高应力大断面巨厚泥岩渗水顶板煤巷梯次支护技术研究

针对高应力大断面巨厚泥岩顶板巷道难支护的问题,采用理论分析、数值模拟及工业试验综合手段,理论分析了巨厚泥岩渗水顶板巷道梯次支护技术原理,数值模拟研究了巷道围岩控制方案及参数设计,得到了2609运输巷支护参数,并进行了工业性试验和矿压观测。研究表明,在巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩没有出现大的变形,取得了良好的支护效果。研究提高了车集煤矿处理复杂条件下深部高应力煤巷支护的能力,形成了适合车集煤矿在类似困难条件下深部高应力煤巷的合理支护方案和支护参数,推动了车集矿深部高应力煤巷支护技术的发展,保证了矿井安全生产。     

城郊煤矿深部巷道围岩破坏机理及主动控制技术

针对城郊煤矿深部软岩巷道变形严重的工程问题,分析了深部巷道围岩稳定性关键影响因素及其作用机制,研究了深部巷道围岩大变形及底鼓机理,对深部巷道围岩进行了地质特征分类。提出了针对岩巷采用的高预紧力、高强度、高刚度和高锚固点即"四高"锚杆支护、注浆锚索加固支护结合底板卸压的联合支护技术,以及针对厚层泥岩顶板煤巷采用的梯次支护技术,并在南翼轨道大巷和21105上巷进行了工业性试验。矿压观测结果表明,巷道表面变形量较小,支护效果较好。     

含水软弱夹层顶板煤巷梯次支护技术应用研究

为了研究梯次支护对煤巷软弱夹层顶板的支护效果,以许厂煤矿为工程背景,分析了梯次支护机理,开展了顶板泥岩的耐崩解性试验和膨胀性试验,重点研究了梯次支护在3315运输巷的应用效果。结果表明:泥岩耐崩解性指数平均大小为77.92%,最大膨胀应力为0.95MPa,最大膨胀率为3.5%,水对软弱夹层弱化作用较强。在巷道掘进和回采期间,巷道两帮最大收敛量分别为82mm和149mm,顶底板最大移近量分别为10mm和549mm,顶板最大离层量7mm。这充分表明梯次支护用于煤巷含水软弱夹层顶板支护是科学合理的,可以在工程中推广应用。     

复合顶板巷道支护技术研究

山西煤销集团同富新煤业10~#煤层顶板因存在若干层软弱夹层而形成复合顶板,首采面顺槽掘进时顶板多处冒落,巷道维护困难。以该矿顶板弱面及顶板离层稳定性控制为研究对象,利用技术勘查手段,针对原巷道支护和顶板冒落情况,分析了巷道复合顶板稳定性的影响因素、离层失稳原因、失稳破坏形态及破坏过程;研究了顶板下沉位移、岩层变形破坏临界应力及跨厚比对复合顶板煤巷稳定性的影响;根据顶板、煤帮锚杆支护作用机理,进行了复合顶板煤巷锚杆支护专项方案设计。工程实践表明,该方案支护效果和经济效益较好,顶板得到有效控制;解决了巷道顶板内软弱夹层导致巷道顶板离层失稳控制的技术难题。     

锚杆(索)梁网联合支护在厚复合顶煤巷中的应用

以淮南张集煤矿1111(1)运输顺槽的施工情况为例,阐述了锚杆(索)梁网联合支护在淮南新区厚复合顶煤巷中的应用情况,并分析了组合梁理论在煤巷锚杆(索)梁网联合支护中的应用机理,煤巷锚杆(索)梁网联合支护中顶板岩层受力和离层情况。     

软厚泥岩复合顶板煤巷锚梁网索支护技术研究

以钱营孜矿3213工作面软厚泥岩复合顶板地质条件为工程背景,分析了深部煤巷围岩的变形破坏特征,认为软厚泥岩复合顶板是造成巷道难于维护的主要原因,提出了高强度高预应力锚梁网索组合支护思路,通过现场监测分析,所采用的支护方案有效地控制了复杂地质条件下煤巷浅部破碎围岩的变形,能够保障矿井的安全高效回采。     

煤巷复合顶板支护参数优化研究

基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC~(3D)数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的支护参数有效地控制了顶板的变形移动。     

高应力深埋巷道的支护方案及矿压监测研究

朱集煤矿1111(1)工作面轨道顺槽底抽巷顶底板为泥岩,属高应力软岩巷道,设计采用锚网索梁喷联合支护,并确定了支护参数。在巷道内设置了4个观测站,监测巷道两帮及顶底板的变形量。通过对矿压监测数据的分析,该支护方案有效控制了巷道的变形,尤其是纵向锚索梁对顶板变形的控制非常明显。     

液压伸缩梁钢棚在回采应力区中应用

新良友煤矿11101综采工作面在回采过程中,受集中应力影响,工作面顺槽超前应力区段围岩出现严重变形,端头支架移架困难,威胁工作面安全回采。通过对顺槽段围岩变形机理以及原支护存在的问题分析,对超前应力区支护进行优化,提出液压伸缩梁钢棚支护。应用效果表明：该支护具有强度高、实用性强等优点,支护后顶板下沉量控制在0.13 m以下。     

深部高应力大断面煤巷围岩控制技术研究

某矿1305工作面埋深超过850 m,工作面上、下平巷支护困难,在综合分析深部高应力、大断面、软弱厚顶煤复杂巷道围岩条件下地应力场分布规律基础上,通过FLAC3D数值模拟研究了高应力大断面厚顶煤巷道围岩变形破坏机理,提出了高预紧力支护、斜拉锚索顶板控制、两帮加强控制等围岩稳定性原理,为该条件下煤巷支护提供了理论依据。     

大断面煤巷软厚顶板失稳机理与支护控制技术

针对311102工作面大断面煤巷软厚顶板突发性冒落失稳的问题,结合现场调研,理论分析等方法,分析顶板失稳机理,确定311102工作面辅助运输巷变形力学机制为ICIIBDIIIBC,其软厚顶板和高围岩应力是巷道失稳的主要原因,另一主要原因是较大的巷道跨度造成巷道中部顶板承受了较大的拉应力。针对该种复合型变形力学机制,提出了采用锚网索带支护方式来进行巷道围岩控制。基于数值模拟,证明了锚网索带支护方式对控制围岩变形与塑性区扩展的较好效果。提出311102工作面辅助运输巷补强支护措施,取得了良好的支护效果,保证了安全生产。     

深井高地应力煤巷采动影响研究

以深井高地应力矿井申南凹煤矿的煤巷为例,分析了20104运输顺槽巷道变形特征及机理,建立了巷道模型并使用FLAC~(3D) 数值模拟软件分别对距工作面不同距离的巷道围岩破坏情况进行了分析,得出了煤巷两帮及顶板破坏及扩散规律,即破坏首先发生于两帮和顶板中部,之后向两侧扩散,最终导致整个断面的破坏。对受一次采动和二次采动影响的巷道变形量进行了监测,得出了深井高应力多次采动对巷道破坏的影响程度的差异并对原支护方案进行了优化。     

厚硬顶板巷道的支护方案及施工要点

凤凰山煤矿154307工作面轨道顺槽顶板为厚层灰岩,坚硬不易垮落、强度高,局部地段因断层影响,顶板较破碎,采用锚带网索组合支护技术对围岩进行控制,根据灰岩顶板段、断层带及软岩顶板段不同地质条件合理选择支护参数,有效地控制了围岩的变形。     

高预应力复合主动支护在孤岛工作面顺槽中的应用

孤岛工作面处于应力叠加区域,顺槽支护强度要求比较高,如果支护强度不达标,便会出现顶板失稳,支护失效,影响工作面安全回采。以黄陵矿业一号煤矿625孤岛工作面为例,通过理论分析、数值计算、现场观测等方法,采用高预应力复合主动支护方式,有效控制孤岛工作面顺槽围岩变形破坏、顶板离层、顶板下沉量和巷帮收敛量。     

厚层炭质泥岩顶板煤巷复合主动支护系统研究

厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷采用传统的锚杆(索)支护方式,无法解决无稳定上位岩层可供悬吊的关键难题,易发生垮冒事故.为了能有效控制巷道变形,促进矿井安全生产,提出了复合主动支护系统控制厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷,阐述了其支护原理,建立了复合主动支护系统的力学模型,得出了复合主动系统中桁架锚索结构达到系统平衡时预紧力Qy值的临界条件.采用FLAC5.0数值模拟软件计算设计和优化平煤八矿厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷复合主动支护系统方案,现场实测巷道顶板最大下沉量为158 mm,巷道断面收敛率小,有效地控制了巷道变形,同时为各类复杂地质条件的应用提供了有力依据,具有良好的推广应用前景.     

深井沿空顺槽不同预应力下的主控支护

针对某矿工作面顺槽的地质情况,从分析沿空顺槽围岩变形破坏特征入手,根据空顺槽围岩变形特征、预应力让压锚杆的支护作用机理、主控支护技术原理的研究,利用有限元计算分析不同的预应力锚杆支护情况,分析顶板和两帮的变形特征。     

矿井含泥岩夹层巷道变形机理分析

以某矿5-2煤含泥岩夹层巷道变形机理分析为背景,通过泥岩浸水试验和数值模拟分析,得出了含泥岩夹层巷道变形机理为顶板形成的高应力向巷道帮部转移,加之泥岩夹层完全泥化,直接导致巷帮发生错动及片帮,加强巷道顶板的支护强度,防止泥岩与水长时间接触,对泥岩夹层附近进行补强支护,保证了巷道围岩稳定性。     

济二煤矿深部顺槽破坏机理及原因分析

根据现场工程地质条件、室内试验及理论分析,研究了济二煤矿93上06顺槽巷道破坏现象和破坏特点,通过数值模拟分析了巷道变形的机理,提出了93上06深部顺槽破坏的主要原因:高地应力、底板泥岩的膨胀性、地质构造复杂和原支护参数不合理,为改进现场支护方案提供了依据。     

高应力破碎顶板煤巷控顶卸压和三锚支护技术

针对高应力破碎顶板煤巷中存在的支护问题 ,提出和分析了控顶卸压和三锚支护技术及其原理 ,并应用于陶阳煤矿高应力破碎顶板煤巷的支护实践 ,经过观测和对比 ,取得了较好的技术与经济效果 ,说明了控顶卸压和三锚支护技术能较好满足高应力破碎顶板煤巷的支护要求 ,为复杂条件下的煤巷支护提供了一个新途径     

梯次支护技术在高应力软岩巷道中的应用

随着开采深度的增加,传统支护技术已不能满足高应力软岩巷道的支护要求。为控制巷道顶板下沉、围岩变形,减少巷道返修,以南五北翼轨道上山为研究对象,采用梯次支护技术取得了良好的支护效果,促进了煤矿的安全生产。