软弱顶板巷道围岩的稳定。     

大断面软弱煤帮巷道注浆加固支护技术

为解决曙光煤矿轨道巷矿压显现剧烈、巷道变形严重等问题,通过优化合理的注浆参数,采用深、浅孔注浆与锚索联合方式对巷道软弱煤帮进行加固支护,对巷道稳定性进行了研究。研究结果表明:软弱煤帮注浆加固支护使巷道原来破碎的围岩形成一个整体,提高了围岩其自承载能力,减轻了巷道顶板承载压力;采用深浅孔相结合的注浆方式对浅部巷道围岩实现封闭,使锚索能在深部围岩产生了有效的拉力;采用对两帮注浆加固方式的巷道两帮移近量较一帮注浆方式降低约50%,较巷道原有支护方式,降低约85%,巷道围岩整体变形得到了有效控制。     

锚杆锚索联合支护在软岩巷道中的应用

目前,我国在顶板较为软弱破碎的巷道中普遍使用锚杆锚索联合支护方式.在对锚杆锚索联合支护原理和设计方法探讨的基础上,新安煤矿在软弱破碎巷道采用高强度锚杆、锚索以及滞后安装锚索等方法进行支护,有效缓解了锚索因顶板离层而承受的集中压力,增强了锚索适应围岩变形破坏的能力,使锚杆锚索联合支护的互补作用和锚杆的加固作用得到充分发挥,有效防止因锚索破断引起的冒顶事故.     

大断面巷道顶板失稳分析与控制技术

针对综放大断面巷道顶板松软破碎易诱发岩层离层膨胀,进而导致锚索拉断和诱发冒顶事故的现象,以20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究背景,采用理论分析、数值模拟等方法,对巷道冒顶前矿压现象分析。研究结果表明:顶板结构失稳的主要原因是地质体破碎和锚索参数不合理,并提出了通过调整锚索支护参数增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。     

台头矿7202工作面回风顺槽支护设计

为保证台头矿2号煤工作面顺槽的稳定,对含软弱夹层顶板的巷道支护技术展开研究。研究表明,软弱夹层的存在破坏了巷道的整体性,是巷道失稳的主要原因。为此,提出了高强锚杆和锚索桁架的联合支护方式,并确定了具体的支护参数。7202工作面回风顺槽的现场应用表明,巷道顶板稳定,离层值小,锚杆受力低,未发生破断。     

特厚复合顶板支护三维数值模拟研究

特厚复合顶板支护难度大,采用锚网索支护时经常会发生锚杆(索)破断或失效,极容易发生大面积冒顶事故,且其冒顶过程迅速、预兆不明显,较难预防。为了解决该问题,通过三维数值模拟和工程实例分析了其失稳机理,研究了支护锚索容易破断及冒顶过程迅速的原因。研究结果表明:锚杆(索)容易破断的主要原因是剪应力过大,容易失效的原因是锚固区处在围岩裂隙发育区或软弱岩层;特厚复合顶板一般都具有内部各岩层厚度较小、总厚度较大、岩性较差等特征;特厚复合顶板会发生突然冒顶的原因是其顶板中存在一层或数层相对较硬的岩层;最后,为特厚复合顶板支护提供了一些支护参数和支护建议,这为类似工程提供了参考依据。     

极近距离煤层回采巷道合理位置确定与支护技术

基于极近距离下煤层复合项板回采巷道压力大、巷道维护困难、翻修率高的问题,提出了下煤层回采巷道采用内错布置形式,确定了不同层间距极近距离下煤层回采巷道的分段支护、联合支护方案以及支护参数。结果表明：下煤层回采巷道内错5．0m布置在低应力区,当煤层顶板厚1．8-4．m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,工字钢棚进行二次支护的联合支护;当顶板上部为实体煤或是采空区且层间距4．O-6．5m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,锚索＋工字钢梁进行二次支护的联合支护;当顶板厚6．51TI以上或上覆为实体煤时,采用锚杆一钢带进行一次支护,锚索进行二次支护的联合支护效果较为理想。     

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。     

综放大断面煤巷顶板支护结构失效分析与控制研究

综放大断面巷道顶板松软破碎,容易出现离层膨胀,导致锚索拉断,破坏支护体结构,从而引发冒顶事故。以20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究背景,通过对巷道冒顶前矿压现象分析得出了顶板结构失稳的主要原因是地质体破碎和锚索参数不合理,并提出了通过调整锚索支护参数增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。     

复合顶板巷道支护技术研究

山西煤销集团同富新煤业10~#煤层顶板因存在若干层软弱夹层而形成复合顶板,首采面顺槽掘进时顶板多处冒落,巷道维护困难。以该矿顶板弱面及顶板离层稳定性控制为研究对象,利用技术勘查手段,针对原巷道支护和顶板冒落情况,分析了巷道复合顶板稳定性的影响因素、离层失稳原因、失稳破坏形态及破坏过程;研究了顶板下沉位移、岩层变形破坏临界应力及跨厚比对复合顶板煤巷稳定性的影响;根据顶板、煤帮锚杆支护作用机理,进行了复合顶板煤巷锚杆支护专项方案设计。工程实践表明,该方案支护效果和经济效益较好,顶板得到有效控制;解决了巷道顶板内软弱夹层导致巷道顶板离层失稳控制的技术难题。     

锚网、锚索联合支护在复合顶板掘进中的应用

平煤集团六矿通过多方论证，在其丁二下山采区下部对在0.8-4m厚夹矸的丁5、丁6煤层中进行了复合顶板支护的实践，采用锚网、锚索联合支护，取得了良好的支护效果。     

软弱厚煤层大断面切眼掘进与支护技术

针对园子沟煤矿综放工作面软弱厚煤层大断面切眼掘进和支护问题,通过类比法确定了切眼"二次成巷"施工方案,通过FLAC3D软件模拟了切眼"二次成巷"过程中顶板应力及位移演化规律,研究结果表明:切眼顶板垂直应力随顶板跨度增加而大幅度降低,浅部2 m内煤体失去承载能力、顶板表面煤体拉伸破坏、深部煤(岩)体强度保存较好,以及最终切眼顶板下沉呈偏向性。分析了大断面切眼"锚梁网"、"锚索梁"和桁架锚索联合支护的原理,提出了具体支护参数并进行了现场应用,切眼顶板最大下沉量269 mm,两帮最大移近量320 mm,能够满足运输和安装要求,支护技术可以有效控制软弱厚煤层大断面切眼围岩变形。     

深部高应力大断面煤巷围岩控制技术研究

某矿1305工作面埋深超过850 m,工作面上、下平巷支护困难,在综合分析深部高应力、大断面、软弱厚顶煤复杂巷道围岩条件下地应力场分布规律基础上,通过FLAC3D数值模拟研究了高应力大断面厚顶煤巷道围岩变形破坏机理,提出了高预紧力支护、斜拉锚索顶板控制、两帮加强控制等围岩稳定性原理,为该条件下煤巷支护提供了理论依据。     

大断面煤巷顶板离层冒顶分析与控制

综放大断面煤巷顶板松软破碎,容易出现离层膨胀而导致支护体结构破坏,进而引发冒顶事故。以某矿20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究背景,通过对巷道冒顶前矿压现象分析,得出了顶板结构失稳的主要原因是地质体破碎和锚索参数不合理,并提出了通过调整锚索支护参数增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。