深部煤巷围岩强化控制在谢桥矿的应用

针对煤矿进入深部开采阶段,煤层巷道围岩稳定性控制遇到新的难题,提出了深部煤巷围岩的强化控制思路,其核心是 采用"三高"锚杆支护体系.结合"三高"锚杆支护体系并应用FLAC数值模拟成功解决了谢桥矿12418工作面巷道深部高地压煤层巷道的支护问题.该深部围岩强化控制思路具有极大的推广意义.     

谢桥矿复杂条件下煤巷围岩锚杆强化控制技术

结合谢桥矿12418轨道平巷一侧大煤柱内富含断层构造带的复杂地质赋存状况,提出了锚杆强化控制技术,技术体系包括强化锚杆支护承载性能、强化巷道破裂围岩体强度和强化围岩承载结构等三方面.采用高预拉力、高刚度、高强度的"三高"性能锚杆可显著提高支护体的承载性能;锚杆和注浆加固方式可改善巷道破裂围岩体的强度;加强巷道顶板安全控制、强化煤巷两帮的支护及巷道肩角等关键承载区的补强施工是实现锚杆强化控制技术体系的重要途径.工程实践结果验证了锚杆强化控制技术可有效控制复杂地质条件下的巷道围岩变形.     

煤巷锚杆支护施工工艺与围岩控制

结合江西省重点煤矿推广煤巷锚杆支护的实践 ,分析了煤巷锚杆支护机理 ,施工工艺对锚杆锚固力和预紧力的影响。提出了提高锚杆锚固力和预紧力的方法和技术措施。     

丁集矿1311(1)工作面深部煤巷锚杆强化支护

丁集煤矿第一开采水平为-860 m,煤体强度低,煤巷帮部松散破碎范围普遍较大,加上顶板为厚层软弱复合顶板,矿井深部煤巷支护问题日益突出。以丁集煤矿1311(1)工作面深部煤巷为研究对象,分析了深部煤巷围岩的变形特征,提出了一套适合深部围岩控制的煤巷锚杆强化支护思路,通过实测矿压数据分析验证,所采取的支护参数有效的维护了深部煤巷的长期稳定,满足了矿井安全生产的要求。     

锚杆支护在深部地层煤巷中的应用

针对淮南矿业集团谢一矿5121B9b地质情况,结合锚固理论,选择符合实际的锚杆支护参数,使锚杆支护在淮南矿区最大采深的工作面运输顺槽应用成功,取得了较好的社会和经济效益。     

深部煤巷支护形式及围岩移近量研究

通过对新汶矿区深部煤巷两种支护形式围岩变形量的调查和对锚杆支护方式围岩变形量概率统计分布的研究，分析了不同条件下两种支护方式的适用性、得出了锚杆支护方式下的围岩变形规律。对新汶矿区深部煤巷支护形式的和支护参数的选择具有一定的指导意义。     

深部煤巷围岩稳定性控制设计

对于深部巷道来说,高水平应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。基于高水平应力影响巷道稳定性以及岩梁跨度随巷道变形而增大两个因素,建立了新的锚固岩梁力学模型,对深部煤巷支护参数进行了设计,得出了新元矿3108顺槽支护参数。通过现场监测,得到施加支护后的顶板下沉量、顶底板移近量及两帮移近量最大值分别为124,210,140mm,支护方式有效控制了围岩变形,保证了巷道围岩稳定性。     

深部煤巷锚杆支护可靠性研究

论述了煤巷预应力锚杆支护作用机理,提出煤巷预应力锚杆支护设计新方法——煤巷锚杆支护监控设计法,即采用基于神经网络与专家系统(ANN—ES)构建多级预测网络系统对支护参数进行预设计,辅以数值模拟分析巷道稳定性,并在实施过程中根据工程反馈的信息作出修改。应用该方法在刘桥一矿深部煤巷锚杆支护实践中取得了良好的支护效果。应用表明,煤巷采用高预应力锚杆(索)可以阻止顶板离层和两帮片帮,起到支护的作用,充分发挥围岩和支护体的共同承载作用,验证了该设计的合理性和科学性。     

深部煤巷锚杆支护实践

本文结合工程实例介绍了Ⅳ类以上罗 顶板煤巷锚网带支护时的参数设计，施工及措施要求，文章指出：在深部软岩煤巷推广锚杆支护，旨在充分发挥原岩自身的承载能力，控制巷道围岩变形量，提高整体支护强度，是降低煤炭生产成本，实现安全，优质，高效的有效途径。     

煤矿深部掘进锚杆支护技术应用

该文通过分析论述煤巷预应力锚杆支护作用的机理,提出了煤巷预应力锚杆支护设计新方法,并在施工过程中根据工程反馈信息不断修改,取得了良好的支护效果,使锚杆支护使用范围延深,取得了显著的社会效益和经济效益。     

似膏体充填开采防止高承压底板水突出研究

以曹庄煤矿81006工作面为试验研究对象,开展了以防止高承压底板水突出为目的的似膏体充填开采系统及工作面底板破坏深度探测研究。研制了以胶固料、矸石粉、粉煤灰为原料的充填材料,构建了地面及井下2部分充填系统,实现了物料的添加、搅拌、输送的自动控制。采用钻孔双端封堵测漏装置,对似膏体充填开采工作面(81006工作面)和顶板垮落法开采工作面(8812工作面)的底板破坏深度进行了现场实测。结果表明,在似膏体充填开采条件下,矿山压力对工作面底板破坏深度显著减小。基于"下四带"理论,分析了似膏体充填开采条件下矿山压力对底板破坏深度减少的机理,证明了似膏体充填开采是防止高承压底板水突出的有效措施。     

赵各庄矿深部冲击地压区域内煤柱安全开采

赵各庄矿为了对深部受到冲击地压威胁的区域内煤柱进行安全开采,提高矿井煤炭采出率,通过对现场实际情况分析研究和数值计算分析,采取了对工作面巷道进行预先卸压的有效解危措施,对这部分受到冲击威胁区域的煤柱成功地进行开采,提高了矿井煤炭采出率.     

Mechanism of water-inrush from fault induced by mining near the working face

Adopted the fractal tree-like failure model, and established the renormalization group transform function of fractured fault, and investigated the mechanism of water-inrush from fault, and found out the critical probability of water-inrush from fault caused by fault fracture. The results indicate： when the failure rate P is less than the critical failure rate Pc=0.206 3, the failure of the system is just partial. When P is more than the critical failure rate Pc=0.206 3, the random distributed crannies concentrate to certain domain of attraction （such as the maximum shear stress face in the fault） gradually. The process will continue until the crannies run-through, forming conductivity channel, and cause water-inrush from fault.     

深部开采突水机制的细观分析和临界破坏行为

深部开采中高岩溶水压极易造成围岩突水,而突水通道主要是由一系列的小破裂发展演化而成,因为小破裂的积累形成大的破裂,从而演化到突变.本文分别在二维和三维情况下利用重整化群方法分析已破裂单元对未破裂单元的应力转移,计算原胞的临界破坏概率、关联指数和分形维数.同时对岩层突水的临界特性进行研究,由临界破坏特征和裂缝密度与损伤变量的关系,并考虑加载和岩石初始损伤的影响,得到在静态损伤力学网络下的岩石突水破裂损伤演变方程.     

赵各庄矿深部带压开采评价

通过对赵各庄矿底板隔水层厚度及其阻隔水能力的研究,采用突水系数法及弹塑性力学理论分析法,论证了赵各庄矿深部资源在煤层底板完整、突水系数小于0.15 MPa/m的区段可进行带压开采,创造了我国煤炭资源开采深度-1 200 m的记录.     

承压水体上开采底板突水灾害机理的研究

以淮北杨庄煤矿Ⅱ617综采工作面特大突水事故为研究背景，通过对其突水地段地质与水文地质情况、突水水源与导水通道、底板防隔水性能、不同应力场相互作用的研究，认为淮北杨庄矿Ⅱ617综采工作面特大底板突水灾害的发生，是其岩性场、应力场与渗流场耦合作用的结果.最后，提出了杨庄矿在回采过程中应采取的防治水安全技术保障措施.     

软岩底板突水机理分析及数值试验

结合煤矿地形特征和煤层赋存条件,通过数理方程确定底板发生破坏的条件,实现对突水通道的初步预测与定位;利用RFPA软件对煤矿软岩底板进行突水机理数值试验研究,进行煤层底板突水路径的应力场、渗流场和声发射演化过程分析,再现底板突水的形成过程,即底板在水压驱动下出现裂纹萌生、扩展以及水压跟踪传递,最后底板隔水层变成导水通道层。研究结果表明：董家河煤矿可通过调控煤层底板突水的条件使之不发生突水事故;该数值计算方法适用于具有类似地质条件的煤矿,可为煤层底板突水机理研究和防范矿井突水事故的发生奠定理论基础和方法指导。     

肥城煤田深部开采突水评价

基于大量的开采资料及煤田地质、水地质、矿山压力等,结合地质力学观点,对肥城煤田深部开采突水的可能性作了系统性的评价。认为肥城煤空部开采突水概率将极大地降低,但一旦突水,突大水的可能性却大大增加,突水的位置在煤田古岩溶通道上,研究成果为该煤田的深部安全开采提供了一定的理论指导。     

深井回采巷道底鼓变形与支承压力关系分析

为了研究深井回采巷道底鼓变形与支承压力之间的关系,以铜川玉华煤矿2407工作面回风巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场观测相结合的方法进行分析研究。通过建立巷道底板等效载荷力学分析模型,推导出在支承压力作用下巷道底板最大底鼓量的表达式。通过FLAC^3D模拟软件模拟计算得到不同煤柱宽度条件下巷道煤柱侧及煤壁侧的垂直应力分布,从有效避开采动影响的角度考虑,当煤柱宽度为25 m时,支承压力对巷道底鼓变形影响最小。现场观测结果表明:在采动影响下巷道两侧帮部塑性区呈不对称分布,煤柱侧帮部塑性区范围比煤壁侧帮部塑性区范围大。研究成果可为相似地质环境下巷道底鼓的分析提供参考。     

Numerical simulation of the floor water-inrush in working face influenced by fault structure

Used numerical simulation method to study the floor water-inrush mechanism in working face which was influenced by fault structure, and set up many kinds of models and performs numerical calculation by fully using large finite element soft-ANSYS and element birth-death method. The results show that the more high the underground water pressure, the more big the floor displacement and possibility of water-inrush; the floor which has fault structure is more prone to water-inrush than the floor which not has fault structure, the floor which has multi-groups cracks is more prone to water-inrush than the floor which has single-group cracks. The numerical simulation result forecasts the water-inrush in working face preferably.