深部倾斜煤层动压巷道围岩控制技术研究

为了解决庞庞塔矿深部倾斜煤层工作面回采巷道受侧向工作面采空产生的高集中应力和动压影响造成的支护困难问题,采用了支护材料、方法和支护参数优化设计,以达到减小巷道整体表面变形,保障回采工作面安全、高效开采的目的。根据庞庞塔矿5-107工作面回采巷道实际条件,研发了尺寸为150×150×10mm的高强度方形带拱锚杆托板和尺寸为300×300×16mm的高强度方形带拱锚索托板,提出了及时高预紧力、强力锚杆锚索、强护表构件和强帮支护的耦合支护技术,对5-1071巷和5-1072巷进行了支护参数优化设计,巷道矿压监测数据的分析结果表明,优化设计后的巷道变形处于可控范围。     

倾斜煤层巷道围岩应力分析与支护设计研究

首先分析了岩层自重应力倾斜方向的分量和水平应力对巷道围岩应力分布规律的影响,然后根据围岩应力分布提出相应的支护措施,最后通过现场应用测试对锚杆受力和巷道变形进行监测,以验证选取巷道断面形状和支护方式的合理性。结果表明:选取巷道断面为梯形能够降低岩层自重应力倾斜分量对巷道围岩的剪切破坏程度;锚杆工作状态较合理,充分发挥了锚杆的支护作用;设计支护参数能够有效控制该倾斜煤层的巷道围岩变形。     

深部倾斜煤层沿空巷道锚注支护应用研究

针对平煤十矿深部倾斜煤层沿空巷道围岩难支护的问题,根据岩层地质赋存特征,建立离散元计算模型。通过分析可知,巷道侧向应力集中,窄煤柱强度发生较大损失,巷道至窄煤柱之间围岩受力不均匀,容易发生侧向滑移,诱发煤柱与顶底板岩层剪切损伤破坏;窄煤柱和巷道周围垂直压应力增速较快,破坏巷道围岩的自承能力。构建了以"中空注浆锚索+高强注浆锚杆"为核心的围岩控制优化方案。工程实践表明:最终巷道顶板下沉量为122.2 mm,两帮移近量为156.6 mm,对围岩控制效果较好。     

深部厚煤层沿底巷道两帮变形破坏机理研究

为解决深部厚煤层沿底巷道变形大、围岩维护难题,以营盘壕煤矿2201工作面运输巷为工程背景,分析巷帮变形破坏特征及关键影响因素,基于巷帮应力状态分析,探讨巷帮围岩变形破坏机制,引入梁柱力学模型和剪切滑移破坏模型,确定巷帮综合破坏深度和锚杆长度,并运用数值计算方法对其进行系统模拟研究和论证。结果表明：两帮上部片状破裂,中上部层状开裂,中部块状剥落碎胀鼓起明显;支护系统欠合理、巷帮煤体性质变化、断面大、地应力高是造成巷帮变形破坏的主要原因;巷帮围岩变形破坏表现为浅部动态卸荷劈裂破坏、中深部(单侧无侧限)单轴压缩劈裂破坏(合称为“H”型破坏)和深部不完全共轭剪切破坏(“Y”型破坏)的“H+Y”型破坏机制,能够解释现场调研发现的煤巷变形破坏特征和现象;梁柱力学模型和剪切滑移破坏模型能够反映巷帮围岩的稳定性,综合破坏深度等于拉伸(劈裂)破坏深度与剪切(压剪)破坏深度之和;数值模拟与理论分析结果较为一致。     

深部花岗岩巷道两帮稳定性力学模型分析

依据组成花岗岩岩体矿物的解理特性,探讨了花岗岩巷道两帮层裂板结构的形成机理,并应用材料力学中的压杆稳定性原理,建立了层裂板结构稳定性近似力学模型,分析了花岗岩巷道两帮层裂板结构失稳的力学机制,提出了判断花岗岩巷道两帮稳定性的判据公式,并用ANSYS数值模拟软件的分析结果证实了判据公式的有效性,为类似围岩条件下的隧道工程提供了一定的指导作用。     

倾斜煤层直角梯形巷道围岩应力非对称特征试验研究

以石炭井二矿工程条件为背景,采用相似模拟试验方法,对倾斜煤层直角梯形巷道围岩应力非对称特征进行研究,其目的是为该地区围岩稳定性控制提供科学依据。结果表明:巷道开挖后应力重分布呈现明显的非对称特性,应力向巷道低帮一侧集中,导致巷道低帮侧帮角及帮部产生明显的非对称变形破坏,低帮一侧为围岩稳定性控制的关键部位。     

近距离倾斜煤层巷道布置研究

某矿的具体地质条件表明近距离倾斜煤层下部回采巷道采用重叠式布置时,矿压显现剧烈。现场监测表明其松动圈大小约为3 m,两帮及顶底板相对移近量均超过50 cm,巷道维护困难。采用数值模拟表明上部煤层回采时所留煤柱对下部两侧倾斜煤层的影响范围是不一致的,上区段煤层的运输顺槽应至少内错2 m,下区段煤层的回风顺槽应至少内错8 m才能避开上部煤柱集中应力的影响,理论计算结果与之基本吻合。     

深部巷道倾斜煤层顶板锚网索联合支护技术

鹤煤公司八矿煤巷现处于深部开采,掘进支护均采用29U型钢棚,成本高,且经常出现前掘后垮的现象.通过分析研究,在深部巷道也采用了目前煤矿巷道最常用的锚网索联合支护方式,变被动支护为主动支护,这样既降低了工人的劳动强度,也降低了材料消耗,节约了生产成本.     

深部急倾斜煤层巷道刚柔嵌合锚注支护技术

针对长沟峪矿水平石门穿过急倾斜松软煤层时,巷道围岩存在应力高、碎胀压力大、易发生煤炮等特点,采用传统的锚喷支护或锚杆锚索喷混凝土加金属支架难以彻底根治松软煤层受压变形破坏的问题,采用刚柔嵌合锚注支护技术对深部急倾斜水平岩巷过煤层进行合理支护,数值模拟和实践结果表明,刚柔嵌合锚注技术有效的控制了围岩变化,使围岩具有良好的稳定性。     

两帮加固对控制深部巷道顶底板变形机理研究

通过数值计算,模拟了支护与注浆加固两帮后巷道的顶底板围岩稳定性。模拟结果表明,对巷帮加固处理后围岩顶底板变形量减小,承载能力增强,巷道围岩水平应力增大,顶底板破碎区与塑性区范围缩小。从而得出巷道两帮的加固有利于巷道顶底板围岩的稳定性。     

倾斜煤层动压巷道围岩应力分布规律的数值分析

针对倾斜煤层巷道围岩应力分布规律问题,建立了不同岩层倾角的数值计算模型,计算分析了倾斜煤层在动压作用下的围岩应力变化过程。通过对计算结果的分析,得知在岩层倾角为30°~40°时,围岩集中应力区域向两帮顶角区域转移;50°~60°时,向下帮底角区域转移;70°~80°时,转移至下帮顶角区域;同时由40°开始,围岩开始显现较强的不对称性,并随岩层倾角的增大快速增大。在动压作用下,围岩不同位置处的应力随动压的增大近似同比例增大;当岩层倾角在10°~50°时,应力提高率处于0.5~2.3;50°~80°时,基本处于0.5左右。针对围岩应力分布的不对称系数分析得知,岩层倾角越大,不对称系数越大;在岩层倾角为30°~80°时,不对称系数在动压作用下基本保持不变,说明在动压作用下围岩应力会持续处于不对称状态。     

深部高应力软岩巷道变形破坏特性研究

以济北矿区唐口煤矿为工程背景,基于巷道围岩地质力学测试,阐述了深部高应力软岩巷道的基本工程地质特征;基于Burgers流变模型的黏弹性理论分析,得到深部高应力软岩巷道围岩表面位移及位移速率的表达式,并利用数学软件Matlab绘制了不同原岩应力、弹性模量和黏滞系数的巷道围岩表面位移及变形速率随时间的变化曲线;采用FLAC3D模拟了深部高应力软岩巷道的流变特性,分析了在高应力作用下,软岩巷道围岩的顶板、底板和两帮的流变变形规律。     

急倾斜煤层巷道围岩应力应变及破坏区探讨

通过计算急倾斜煤层巷道围岩的应力和应变，对软化材料的破坏判据以及煤巷围岩的破坏区和破坏程度进行了探讨。     

急倾斜煤层巷道围岩应力应变及破坏区探讨

通过计算急倾斜煤层巷道围岩的应力和应变，对软化材料的破坏判据以及煤巷围岩的破坏区和破坏程度进行了探讨。     

两帮注浆在煤层巷道底鼓控制中的数值模拟研究

以漳村煤矿2205工作面回风巷为试验背景,通过对其顶底板、两帮与煤柱的破坏关系分析,得到2203工作面的采动影响是造成其巷道底鼓的主要原因,其底鼓类型为挤压流动型;结合巷道的实际情况,提出对巷道两帮注浆来控制巷道底鼓的方案,并运用FLAC3D软件进行数值模拟,结果显示:两帮注浆后巷道底鼓量、顶板下沉量、两帮位移量分别为25、55、14 cm,相比原状态分别减小了78.4%、24.7%、71.4%,有效改善了巷道底鼓状况。     

急倾斜煤层巷道布置特点

针对义安煤矿急倾斜煤层特点,探讨了合理的巷道布置和适用的采煤方法以及必须注意的事项.     

急倾斜煤层巷道支护方法

龙湖煤矿因煤层倾角大、地质条件复杂、断层多等因素,给生产带来诸多问题。根据现场实际情况,该矿在大倾角煤层掘进过程中采用锚索、锚杆和金属网相结合的支护方式,很好地解决了在生产中遇到的一些问题,并取得了很好的效果。     

急倾斜煤层巷道支护技术

王家庄煤业公司是潞安集团在吕梁市文水县整合的一座矿井,其很大一部分煤层的倾角在40.以上,巷道掘进中的支护是矿井生产过程中面临的一大难题.文章针对急倾斜煤层的支护技术进行了探讨.     

近距离倾斜煤层巷道布置方式

近距离煤层由于煤层之间间距较小,在开采过程中相互影响较大,开采时容易造成资源浪费,降低回采率。因此,对开采技术要求较高,由于各矿区的地质条件不同,近距离煤层巷道的布置方式不尽相同。本文通过对晋煤集团凤凰山煤矿现场调研,分析矿区煤层间的相互影响情况,对该矿巷道布置方式进行探讨。