火成岩侵入影响的特厚煤层巷道高预应力锚杆支护技术与应用

以塔山煤矿3~#~5~#煤层8105工作面邻空巷道5105回风平巷特厚顶煤大断面全煤巷道锚杆锚索联合支护为工程背景,井下实测分析了锚杆、锚索在煤层中的锚固性能。采用单轴、三轴压缩试验方法对比研究了煤体试件在不同围压下的承载能力,得出了锚杆与锚索高预应力对改善巷道围岩受力状态十分明显,大幅提高了巷道顶部和巷帮煤体的自承能力。数值模拟研究了不同托盘规格、无钢带及不同钢带尺寸对围岩应力场分布特征。提出了火成岩侵入影响的特厚煤层巷道高预应力锚杆支护技术,并进行井下试验。结果表明,高预应力锚杆支护技术应用后,工作面回采期间5105回风平巷顶底板移近90 mm,两帮移近179mm,巷道断面收缩率仅为3.9%。     

特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护技术

以大同马道头煤矿20m特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护为背景,井下超前探测了密集断层群及富水区域分布特征,现场实测得出巷道顶板煤岩体强度和结构分布规律,数值模拟研究了全煤巷道锚杆支护预应力扩散特征;提出了特厚煤层大断面煤巷过密集断层群巷道动态支护设计,即提高锚杆的锚固力和支护密度,在保证锚固力的前提下适当增加预紧力,且根据顶煤厚度变化确定锚索长度,提高对巷道围岩的控制效果。现场应用后,巷道稳定后顶底板移近75mm,两帮移近102mm,未发生顶板垮落、突水等事故,保证了巷道安全。     

松软厚煤层留顶煤动压巷道围岩综合控制技术

针对松软厚煤层留顶煤动压巷道的地质特点,以阳泉某矿81206回风巷为例,在原支护参数分析与支护效果评价的基础上,对支护参数选取原则和巷道围岩控制方法进行研究。通过井下地质力学测试、围岩变形破坏特征分析,提出高预应力全断面锚索支护的综合支护技术,并开发了高强度、大面积护表构件。井下实践表明,"高预应力全断面锚索支护"综合围岩控制技术,能够解决松软厚煤层留顶煤动压巷道的支护难题,保证巷道安全。     

特厚煤层大断面强烈动压巷道支护技术

针对斜沟煤矿23105工作面14.5 m特厚煤层皮带巷大断面强烈动压巷道支护技术难题,采用理论分析和数值计算相结合的方式,分析了巷道变形机理和应力分布特征,提出了特厚煤层大断面强烈动压巷道支护控制技术。经现场应用可得,采用高预应力强力顶、帮耦合支护技术有效控制了特厚煤层大断面强烈动压巷道变形,取得了良好的支护效果。     

锚杆支护技术在特厚煤层放顶煤巷道中的应用

结合工程实际,介绍了锚杆、锚索支护技术在特厚煤层放顶煤开采全煤巷道中应用,简要分析了全煤巷道锚杆支护技术应用方面的优越性,技术经济效益和存在的问题,提出了应用锚固技术方面的建议.     

特厚煤层强采动巷道顶板全锚索控制系统研究

针对大采高综放强采动影响下特厚煤顶大断面煤巷出现剧烈变形的控制难题,综合现场调研、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了特厚煤层强采动巷道变形特征,提出顶板全锚索控制系统,分析了新支护系统的组成结构、控制原理、锚索预应力分布与演化机理、支护效果。结果表明:1)特厚煤层强采动巷道大变形原因可概括为"三大一快"开采特征、强采动应力影响作用、顶煤与夹矸层物理力学性质差异大以及顶板支护强度不足,而其变形特征主要为顶板煤岩离层值大、受采动影响敏感系数高和顶板变形过程非均匀性;2)全锚索综合控制系统通过高预应力小孔径锚索与厚层高强度钢带综合作用形成双承载结构,能有效控制锚索锚固范围内顶板的离层和变形;3)全锚索支护过程中锚索长度,排距和预紧力不同参数值对顶煤中形成的叠合预应力带厚度、预应力扩散传递方向和范围影响显著。并详细介绍了井下运用全锚索系统控制特厚煤层大断面强采动巷道成功案例。     

特厚煤层放顶煤巷道首次应用锚固支护技术的实践

主要介绍了特厚煤层放顶煤开采中全煤巷道首次应用锚杆、锚索支护技术的实施情况，简要分析了全煤巷道锚固技术应用方面的优越性、技术经济效益和存在的问题，提出了应用锚固支护技术方面的建议。     

特厚煤层采掘对穿巷道支护技术研究

针对特厚煤层采掘对穿强烈动压巷道支护难题,在分析地质力学特征的基础上,采用数值模拟确定合理煤柱尺寸,分析了强烈动压影响下托顶煤巷道的变形特点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的支护设计。井下实践表明,该设计支护效果良好。     

强烈动压下全断面强力锚索支护技术及应用

针对大阳泉矿15号煤层强烈动压巷道托顶煤支护技术难题,采用现场调研、理论分析、现场试验与测试、支护材料优化更新、现场跟踪与矿压监测等方法,对大阳泉矿15号煤层厚煤层托顶煤动压巷道支护技术进行系统研究,提出采用全断面强力锚索支护技术,并进行了井下工业性试验。实践表明,采用全断面强力锚索支护技术有效解决了厚煤层托顶煤动压巷道支护难题,巷道围岩得到有效控制,取得了较好的支护效果。     

极软弱地层双层锚固平衡拱结构形成机制研究

针对极软弱地层中巷道围岩变形大、支护困难等特点,基于锚杆、锚索支护理论与技术,提出在极软弱地层中采用双层锚固平衡拱结构解决巷道围岩稳定控制问题。在分析极软弱地层双层锚固平衡拱几何特征的基础上,采用弹塑性理论研究双层锚固拱结构的形成条件及结构承载力的影响因素,推导锚固平衡拱结构参数的计算公式;并基于理论分析和FLAC3D数值计算,分析不同断面形状(断面矢高)、支护参数及预应力对锚固效应的影响规律,提出形成合理的双层锚固平衡拱结构的控制参数。工程实践表明,采用"双层锚固平衡拱结构"可有效地控制极软弱地层中煤巷围岩的大变形与破坏问题,维持煤巷围岩与支护结构的稳定及使用安全。     

特厚煤层综放大断面回采巷道围岩变形规律

针对斜沟煤矿特厚煤层大断面巷道维护工程量大、支护成本高、返修频繁等难题,以23114材料巷道为研究对象,运用数值模拟和现场实测的方法 ,对掘进和回采期间巷道围岩应力分布规律进行研究,分析不同支护参数下巷道变形特征,提出高预应力强力树脂锚固锚杆锚索组合支护方案,并进行现场应用与实测。     

厚煤层巷道矿压监测支护效果分析研究

矿压监测是检验巷道支护效果的主要方法之一,以凌志达矿1505厚煤层工作面为研究背景,对该工作面巷道在掘进期间和回采期间进行矿压监测,分别从巷道围岩变形及锚杆、锚索受力情况进行分析研究,结果表明:高强度、高预紧力强力锚杆支护技术在大断面厚煤巷中的使用是可行的,在该矿能有效控制大断面厚煤巷围岩的变形,减少巷道的维修,支护效果良好。     

松软厚煤层动压巷道留顶煤掘进支护技术

针对松软厚煤层留顶煤动压巷道的地质特点,以阳泉二景矿15202回风巷为例,在原掘进施工分析和支护效果评价的基础上,对施工工艺、支护参数选取原则和围岩控制方法进行研究。通过井下地质力学测试和工艺优化,采用斜拉锚索超前支护和管缝锚杆托顶作用,提出松软厚煤层留顶煤掘进支护综合技术。井下实测结果表明,斜拉锚索超前支护和管缝锚杆托顶作用有利于松软厚煤层顶煤的留设;高预应力全锚索顶帮协同支护技术能够解决松软厚煤层动压巷道的支护难题,保证巷道安全,为后期综放回采提供便利。     

桁架锚索在高应力大断面煤巷中的应用研究

针对邢东煤矿大断面煤巷在高应力作用下,巷道围岩大变形的控制问题,通过现场调研,对大断面煤巷围岩变形机理进行了理论分析,探讨了大断面煤巷围岩稳定性控制的针对性支护策略,最终提出了预应力桁架锚索支护方案。实践证明:预应力桁架锚索支护技术有效的解决邢东矿2223工作面运输巷支护问题,节省了施工成本,改善了支护效果,提高了巷道围岩的稳定性,对同一水平的其它大断面煤巷支护提供了借鉴意义。     

全煤巷道锚杆、锚索支护实践

本文介绍了大同矿区特厚煤层放顶煤开采中，全煤巷道首次应用锚杆、锚索支护技术的实施情况，简要分析了全煤巷道应用锚杆、锚索支护技术的优越性、技术经济效益及存在的问题，并提出了相关的建议。     

强烈动压巷道围岩变形破坏机理及加固技术

以常顺煤矿9105进风巷为研究对象,采用理论分析的方法对受强烈动压影响巷道围岩的破坏机理进行深入研究,结合工程经验确定了9105进风巷围岩变形控制技术对策,制定了高预应力强力全锚索支护方案与支护参数。9105进风巷支护试验结果表明:高预应力强力锚索支护技术对强烈动压巷道服务期间围岩变形控制效果显著,提高了常顺矿煤炭资源利用率,为矿井后续强烈动压巷道的使用提供技术依据。     

霍尔辛赫矿井大断面煤巷锚网支护技术研究

从理论上分析了霍尔辛赫矿井大断面煤巷锚杆支护体系存在的问题,寻找影响锚网支护的关键因素,得出锚杆(索)的预紧力在支护系统中起关键性作用。采用数值模拟计算方法,分析锚杆预紧力、长度、间距、锚固方式、角度、钢带以及锚索预紧力不同时的应力效果。在霍尔辛赫开拓巷道和3201首采工作面巷道进行井下工业性试验并对锚杆(索)受力进行监测,得出高预应力强力锚杆锚索支护系统(锚杆预紧扭矩400N.m、锚索预紧力300 kN)可提高支护效果,有效控制围岩变形。     

潞宁矿区松软特厚煤巷锚杆支护技术研究与实践

为了解决潞宁矿区松软特厚煤层巷道锚杆支护技术难题,针对5号煤层特厚、酥软、易碎的特征,分析了地质力学参数测试结果,模拟研究了锚杆支护系统核心参数锚固长度、预应力及预应力扩散对锚杆支护效果的影响,进行了煤岩体锚固性能现场试验,结合试验结果,提出采用高预应力锚杆锚索组合支护系统控制围岩变形,优化了支护系统结构,进行应用实践,形成了有效的控制技术体系,为潞宁矿区该类型巷道维护提供关键依据。     

全断面高预应力强力锚索支护技术及其在动压巷道中的应用

分析了目前煤矿锚索支护存在的问题,在高预应力强力支护理论的基础上,提出高预应力、长度较短的强力锚索,并全断面垂直岩面布置,是高地压、大变形巷道的有效支护方式.介绍了强力锚索及配套护表构件的力学性能,将强力锚索、拱形大托板及钢筋网组成全断面强力锚索支护系统,在锚索施加预应力的同时,给钢筋网也施加了较高的预应力,使钢筋网成为预应力支护系统的重要组成部分.在潞安矿业集团有限责任公司漳村煤矿一条与回采工作面对掘的、受2次强烈动压影响的巷道中,进行了全断面高预应力强力锚索支护技术试验,巷道支护状况发生本质变化.巷道两帮移近量比原支护方式降低90%,顶板离层几乎为0,围岩变形得到有效的控制.不仅解决了巷道支护难题,而且验证了支护理论的正确性.     

全长预应力锚固技术在强烈动压巷道的应用

针对漳村煤矿受强烈动压影响的2305工作面瓦斯巷地质与生产条件,运用理论分析、数值模拟与现场实践,结合高预应力强力一次支护理论,提出采用全长预应力锚固强力锚杆锚索支护系统进行支护,并取得了成功,有效控制了巷道围岩变形,满足了工作面安全生产要求.