薄煤层沿空巷旁木垛支护优化模拟研究

沿空留巷巷旁支护形式众多,但由于木材价格低廉、易于加工等优点,长期以来在中小矿井木材一直作为矿山支护材料而被广泛应用。随着材料价格上涨和矿区环境日趋恶劣,对木材的支护效果要求进一步提高。以某矿沿空留巷开采为例,通过对巷旁木垛不同支护断面尺寸进行模拟研究,对巷道顶底板移近量及木垛的变形量进行监测分析、效果评价,选出了最优的支护方案。     

大埋深大跨度大采高三软煤层综采面切眼联合支护技术研究

针对平煤股份十一矿己_16-17-24030工作面地质条件和采煤设计要求大采高的要求，研究了三软煤层扩大切眼断面支护技术，并根据矿井地质条件和支护理论，小断面切眼采用锚杆（索）+钢带联合支护及扩大切眼采取 “锚杆（索）+托梁＋木垛”联合支护方式，确定合理的切眼断面设计和支护方案，增加了巷道的整体稳定性。实践表明，该方法适用于大埋深大断面综采工作面扩大切眼的支护。     

高瓦斯矿井瓦排巷墩柱式支护技术研究

高瓦斯矿井综采工作面的瓦排巷二次支护采用木垛支护,存在承载力低、巷道变形严重、通风效果差等一系列问题,针对这些问题提出采用聚苯乙烯泡沫(EPS)混凝土墩柱式巷道支护技术,并在余吾煤业N2202工作面的外错瓦排巷进行了工业现场试验。结果表明采用墩柱式支护的巷道顶底板移近量较小,巷道围岩变形小,支护效果明显强于木垛支护;墩柱式支护具有重量轻、承载力大、抗压强度大的特性,且其耐久性和耐燃性都强于木垛支护。介绍了墩柱的结构、材料、抗压性能及应用效果。     

充填采煤面收作眼围岩变形控制技术研究

为解决充填采煤面收作眼断面大、难支护及撤架困难等难题,采用理论分析和FLAC3D数值模拟方法研究了收作眼围岩变形破坏规律,提出了滑架通道锚(索)网加强支护、"井"字型木垛封闭灌浆的临时支护和收作眼空间注浆永久支护相结合的围岩控制技术方法,优化设计了"井"字型木垛形成的混凝土墩柱支护参数。结果表明:混凝土墩柱间排距均为2 000 mm时,墩柱承载能力可满足临时支护的要求。该技术在淮北矿业集团杨庄煤矿进行了应用,通过监测工作面上方垂距约为80 m的巷道变形,其巷道累积下沉量仅为60 mm,表明收作眼围岩变形控制效果显著。     

《矿山支护的设计》

《矿山支护的设计》(《Design of Supports in Mines》)由土耳其伊斯坦布尔工业大学Cemal Biron和Ergin Arioglu教授著作,1983年由约瀚父子公司出版。主要内容如下: 一、木支架:矿山木支架的状况;矿山木支架的工程性能;木支架承受的压力;木支架     

木垛支架结构的优化设计

由于价格低廉、易于加工，几个世纪以来木材一直被作为矿山支护材料而得广泛使用。然而，随着木材价格不断上涨和矿山条件更趋艰难，要求更有效地利用矿山木材，以改善地压管理降低支护成本。美国矿业局（US－BM）和美国矿产公司（StrataProductsInc）合作，研究通过开发优化木支架设计和架设的工程方法，以达到上述目的。最重要的设计原则是最大限度地提高木垛的刚度，同时又保持木垛结构的稳定性。采取以下措施能达到这一要求：（1）使用较宽的水方；（2）每层设置较多的木方；（3）使用抗压强度高的木材；（4）木垛方向与木纹方向平行…     

大倾角孤岛工作面回撤通道支护技术

介绍了新桥煤矿大倾角孤岛工作面回撤通道的支护技术，采用顶板上网上绳、锚网带一次支护、打设木垛二次支护技术，解决了2205工作面回撤通道在顶板压力大的条件下支护困难的问题，所采用的支护参数完全能够满足工作面设备的顺利回撤，可为类似条件下回撤通道的支护提供参考。     

孤岛采煤工作面过底空的安全技术研究

针对六五采区煤柱工作面存在巷道多、应力集中显现明显等特点,提出采用锚杆支护加固底空段以及架设木垛支护加固顶板方法。同时采取"十字形法"进行矿压观测和分析,实现了孤岛采煤工作面安全高效。     

取消采煤工作面木垛的认识

在采煤工作面架设木垛，不仅要增加工作面生产工序，而且加大了木材消耗。白集煤矿已在多个工作面回采过程中取消了特殊支护－木垛，并实现了安全生产。     

特厚煤层综放工作面预掘撤架通道支护技术实践

为有效控制预掘撤架通道围岩变形量，以斜沟煤矿23101综放工作面条件为背景，采用钻孔窥视方法确定了撤架通道区域顶板松动破坏区域，对支护控制对策进行了分析，提出采用高预应力强力锚杆（索）支护与密集木垛联合支护方式支护撤架通道，并进行了实践。根据现场实践结果，预掘撤架通道围岩变形在可控范围内，能够保证撤架的正常使用。     

“三软”厚煤层分层综采大跨度切眼支护技术

为了保证潘北煤矿11113工作面大跨度切眼施工和支护安全,采用导硐和二次刷扩成巷法施工切眼,设计了锚网索组合支护参数,并对各施工阶段切眼表面和深部围岩变形特征、锚杆(索)和单体支柱受力特征等进行了观测,通过矿压观测分析,优化了支护参数,增设了加密木垛,取得了良好的支护效果。     

气垛支架在薄煤层开采中的应用

气垛支架是一种新型的支护设备 ,适用于薄和极薄煤层。本文详细介绍了气垛支架作为切顶支护设备在采煤工作面中的应用情况和效果     

论矿山工程设计方法的创新

如今,矿山工程已经取得了许多重大进展,包括精确完善的岩层特性鉴定方法和数值模拟分析方法的开发。但是,矿山岩层控制的工程设计方法仍象20年前一样,还是很粗糙原始。然而,其它工程部门的设计方法已有很大进步。难道矿山工程的创新设计只是空想吗?当我们谈论当今革新的矿山设计方法时,我们是否在欺骗自己?您可知道,大多数设计专家对他们自己的决策方法往往也不甚清楚。本文将把创新的工程设计方法论作为一门新兴的科目加以探索。     

复杂环境下超深采坑支护止水方案

土岩结合、爆破施工和下伏采空区等各种复杂工况条件下的矿山岩土工程,其技术难度往往更大,是岩土工程领域研究的重点方向之一。为探讨复杂环境下超深采坑支护止水方案,依托三山岛金矿绿色矿山建设工程,开展了矿山超深采坑特殊支护止水技术研究。经过系统研究和科学计算,提出的吊脚咬合桩+高压旋喷锚索的复合支护止水方案实施后,支护结构无漏水发生,在频繁承受质点震动速度峰值超过8 cm/s工况条件下,桩体最大位移为17.5 mm,符合安全要求。吊脚咬合桩+高压旋喷锚索的复合支护止水方案的提出和实施,不仅丰富了矿山岩土工程设计理论和施工技术,同时也为国内类似工程提供了借鉴。     

软岩条件下煤层工作面留巷方案设计

本文结合矿井实际地质条件,利用理论分析及现场观测方法,研究软岩条件下煤层工作面留巷方案。现场应用对比分析表明:沿空留巷阶段采用"木垛+混凝土块"的巷旁支护方案可以有效控制巷道围岩变形且可取得明显经济效果。     

不同等级岩巷力学参数赋值与素喷支护效果评价

优化支护设计和改善支护效果是新时代矿山发展的迫切要求，但目前金属矿山巷道支护设计规范欠缺，设计与施工方案主要依靠简单的经验公式，缺乏相应的理论基础。在Hoek Brown强度准则和地质强度指标GSI的理论基础上，实现了岩体质量等级力学参数随机赋值，提出了支护效果安全系数计算方法，对不同等级岩巷素喷支护进行了数值模拟分析。将模型计算数据与大数据统计分析相结合，建立了不同岩体等级、不同支护厚度与支护效果最小安全系数的经验表达式。研究表明：基于强度理论对围岩力学参数自行赋值，结合数值模拟软件可分析岩巷支护效果；通过确认应力控制阈值，可绘制断面安全系数包络图，直观寻找支护体系薄弱点以便预先加固。研究成果为不同质量等级围岩的素喷支护效果安全性评估提供了一种有效方法，可供实际工程设计借鉴。     

煤巷锚索补强加固工程技术

论述了矿用锚索参数设计方法，并制定了一整套实用的施工工艺法，完全适应于矿山井巷工程的特殊条件。本文通过列举的工程应用实例，说明了这种岩石锚索是一种有效的支护手段，在大断面及硐室支护，破损井巷工程修复和煤巷加强支护方面，效果明显。     

综采工作面回撤通道支护技术实践

通过分析巷道支护原理,对11011工作面回撤通道支护形式的进行了改变。采用锚网索一次支护、顶板注浆加固、打设木垛二次支护技术,解决了11011工作面回撤通道困难的问题,对工作面快速安全的回撤起到了积极的作用。     

VCR法采场的地压控制

大直径炮孔和球状药包在地下硬岩矿山的应用,随之产生了以垂直漏斗后退式落矿法(VCR)著称的新型采矿法。据采用此法的矿山介绍,这种方法可以显著提高矿山生产能力和降低矿石贫化率。降低矿石贫化率与改变爆破方法和地压控制要求有关。在控制地压方面,一次采场和巷道的主要支护手段是安装锚索。在二次采场和矿柱回采中,充填体已起主要作用。对两个矿山的实例研究表明,这两座矿山都可直接用有限元模型进行工程设计,但在锚索的模拟方面还需进行更多的研究。     

急倾斜薄煤层的气垛支护技术

气垛支架的研制成功给急倾斜薄煤层支护提供了一条新途径。煤科总院北京开采研究所和天府矿务局共同承担了在杨柳坝煤矿3608工作面,进行急倾斜薄煤层气垛支护采煤法的试验研究任务。用气垛支架做基本支护设备,进行了工业性试验,并取得了成功。实践证明,在急倾斜薄煤层工作面用气垛支架做为主要设备,不但在技术上是可行的,而且经济效益和社会效益十分显著。为急倾斜薄煤层开采闯出一条新路,摸索出一套用气垛支护的新型采煤方法。