复合顶板巷道围岩变形控制研究与应用

复合顶板煤巷顶板极易离层、下沉,回采巷道两帮均为强度小的煤体,在上覆岩层载荷作用下,两帮围岩破坏范围大,相当于增加了复合顶板的宽度,支护极为困难。针对回坡底煤矿复合顶板煤巷支护难题,结合矿井已有的地质条件,综合运用理论分析、取样试验、现场监测等方法,根据试样泥岩的X射线衍射图谱、崩解过程及扫描电镜图,提出了巷道“锚-网-喷”联合支护体系。结果表明:试样泥岩矿物成分含量达70%,遇水膨胀,裂隙发育严重,经高强度“锚-网-喷”优化支护后,巷道围岩变形能够控制在合理范围之内。     

坚硬顶板巷道围岩变形特征及支护技术

以七岭煤业综采工作面回采巷道为例,采用FLAC3D数值模拟软件,分别对工作面回采巷道掘进期间巷道围岩屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行分析,得出坚硬顶板条件下回采巷道最优的支护方式和支护参数,并且成功的应用于工程实践。     

大断面复合顶板回采巷道围岩变形规律研究

针对王家岭煤矿20104工作面回采巷道的地质条件,采用数值模拟的方法,分析了锚网索联合支护巷道围岩变形特征;通过现场观测的方法分析了巷道围岩在掘进期间和回采期间的变形规律。结果表明:顶底板、两帮最终累计最大变形量分别为196mm和172mm,巷道变形不大,较好的控制了围岩变形。     

复合顶板沿空巷道的围岩控制效果分析

对复合顶板沿空巷道实施了锚网支护，通过对巷道表面收敛，深部位移、顶板离层及锚杆受力状态的实测分析，表明了该条件下巷道围岩控制的有效性和支护参数的合理性，为类似复杂条件下的巷道支护提供了依据。     

动载扰动下复合顶板巷道围岩变形破坏特征

以河南省赵固二矿11020下顺槽为工程地质背景,采用现场调研、数值模拟等方法,建立复合顶板巷道模型组,研究动载扰动下围岩变形特征,总结巷道断面矢量变形与低应力区演化规律及不同顶板结构围岩稳定性评价。研究结果表明:动载扰动下复合顶板围岩变形规律会随着顶板岩层结构的改变而改变,且围岩变形各项结果显著增加:围岩矢量变形面积增加266.3%(18.6 m²)、117.8%(26.5 m²)、86.7%(19.5 m²)、150%(9 m²)、78.6%(16.5 m²),低应力区面积增加154.06%(99.2 m²)、170.8%(90.5 m²)、212.5%(48.0 m²)、88.2%(42.8 m²)、107.8%(54.2 m²),对其围岩稳定性进行评价划分后,通过现场支护试验验证其分级的合理性。     

弱黏结复合顶板回采巷道围岩变形与加固技术

针对色连二矿12205工作面回采时辅助运输巷围岩变形破坏严重的问题,从巷道围岩岩性、应力变化、水的弱化作用及原支护结构失稳4个方面分析了巷道围岩失稳的原因,提出了回采巷道加固支护方案,应用FLAC~(3D)数值模拟软件对原支护方案与加固方案进行对比分析。结果表明:工作面回采前加补顶板锚索与增打两帮走向锚索,巷道围岩中垂直应力峰值位置向巷道边缘移动了0.9 m,巷道顶底板与两帮移近量分别降低了274 mm与240 mm,巷道围岩的塑性破坏区范围最小。现场实践表明:工作面回采影响期间,辅助运输巷采用加固支护方案后,顶底板及两帮累计移近量比未加固段平均降低了约50%,该巷道加固支护方案取得预期的效果。     

复合顶板巷道变形破坏特征与锚杆支护技术

为解决辛置煤矿复合顶板巷道支护困难,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了研究。结果表明：复合顶板的变形破坏主要因锚杆的主动支护作用较差,加之复合顶板各岩层的节理裂隙发育,使复合顶板的初期离层量和变形量较大,顶板的稳定性持续恶化,最终导致复合顶板的大变形以至破坏。因此应提高锚杆（索）的预紧力,增强支护系统护表功能并加强锚索支护强度,以充分发挥锚杆（索）的主动支护作用。     

复合顶板条件下回采巷道围岩控制技术研究

复合顶板条件下的煤巷施工,给支护工作带来很多困难,如不采取先进合理的支护技术方案,将可能产生很大的安全隐患。文章主要从支护方式选择、锚网索支护原理、支护参数设计及实际应用等方面进行分析和研究,并对如何确保复合顶板条件下锚网索支护质量及安全问题进行了阐述,现场实践证明,锚网索联合支护方式具有良好的技术经济效果。     

复合顶板巷道支护

针对庞庄矿各类复合顶板巷道支护的分析，指出决定复合顶板巷道能进行锚杆支护的主要参数及其要求，最后提出施工时应注意的事项。     

破碎围岩复合顶板巷道支护技术

复合顶板巷道支护问题是困扰兴安煤矿巷道支护的一个难题,随着开采深度的不断加大,这一问题日益突出,严重制约了该矿的安全生产,采用锚杆锚索钢筋网架棚喷碹加强型联合支护,解决了深部复合顶板巷道支护的难题,并取得了良好的效果.     

复合顶板煤巷变形破坏机理及支护对策

通过顶板组分测试、岩层稳定性力学分析、复合顶板变形破坏过程分析和现场监测等手段,对复合顶板煤巷的破坏机理进行系统研究,提出适合该类巷道的合理支护方式。研究结果表明:煤巷两顶角为剪切应力集中区,应及时加强支护,使顶板锚固层三铰拱有足够的法向锚固力,从而抑制岩层发生剪切滑移;顶板两顶角锚杆、锚索分别向两帮倾斜20°,可有效控制复合顶板煤巷的破坏。     

复合顶板煤巷围岩变形数值模拟及支护研究

利用FLAC3D对复合顶板煤巷分别进行无支护和有支护条件的数值模拟。通过对无支护条件下的模拟过程及结果的分析,得出了围岩应力变化规律及巷道变形控制理论,提出了针对复合顶板煤层巷道的锚杆锚索联合支护方案,通过进一步的数值模拟分析,证明该方案具有良好的支护效果。此结果可以为复合顶板煤层巷道支护提供设计依据。     

回采巷道超薄复层特殊复合顶板控制技术

通过对东荣二矿17号煤层顶板在回采巷道中难以支护的理论分析,经过现场取样和数据处理,掌握了超薄复层特殊复合顶板的变形移动规律,确定了合理的支护方案,经过工业试验,总结出合理的顶板控制技术,从根本上解决了17号煤层回采巷道支护的难题。     

弱粘结遇水软化顶板煤巷锚索支护技术

为解决泊江海子煤矿首采面运输顺槽支护时弱粘结遇水软化顶板变形严重的问题,通过改变围岩的材料、强度等参数来模拟围岩遇水软化的条件,应用FLAC3D数值模拟软件对比分析了锚索长度、锚索布置方式对巷道围岩稳定性的影响,并提出了优化支护方案。工程实践表明:运输顺槽优化后支护效果优于原支护,为相似的巷道支护提供了经验。     

大倾角复合顶板巷道破坏特征及控制技术研究

针对镇城底矿8#煤层大倾角松软复合顶板巷道原支护方式存在的巷道围岩变形量大、支护效果差、支护成本高等问题,结合矿井实际条件,采用理论计算方法对支护参数进行设计,对支护材料进行选型,并进行了工业性试验,得出复合顶板条件下巷道围岩变形和破坏特征,为镇城底矿28105工作面巷道支护设计提供科学依据。     

顶板瓦斯尾巷采动变形规律及控制技术

为研究顶板瓦斯尾巷采动变形破坏规律,结合五阳煤矿7605高瓦斯综放面地质条件,采用物理模拟和FLAC3D数值计算方法,对顶板瓦斯尾巷和回采巷道围岩应力分布和塑性区发育特征进行了分析。结果表明:工作面充分采动后,在煤壁前方10～16 m范围内出现应力叠加集中区,最大竖向应力集中系数2.72。现场采用瓦斯尾巷围岩控制技术后取得了较好效果。     

泥岩顶底板回采巷道变形特征及支护技术

为解决木瓜煤矿泥岩顶底板回采巷道变形大的难题,在分析失稳原因的基础上,确定采用桁架锚索支护系统。研究表明,锚索桁架与顶板为线接触,可以显著改变巷道顶板围岩的受力状态,提高围岩的自承能力。结合工程类比和数值分析的方法确定了具体的支护参数,在10-1021巷应用取得了较好的控制效果。     

强动压巷道大变形顶板弱化围岩控制技术

麻家梁矿14202辅助运输巷在掘巷过程中,受相邻14201工作面坚硬顶板垮落强动压的影响,矿压显现剧烈、原巷道支护不能满足安全生产。针对14202辅助运输巷强动压大变形的特点,提出了超前顶板水压致裂卸压围岩控制技术,确定了水压致裂的致裂层位及相应的钻孔施工参数,在水力压裂后通过观察观测孔液体流出量验证岩体压裂效果。试验结果表明,实施超前顶板水压致裂后,14202辅助运输巷两帮最大移近量约为0.6 m,平均移近量约为0.4 m,最大底鼓量约为1.5 m,平均底鼓量约为1 m,明显小于未实施水力致裂技术治理时动压巷道变形量(未实施水压致裂段巷道最大底鼓量为2.5 m,平均底鼓为1.9 m),有效地解决了强动压巷道的大变形问题。     

富水顶板巷道围岩变形破坏机理及控制技术

本文以新元煤矿的地质资料为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等手段,对顶板富水条件下巷道的变形机理及关键控制技术进行了研究,得出结论如下：在含水层的作用下顶板岩层中的黏土性矿物将发生严重的膨胀变形,锚杆、锚索支护体施工期间将会加大含水层与工作面之间的水力联系;顶板专用疏放水钻孔的布孔深度,应保证其深入到含水层主裂隙1.5～2 m,以达到良好的疏放效果;为提高支护体的稳定性顶部锚索应采用快速凝固药卷和中速凝固药卷相配合的全长锚固形式;在开挖支护完成后的前20 d内顶底板及两帮的移近速率分别为5.1 mm/d和1.26 mm/d,最终顶底板及两帮的移近量分别为177 mm和38 mm。