近距离多煤层采动影响巷道围岩控制技术研究

为解决近距离多煤层采动影响巷道围岩控制难题,采用现场调研、工业性试验等方法,以变被动为主动控制的设计原则,采用高预紧力锚杆实现对顶板岩层的主动控制,同时采用预应力锚索及大尺寸托板构件提高护表面积,约束表层围岩变形。基于此,开发了近距离多煤层采动影响巷道围岩控制技术,实现了近距离多煤层采动影响巷道的有效控制。     

近距离多煤层采动影响下的沿空掘进支护技术

为解决近距离多煤层采动影响下的沿空掘进巷道变形严重问题,在现场调查分析的基础上,运用各种观测设备、器材对巷道帮顶基础信息进行测试,并深入分析巷道围岩破坏特征和变形破坏机理,研究近距离多煤层采动影响下的沿空煤锚支护技术。通过不断改进支护技术,采用多种支护方法,确定最佳距离、多煤层采动影响下的沿空掘进巷道最佳支护技术。     

近距离煤层采动下底板巷道围岩应力分布与变形破坏特征

为揭示近距离煤层采动下底板巷道围岩变形特征,采用理论分析和现场测试的方法,理论计算和现场实测了试验工作面采空区下底板破坏深度,分析了上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响规律,上煤层工作面回采对底板巷道产生扰动影响具有时间性和空间性,可采取超前加强支护或提高工作面推进速度的方法,缓解上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响。     

近距离煤层巷道掘进管控措施

近距离煤层掘进,下位煤层开采前巷道顶板受上部采动影响而产生损伤,上覆采空区垮落矸石和遗留煤柱造成的应力传递不均匀,围岩性质比较复杂。为解决四台矿5733工作面近距离煤层巷道支护难度大的问题,采用"锚杆+短锚索"以锚杆支护为主的巷道支护方案。结果表明,巷道顶板下沉量和两帮位移量均在控制范围内,保证了近距离煤层采空区下巷道的稳定性。     

采空区下近距离煤层巷道变形机制分析

针对采空区下近距离煤层巷道在掘进期间变形严重和难支护现状,考虑了开采技术和地质岩性等因素,采用理论分析与现场实测的方法对采空区下近距离煤层布置巷道的位置和应力分布状态进行了总结,分析了巷道围岩变形机制,为采空区下近距离煤层巷道支护工艺及安全开采提供借鉴。     

近距离煤层群轨道下山全锚索控制技术研究

受近距离煤层采动应力叠加作用,花草滩矿轨道下山原有支护不能有效地控制围岩变形.采用FLAC3D数值模拟、理论分析和现场调研等方法,研究了煤层群工作面开采顺序和工作面停采线位置对轨道下山围岩应力分布的影响规律,提出了巷道全锚索围岩控制方案.现场矿压监测结果表明,采用全断面预应力锚索锚固体系有效地控制了采动影响下轨道下山的...     

深部近距离煤层群采动力学行为探索

我国深部近距离煤层群赋存开采比重大,采动力学机理不清,导致开采效率低,安全事故频发。深部煤岩体所表现出的物理力学特性及变形破坏特征较浅部有着本质差异,尤其在深部近距离煤层群开采条件下,临近工作面扰动影响将导致更加复杂的采动应力重分布过程。针对深部近距离煤层群采动影响下巷道围岩控制难题,依托平煤十二矿己_(14)和己_(15)深部近距离煤层群工程实践,在己_(15)-31030工作面进风巷内开展了巷道收敛变形、锚索应力现场原位监测试验,理论计算了近距离煤层群底板破坏范围并推导得出了巷道围岩变形速度公式,初步揭示了深部近距离煤层群采动力学行为。研究表明:己_(14)煤层底板破坏深度理论值约21.24～30.88 m,上覆煤层采动影响导致本煤层采场边界改变,巷道顶底板及左右帮收敛量约400 mm,巷道收敛变形量随采煤工作面推进呈现阶梯式缓慢增长与指数式快速增长两阶段模式,其中指数式快速增长阶段为巷道变形的主要阶段;锚索应力随采煤工作面推进呈现"近线性增长—跃阶式降低"两阶段演化模式,顶板锚索应力平均变化率、峰值应力均显著高于巷帮相应参数,巷道顶板采动效应较巷帮更为明显;锚索应力峰值点滞后最大收敛变形位置约40 m,采动影响时效相比单一煤层开采大幅延长约35 m,采动应力变化率及其峰值分别降低约53.5%,24.5%,己_(15)煤层采动影响范围约105 m;巷道围岩变形速率与距采煤工作面距离呈现反比例函数关系,在此基础上,进一步推导得出深部近距离煤层群距采煤工作面不同距离处围岩变形速度预测公式,并对比现场原位监测数据验证了该公式的合理性。研究成果可为同类深部近距离煤层群的巷道围岩变形速度预测、巷道支护及采矿技术优化等工程问题提供参考。     

近距离不规则采空区下综放煤巷分区控制研究

为了解决近距离煤层巷道围岩大变形破坏的控制难题,以小峪煤矿不规则采空区下近距离厚煤层综放煤巷为工程背景,将试验巷道划分为普通段、采空区下及残留煤柱下等多个区域,通过地质雷达探测、钻孔窥视、理论计算、数值模拟等方法对比分析了不同区域煤巷围岩变形破坏特征。结果表明：近距离不规则采空区下综放煤巷围岩塑化破坏范围为2.15 m;工作面超前剧烈采动影响距离为26 m;综放煤巷回采帮松动范围大于实体煤帮0.5 m。基于此,提出了普通区煤巷常规支护及采空区下与残留煤柱下煤巷槽钢锚索加强支护的分区联合控制技术,工程实践表明分区组合支护技术显著控制了围岩大变形,保障了综放工作面的安全回采。     

近距离煤层坚硬顶板巷道围岩控制技术

结合甘庄煤矿5305回采巷道现场地质条件,分析其破坏机理,总结得出上部近距离采空区煤柱影响、本煤层相邻工作面采动影响和巷道原支护体系强度不足是导致5305回采巷道变形破坏的主要原因。在理论分析的基础上,利用FLAC3D模拟软件分析了高应力情况下巷道围岩的变形特征,结合"三高一低"和经济合理性设计原则,确定5305回采巷道的合理支护技术参数,并在现场进行实施,效果良好。     

近距离煤层采空区下回采巷道支护技术研究

我国近距离煤层群多采用下行式开采顺序,受近距离上煤层采动影响,下煤层及其顶底板岩层完整性遭到破坏。为了进一步探讨近距离煤层采空区下回采巷道围岩支护技术,本文以山西某矿区的近距离煤层群为工程背景,进行了下煤层回采巷道支护方案的设计。结果表明,通过采用高强高预紧力锚杆、短锚索为顶板和两帮支护措施,金属网为表面支护措施的加强支护系统可使围岩及支护系统形成一个有效的支护整体,支护效果较好,可满足回采巷道的设计和使用要求。研究结果可为相似煤层群的安全开采提供借鉴。     

近距离煤层采空区下裂隙发育顶板巷道支护技术研究

针对近距离煤层采空区下裂隙发育顶板巷道变形难以控制的问题,以巷道位置选择、裂隙发育顶板结构分析为出发点,采用小孔径围岩结构窥视、数值计算的方式研究了上、下部煤层顶板岩层结构和应力分布特征。研究结果表明,同向内错布置可避开上部煤层残留煤柱集中应力传递和扩散对下部煤层的影响,解放了下部煤层开采部署;近距离煤层层间距小,夹层裂隙发育,必须严格控制岩层的进一步扩容变形,控制裂隙扩展。针对近距离煤层采空区下裂隙发育顶板提出了采用高预应力全长锚固锚杆支护系统,下部煤层巷道变形得到了有效控制,取得了良好的效果。     

近距离煤层下巷道合理位置确定及支护方式

为解决近距离煤层采空区下巷道支护难的问题,采用数值模拟方法研究了云冈矿311盘区11-1#煤层采空区下极近距离11-2#煤层51115回采巷道的合理位置布置,根据51115回采巷道不同层间距的变化情况,采取了锚杆+钢带+锚索联合支护锚杆、锚杆+钢带+3眼斜拉锚索梁联合支护、11#工字钢金属棚等支护方式,有效控制了围岩变形。     

采空区煤柱下回采巷道合理布置位置模拟分析

针对寺河矿二号井15#煤层上部采空区遗留煤柱下回采工作面巷道布置,在地质力学原位测试的基础上,采用有限差分数值计算软件FLAC3D软件,分析了3种不同布置方式下巷道开挖后应力场分布及围岩变形特征。分析结果表明,回采巷道与上部煤层遗留煤柱内错布置时,受上部煤层采动影响较小,现场监测结果表明,内错60 m布置时,巷道变形量得到有效控制,有利于保持煤柱围岩的稳定性。     

近距离煤层重复采动下巷道变形机制及稳定控制技术

针对榆树田煤矿受近距离煤层开采强动压的影响，导致巷道变形失稳、围岩稳定控制困难等问题，以矿井工程条件为基础，利用FLAC^3D建立数值模型，通过现场调研、理论分析和数值模拟揭示了重复采动下110503回风巷围岩变形机制，得出了巷道煤柱帮5 m范围内受重复采动的影响较大，并针对煤柱帮变形较大的问题提出“注浆锚索式”加强支护技术，通过现场监测，可以长期有效控制巷道的稳定性，保证了矿井安全生产。     

马兰矿近距离采空区下巷道内错距离的研究

针对马兰矿10606工作面近距离采空区下回采巷道稳定性较差、顶板易冒落等问题，结合工程地质条件，采用数值模拟的方法，确定了1^#煤层和2^#煤层近距离采空区回采巷道内错10～20 m的合理距离，并通过现场实践以及围岩变形监测验证了数值计算结果的合理性。     

近距离采空区下综采巷道分区支护技术

近距离煤层开采时,易造成下煤层回采巷道出现顶板冒落、大变形、矿压显现严重等问题.为此,根据近距离采空区下综采巷道顶板岩层采动程度进行了划分,针对性提出了不同区域巷道支护技术方案,现场监测了综采面回采期间巷道变形破坏状况,实测结果表明了设计的分区域支护技术和参数的合理性.     

近距离煤层房柱式采空区下巷道支护技术研究

针对近距离煤层房柱式采空区下巷道维护困难的问题,采用围岩结构窥视、数值模拟方式研究了下部煤层围岩特性和应力分布状态。针对上部为房柱式采空区、煤柱以及上下夹层厚度变化提出了采用高预应力树脂加长锚固锚杆差异化支护及架棚支护体系,有效地控制了巷道围岩变形,取得了良好的效果。     

近距离煤层采空区下综放面回采巷道支护研究

本文在对近距离煤层采空区下综放工作面回采巷道稳定性影响因素进行分析的基础上,针对铺龙湾煤业81031巷道因受上覆近距离5号煤层5103工作面采空区采动应力影响而出现帮鼓、底鼓以及支护工序不合理等实际情况,提出81031巷道支护设计和支护工序的优化方案,通过矿压监测数据显示围岩位移量较优化前明显减小,锚固区应力稳定,围岩变形能够被很好地控制.     

近距离煤层群开采采空区下方回采巷道支护技术研究

针对近距离煤层群采空区下巷道围岩支护面临顶板破碎、支护难度大等问题，以51101运输巷围岩支护为工程背景，提出依据巷道顶板与上覆采空区层间距厚度变化情况，采用动态设计方法确定围岩支护技术方案。顶板与采空区层间距按照1.5 m、1.5～5.1 m、5.1 m划分3个阶段，各阶段分别采用钢架棚、钢架棚+锚杆、锚网索支护方式，并通过理论计算以及工程类比法确定支护参数。现场应用后，51101运输巷掘进及后续使用期间围岩始终保持稳定，实现了近距离煤层群采空区下巷道围岩变形的有效控制。     

近距离煤层群多重采掘应力演化规律及控制研究

回采巷道围岩稳定性控制是实现井下安全开采需要解决的首要问题。在龟兹矿近距离煤层开采模式下,A3、A5煤层回采期间依次出现3种对采对掘情况,即本煤层对采对掘、相邻煤层上采下掘、相邻煤层下采上掘。回采巷道受多重动压影响,且各回采巷道围岩变形、应力演化不尽相同,以此3种情况下工作面回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,综合分析了其围岩应力场及位移场的演化规律。在对采对掘情况下,随着掘进面与工作面相对推进,回采巷道围岩应力及位移先增大后减小,而后逐渐趋于稳定;根据多重动压对巷道的影响程度,将回采巷道分为强动压影响巷道和弱动压影响巷道,将强动压影响巷道进一步划分为3个阶段,即实体煤掘进阶段、迎采动掘进阶段、临采空区掘巷阶段。结合龟兹矿A3、A5煤层回采工程实践,提出了不同对采对掘情况下巷道围岩稳定性控制策略,即强动压情况下,确立合理的采掘时机及采取分段支护手段;弱动压情况下,采掘正常进行,且对整个巷道采用相同的锚网支护结构方式。