厚松软煤层巷道掘进断面形状优化数值研究

针对木瓜煤矿10~#煤掘进断面布置在厚松软煤层中的工程实践,采取FLAC~(3D)数值模拟方式,以不同侧压系数下的围岩受力状态为基础,研究了四种不同巷道断面的围岩应力、位移及塑性区破坏情况,得出选取矩形断面既能够达到快速形成回采系统又能够保证巷道稳定的结论。研究结果对木瓜煤矿掘进工作具有一定指导意义。     

巷道断面对东胜矿区侏罗纪4~#煤层掘进巷道稳定性的影响

针对东胜矿区侏罗纪4~#煤层掘进巷道在普通锚网索支护条件下需留顶、底煤以维护巷道稳定性等难题,以双欣煤矿414108工作面辅助运输巷为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟及现场实测等方法,研究分析原断面方案下巷道围岩失稳冒落原因,确定了以断面形式计算合理的断面参数来解决掘进巷道冒落问题。结果表明:不同巷道断面的变形情况均表现为极速变化-缓慢变化-趋于平稳的变化过程,直墙半圆拱形巷道较原矩形巷道围岩变形量减小,在冒落区将巷道断面改为拱形断面可提高围岩的长期稳定性。     

采空区下不同断面尺寸半煤岩巷道支护研究

为解决采空区下半煤岩巷道围岩易产生大变形问题,以潞宁煤矿31104综采工作面不同断面尺寸巷道为研究对象,通过理论分析、计算,对采空区下不同断面尺寸半煤岩巷道的支护展开研究。研究结果表明:半煤岩巷道煤岩交界处易发生剪切破坏,上覆采空区加剧巷道顶板的变形破坏,且不同巷道的断面尺寸对支护参数的确定有一定影响。设计的支护方案在31104综采工作面巷道掘进期间将巷道围岩变形控制在40 mm内。     

煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究

分析了掘进巷道断面形式的影响因素,阐述了地质预报和井下实际的地质构造对煤矿巷道掘进中断面优化的作用;提出适合荣华煤矿特殊地质条件下,掘进巷道合理断面形式、断面设计参数及正确的井巷支护;从而可以有效的控制巷道围岩变形,预防煤矿巷道掘进中的冒顶事故。     

煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究

分析了掘进巷道断面形式的影响因素,阐述了地质预报和井下实际的地质构造对煤矿巷道掘进中断面优化的作用;提出适合荣华煤矿特殊地质条件下,掘进巷道合理断面形式、断面设计参数及正确的井巷支护;从而可以有效的控制巷道围岩变形,预防煤矿巷道掘进中的冒顶事故。     

复杂采动条件下不同巷道断面形状围岩稳定性分析

依据济三煤矿实际的地质条件及地质资料,采用有限元数值模拟软件FLAC~(3D)模拟了183_下05工作面带式输送机顺槽是矩形断面与等腰梯形断面沿底板掘进,183_上07工作面后回采。得到了不同巷道断面掘进的巷道围岩应力应变情况,通过应力及应变数据得出:当183_下05工作面带式输送机顺槽掘进未支护时,巷道围岩垂直应力与水平应力规律基本一致,但是梯形巷道水平位移量要小于矩形巷道,梯形巷道垂直位移规律与矩形巷道相反,底鼓量大于顶板下沉量。     

矩形大断面煤巷围岩空间变形规律

为研究掘进过程中特厚煤层矩形大断面围岩空间变形规律和围岩稳定性问题,以国投塔山煤矿5106巷为背景,通过FLAC3D软件对矿山巷道掘进过程中无支护情况下的煤岩空间变形问题进行了数值模拟。研究结果表明:特厚煤层矩形大断面巷道的围岩变形在掘进开挖之后迅速发生,且主要集中在顶板和两帮处;巷道围岩变形的变形量随着与巷道距离增大而逐渐减小,且扰动范围在3倍巷径之内;针对特厚煤层矩形大断面巷道的围岩变形特点,在掘进过程中,应该及时采取超前支护和后续有效支护措施,减缓围岩变形对围岩整体稳定的扰动。     

深部开采巷道断面优化设计与应用研究

文章从巷道断面形状优化方面着手研究,将直墙拱形断面与封闭拱形断面融合在一起,形成半封闭巷道,这样巷道施工简单,不影响巷道使用效能,最为重要的是能够改善巷道围岩的应力分布状态,减小巷道围岩的破坏范围,提高自身承载能力,有利于巷道的支护与维护。在东海煤矿千米以下巷道掘进得到了成功的应用。理论分析和现场实验都证实了半封闭巷道有着很高的应用价值,值得推广。     

高瓦斯矿井厚煤层大断面巷道快速掘进技术

以高瓦斯矿井王坡煤矿大断面厚煤层巷道3205回风巷道为研究对象,分析了高瓦斯和大断面煤巷围岩稳定性对巷道安全高效掘进的影响,采取了巷道走向超前钻孔和瓦斯释放孔协同作用的边掘边抽瓦斯防治措施以及高预应力高强度锚杆索支护技术。现场实践表明:该技术有效杜绝了巷道掘进面和回风流瓦斯浓度超限现象,保证了巷道围岩的稳定性,实现了高瓦斯大断面煤巷的安全快速掘进。     

大断面复合顶板回采巷道联合支护技术在曹村煤矿的应用

基于曹村煤矿巷道大断面复合顶板的特殊条件,通过理论分析、数值模拟计算进行不同巷道支护参数对围岩控制效果的系统研究,最终确定出合理的支护参数。现场工业性试验表明,掘进和回采期间巷道围岩变形较小,巷道围岩控制效果较好,保证了生产期间巷道的稳定。     

掘锚一体机在特厚煤层大断面回采巷道支护中的应用

针对马道头矿特厚煤层条件下回采巷道掘进速度慢及围岩难以控制的现状,综合运用理论分析、数值模拟、实验室试验、现场监测等方法与手段,研究了特厚煤层中大断面回采巷道的支护技术。为了提高特厚煤层大断面回采巷道的掘进速度,确保巷道成形质量,使用了MB670掘锚一体机代替悬臂式掘进机进行掘进实验。并根据提出的"锚网索+钢带"联合支护技术方案,对工作面运输巷的支护设计及施工工艺进行了优化,结果表明:优化后的巷道围岩顶底板区域稳定,且掘进速度明显提高,支护材料成本明显降低,不仅实现了特厚煤层大断面回采巷道的安全、快速、经济的掘进效果,同时也为类似矿井的安全快速掘进提供了实践经验及借鉴意义。     

爆破扰动下硬岩巷道围岩破坏特征及其控制技术

结合孙疃矿北翼总回风巷工程地质条件,采用数值模拟方法分析大断面硬岩巷道围岩体在掘进过程对爆破载荷的动力响应,揭示了爆破扰动下巷道围岩应力演化特征及变形破坏规律,并提出了锚杆-锚索协调支护的耦合支护形式。工程实践表明,该技术能够较好的实现围岩稳定性控制,并为快速掘进施工创造条件。     

大断面泥岩巷道支护设计优化及应用

402104工作面运输顺槽属于大断面巷道,巷道围岩大部分为泥岩,岩性差,原支护设计下掘进过程和回采期间巷道围岩变形量大。本文针对402104工作面运输顺槽围岩具体的工程地质情况,对大断面泥岩巷道围岩变形破坏情况分析,对原支护参数进行了优化。监测结果表明新支护参数下的巷道围岩变形得到了有效控制。     

基于连采施工工艺大断面切眼一次成巷技术

为提高大断面切眼掘进速度及保证巷道掘进过程的整体稳定性,提出了一种适合连采机施工的一次成巷技术,大大提高了巷道掘进速度。采用Midas/GTS数值模拟研究了连采施工一次成巷与传统分断面二次成巷2种开挖方式下,开切眼的围岩变形特点及应力分布特征。研究结果表明:连采施工一次成巷时顶板下沉量、底臌量及围岩塑性区都较小,并且巷道受力相对均匀,更有利于巷道稳定。     

复杂地质条件下巷道断面优化及快速掘进工艺研究

针对经坊煤矿3-807工作面回风顺槽,采用数值模拟及工程经验手段对大断面煤巷快速掘进技术进行了研究,通过不同巷道断面时的应力分布及围岩变形,选定采用拱形巷道掘进巷道,并提出了滞后迎头分级弱化支护技术,并比选确定了支护方案;最后对配套设备及施工工艺进行了优化研究。     

千米深井大断面一次爆破成巷及围岩控制技术

为解决千米深井高应力大断面巷道掘进速度缓慢及巷道围岩控制难度大的问题,采用地应力测试、数值模拟及现场观测的方法,分别对大断面巷道分阶梯爆破成巷和一次爆破成巷的围岩应力、位移及塑性破坏特征进行了研究,并对2种成巷方式采用同种支护条件下巷道表面位移进行观测.结果表明:一次爆破成巷避免了爆破扰动对巷道围岩多次爆破扰动破坏,巷道围岩变形相对容易控制,且施工工艺较简单,掘进速度可由0.67 m/d提高至2.00～3.00 m/d.     

厚煤层大断面巷道快速掘进应用实践

为了提高厚煤层大断面巷道掘进速率,分析了影响巷道掘进速率的因素。提出采用综掘机施工和多工序交叉平行作业提高掘进速率,根据围岩完整性不同,设计了3种施工工艺。采用锚网索和注浆加固的措施对巷道围岩进行支护,通过监测围岩变形量验证支护效果,根据监测结果可知,支护取得了良好的效果。     

东大矿大断面软岩巷道围岩控制技术研究与应用

为保障中央进风大巷掘进期间围岩的稳定,基于巷道大断面软岩的具体条件,通过数值模拟软件进行支护方案的优选,分析确定锚杆索的合理锚固长度,进一步结合巷道的地质条件及特征,进行巷道锚网喷支护方案中各项支护参数的设计,并在巷道掘进期间进行围岩变形量的观测分析。结果表明:巷道在现有支护方案下,掘进期间围岩变形量较小,围岩处于稳定状态。     

基于激光巷道断面检测仪的巷道非对称大变形特征分析

不同时期巷道全断面尺寸检测能够揭示巷道围岩变形特征及演化规律,为巷道支护设计和围岩控制提供依据。但对于非对称大变形巷道,传统的人工测量方法难以准确表征巷道变形特征。以某矿141511回风巷为工程背景,采用YJDM3.6矿用激光巷道断面检测仪对回采阶段不同位置断面进行了检测。结果表明:回采过程中,3 m宽窄煤柱沿空掘巷段和25 m宽大煤柱掘进段巷道断面均呈现非对称大变形特征,断面收缩率达65%~69%;随着回采工作面的推进,离工作面越近,141511回风巷非对称大变形趋势越发明显,且窄煤柱帮变形量明显大于实体煤帮变形量,巷道围岩控制应重视窄煤柱帮支护;YJDM3.6矿用激光巷道断面检测仪对非对称大变形巷道变形量快速检测及特征分析具有良好的适应性。     

基于松动圈理论的巷道支护设计

为科学确定金鼎煤矿巷道掘进过程中锚杆支护参数和支护方案,采用单孔声波法对井底车场巷道不同断面进行了松动圈测试。依据围岩松动圈测试结果和松动圈支护理论,确定了支护参数和支护方案。结果表明,单孔声波法能够探测围岩松动圈范围,可据此指导巷道支护参数的确定。