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。     

千米深井大断面煤巷多维主动控制支护技术

针对千米深井高地应力大断面煤巷支护这一技术难题,通过分析邢东矿2号煤层巷道地质条件和原锚(锚杆+锚索)梁网联合支护存在的问题和导致围岩破坏的主导因素,提出了以新型高预应力桁架锚索支护顶板和锚索-槽钢桁架支护巷帮的联合控制巷道围岩稳定性的多维主动控制思路.在邢东矿2223工作面运输巷进行的现场实践表明,多维主动控制技术有效改善了围岩自身的力学性能,提高了围岩自身的承载能力和抗变形能力,巷道支护效果明显好转,工作面回采期间巷道维护工作量明显减少.     

大断面破碎巷道全空间桁架锚索协同支护研究

针对深部大采高综放工作面回采巷道由于断面大、破碎、扩容、大变形等,而导致常规支护极易发生不协调变形失稳的问题,基于对潞安矿区大断面软弱破碎巷道围岩变形破坏机理的系统深入分析,从三维空间支护协同承载与围岩协调变形角度,提出了全空间预应力桁架锚索协同支护新技术,阐明了全空间桁架锚索的支护结构、支护机理及其优越性。通过对全空间桁架锚索协同支护方案进行设计,并采用FLAC3D对其支护效果进行数值模拟分析,得到不同预紧力条件下全空间桁架锚索支护巷道顶板预应力场三维空间分布规律,表明全空间桁架锚索支护能够形成三维封闭的承载结构。     

预应力桁架锚索支护在巷道围岩控制中的应用

为了提高受采动影响的工作面支护强度,控制巷道围岩变形,对巷道变形原因进行分析,针对巷道地质条件复杂,不利于形成整体结构情况,采用高预应力桁架锚索支护为巷道水平和垂直方向同时提供预应力支护,使煤岩体处于多维挤压状态,弥补单体锚索支护没有水平张紧力的缺点。经数值模拟与监测分析,支护加固后,巷道变形稳定在160mm左右,巷道围岩变形得到控制。     

预应力桁架锚索支护技术在动压巷道中的应用

为了提高受采动影响的工作面支护强度,控制巷道围岩变形,对巷道变形原因进行分析,针对巷道地质条件复杂,不利于形成整体结构情况,采用高预应力桁架锚索支护为巷道水平和垂直方向同时提供预应力支护,使煤岩体处于多维挤压状态,弥补单体锚索支护没有水平张紧力的缺点。经数值模拟与监测分析,支护加固后,巷道变形量稳定在160 mm左右,巷道围岩变形得到控制。     

某煤矿煤巷支护优化设计分析

某煤矿307工作面原支护方式在高应力的作用下,无法维护巷道稳定,采用FLAC 2D数值程序进行了分析,得出锚杆预紧力、煤柱宽度对维护巷道围岩稳定性有重要的作用;确定了锚杆预应力在50～70 kN,煤柱宽度在4～6 m时较为合理。由模拟计算的结果看出,307工作面沿空掘巷试验段采用锚网梁+预应力桁架锚索梁联合支护方式,锚杆预应力取60 kN,巷道煤柱宽度取5 m时,巷道围岩的变形量得到了有效地控制。     

孤岛工作面强烈动压巷道支护技术研究

针对孤岛工作面两巷受强烈动压影响矿压显现强烈、支护困难的问题,以五阳煤矿7603孤岛工作面运输巷为工程背景,运用FLAC3D模拟软件,分析了相邻7605工作面回采后运输巷围岩应力分布规律和7603工作面回采阶段不同支护方式下运输巷围岩变形规律,确定了7603孤岛工作面运输巷采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案,并进行了现场应用。研究结果表明:采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案后,巷道支护强度明显提高,巷道变形量减小,巷道稳定周期明显缩短,较好地控制了巷道变形。     

复合顶板高应力桁架锚索支护技术研究

晋华宫矿复合顶板煤巷掘进过程中变形严重,不得不架棚返修,严重影响掘进效率。文章介绍了锚-带-网-新型高预应力桁架锚索支护的原理,并结合晋华宫矿的地质条件提出了"锚杆-单体锚索-桁架锚索"三阶梯次支护,制定了2709巷新型桁架锚索三阶梯次支护控制方案,分析了作用效果。可为类似复合顶板条件下的巷道围岩控制提供借鉴。     

松散破碎顶板留小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

针对松散破碎顶板沿空巷道支护难题,以徐矿集团源兴煤矿21510工作面留小煤柱沿空掘巷为例,采用FLAC数值模拟软件建立模型,确定了21510工作面沿空巷道小煤柱留设6 m的方案,进一步分析了沿空巷道开挖后围岩应力分布特征及巷道周边的变形情况,提出了松散破碎顶板留小煤柱沿空掘巷针对性的控制原则,给出了以高强预应力螺纹钢锚杆为基础支护,高预应力锚索梁和桁架系统为强化支护的控制技术。现场测定结果表明,该技术有效地控制了松散破碎顶板留小煤柱沿空掘巷围岩的变形,取得了较好的效果,具有很好的应用推广价值。     

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.     

大断面复合泥岩顶板切眼桁架锚索组合支护技术

针对白龙煤矿大断面复合泥岩顶板切眼的支护难题,项目组提出了预应力桁架锚索组合支护系统进行大断面的巷道围岩控制.本文研究了预应力桁架锚索组合支护的机理,结合现场实际生产情况,运用计算机数值模拟方法进行桁架锚索组合支护方案参数优化设计.该方案在白龙煤矿2-1101大采高综采面切眼进行了现场试验,取得了成功,产生了显著的技术经济效益,具有良好的推广应用前景.     

软弱厚煤层巷道变形特征及支护技术

针对软弱厚煤层巷道支护中存在的问题,分析了软弱厚煤层巷道变形破坏特征,提出采用由高预应力锚杆、单体锚索、锚索桁架组成的联合支护系统。以金海洋公司5203巷道为例,分析了生产地质特征,并将该套支护系统应用于现场支护试验,试验结果显示顶板控制效果良好,对同类巷道的支护设计具有一定的参考价值。     

应力异常区软弱顶板巷道全锚索支护技术

分析了煤矿锚索在使用中存在的问题,基于高预应力强力支护理论,在应力异常区、顶板软弱、矿压显现剧烈的巷道全断面采用高预应力短锚索支护技术。通过数值模拟对比,得出全锚索支护的预应力大小及作用效果均远优于普通锚杆、锚索支护,并能改善掘进面超前围岩受力状态。在潞新二矿W4203运输巷进行了全锚索支护试验,巷道顶板下沉量与原支护相比减小90%以上,变形得到控制,有效解决了巷道掘进过程中炸帮及大变形等技术问题,锚索间排距增大到1 200mm伊1 400 mm,大幅提高了巷道掘进效率。     

综采工作面回撤通道桁架锚索支护技术应用

在综采面回撤通道采用桁架锚索支护,在垂直和水平方向同时提供支撑力,降低了巷道周边的应力集中,较大程度地提高了支护的整体性和强度,可有效控制巷道围岩变形。现场应用表明,桁架锚索支护技术具有较好的推广应用前景。     

二次动压巷道高预应力锚杆锚索联合支护

煤峪口矿2706工作面回风巷为二次动压巷道,通过采用高预应力、高强度左旋螺纹钢锚杆与1×19股低松弛钢绞线锚索支护方式,配合W型钢带及其它支护构件,实现了锚索、锚杆联合支护体系的主动支护,有效控制了二次动压巷道围岩变形量,提高了巷道围岩整体的稳定性,取得了良好效果。     

浅埋薄基岩三软煤巷支护方式数值模拟

结合永贵五凤煤业有限责任公司开采实际地质条件,提出适用于该矿三软煤层巷道的工字钢架棚与锚杆联合支护、预应力桁架锚索支护以及弧形支架与锚索梁联合支护3种可行的支护方案;采用FLAC3D数值模拟软件,通过对这3种支护方式分别进行数值模拟,并对各种支护方式下的巷道稳定性进行分析。结果表明:在这3种支护方式中,预应力锚索桁架支护方式能有效控制该矿三软煤巷的围岩变形。     

南仙泉煤业15101工作面运输平巷支护参数优化研究

根据现场实际工程地质条件及原有支护参数的分析,探讨了15101工作面运输平巷的变形机理,提出了高预应力高强锚杆与锚索协调支护的总体思路,优化了运输平巷的支护参数,确定了合理的支护方案.研究结果表明,运输平巷围岩变形较大是多重原因综合作用的结果;要使锚杆-锚索协调支护,正确设计锚杆锚索的预紧力十分重要;为增加锚索的延伸率,在锚索张拉时可垫加木板;采用高预应力高强锚杆-锚索协调支护对深井高应力巷道围岩变形控制效果明显;工业试验结果表明,优化后的支护参数对运输平巷围岩变形的控制效果良好,研究成果对于同类工程具有一定的指导意义和参考价值.     

褶曲断层区废矸置换巷围岩控制技术

为了解决孤岛褶曲断层区废矸置换巷道的支护难题,分析了复杂叠加应力场、煤岩层性质及巷道空间位置对巷道围岩变形破坏的影响,并针对其破坏特征提出了相应的支护方案。现场实践表明,高预应力桁架锚索及锚杆索联合支护技术,能够有效控制废矸置换巷围岩变形,实现了安全置换煤炭资源的目的。     

高预应力全锚索支护技术在深部高应力区巷道的应用

在深部高应力区巷道采用高预应力全锚索支护技术,其较大的支护强度、支护范围和刚度,能提高调动深部稳定岩体的承载能力,有效地控制巷道变形,支护效果十分明显。工程实践表明,采用全锚索支护,巷道变形得到了有效控制,为安全生产提供了保障。     

软岩巷道桁架锚索支护参数优化

为了合理确定软岩巷道桁架锚索支护参数设计,通过理论分析,FLAC3D数值模拟和SPSS差分析正交试验等方法,结合木孔煤矿实际地质环境,对软岩巷道的预应力桁架锚索支护参数进行优化分析,使桁架锚索组合支护能力充分发挥,避免支护材料浪费和支护成本偏高,现场观测结果显示:两帮水平位移最大值为260 mm,顶板最大下沉量为163 mm,巷道围岩的收敛率在有效控制范围内,预应力桁架锚索支护对提高巷道围岩的整体稳定性有良好效果.