布尔台煤矿掘进工作面过断层巷道支护技术研究

针对煤矿掘进面过断层期间支护困难、巷道冒落可能性大的问题，对掘进工作面过断层围岩变形机理及控制技术研究进行了研究。通过理论研究对正断层附近的应力环境进行分析，并通过数值模拟对过断层巷道及正常巷道在不同支护方案条件下的应力、位移状况进行对比研究，最终给出了掘进面过断层的支护方案，并应用到布尔台煤矿的工程实践中。研究结果表明：采用“锚杆+锚索”支护方案来加强支护强度及新增角锚杆可以实现对过断层掘进工作面围岩的有效控制。     

矩形煤巷掘进支护模拟优化研究

针对店坪煤矿5-3062掘进工作面变形不易控制、支护方式滞后的问题,对不同支护方案进行了数值模拟优化设计。研究得出锚杆(索)与围岩的作用形式并设计了优化支护方案。对优化后的方案进行模拟,结果显示围岩变形量小、巷道控制效果好。研究表明,该支护方案对店坪煤矿矩形煤巷掘进支护具有普遍适用性,可为相似条件下的煤巷掘进支护提供设计参考。     

对采对掘巷道围岩变形特征及围岩控制研究

针对井下对采对掘过程中巷道不同阶段围岩塑性区扩张引起的变形与支护问题,以斜沟煤矿23108材料巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测的手段,研究该巷道全生命周期内塑性区的变形特征及变形原因。结果表明：巷道掘进接近、进入叠加动压掘巷阶段(掘至60 m左右),巷道两帮由对称变形转向非对称变形,且顶板、两帮塑性区域面积显著超过底板,巷道掘进至70 m、80 m时出现扩容现象;巷道掘进至沿稳定采空区掘巷阶段,两帮变形逐渐向顶板边角移动;巷道掘进与工作面回采过程中,23108材料巷围岩非均匀劣化,巷道偏应力导致应力分布局部集中。基于巷道出现的扩容变形问题,在原支护方案基础上加强支护,现场试验结果表明加强支护方案满足矿井生产要求。     

煤柱内沿空掘巷技术在余吾煤业的应用研究

以潞安集团余吾煤业S2206工作面瓦排巷沿空掘巷工程项目为研究背景,利用数值模拟的研究手段进行巷道掘进及工作面回采期间巷道围岩应力与巷道围岩变形破坏特点、煤柱稳定性、支护与围岩相互作用关系等方面的研究,根据巷道变形量确定了合理的煤柱宽度及巷道支护参数,并取得了良好的现场应用效果。     

半煤岩巷快速掘进技术及合理支护参数的研究

济源矿区多为薄煤层开采矿井,在矿井半煤岩巷掘进过程中,由于煤层薄且发育不稳定,存在鸡窝煤,制约了半煤岩巷掘进速度。结合某矿半煤岩巷掘进工作面条件,提出了快速掘进的方法和工艺流程,采用有限元差分数值模拟软件FLAC3D,对不同巷道布置方案进行了数值模拟分析。通过对巷道围岩受力与变形特性的分析,得出了影响半煤岩巷快速掘进的主要因素,提出了相应的支护方案。现场观测表明,该方案能有效控制巷道围岩变形,巷道变形量非常小,所选支护参数完全可以满足支护要求。     

煤矿巷道围岩变形及补强支护研究

以某煤矿邻近11213采空区的11215工作面为研究对象,从理论分析研究巷道围岩变形原因,提出合理的补强支护方案,建立符合实际的数值模拟模型,验证补强支护后巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩变形在合理范围。     

余吾煤业深部破碎围岩巷道布置与支护技术研究

潞安集团余吾煤业S2206工作面瓦排巷受地质构造及采动影响断面收敛较大,已不能满足工作面生产需要。利用理论计算和FLAC3D数值模拟的方法,分析巷道掘进时期和工作面回采时期巷道围岩应力分布规律和围岩变形规律,确定瓦排巷沿空巷道段掘进位置和巷道支护方案并进行工业性试验,得出新瓦斯排放巷沿空掘巷围岩总体变形量较小,能够满足工作面生产需要,表明沿空巷道围岩控制效果良好,煤岩宽度与支护参数是合理的。     

采空区下覆特厚易自燃煤层回采巷道支护设计及优化

为了满足采空区下覆特厚煤层综放工作面回采巷道的支护要求,以河南能源新疆公司永宁煤化2301首采工作面回采巷道为研究对象,通过FLAC3D数值模拟软件,对比分析了巷道掘进初期、超前掘进工作面10m和50m三个开采阶段下原支护方案和优化支护方案下的巷道围岩应力状态,最终确定回采巷道的最终支护方式为"锚网索+钢筋梯"联合支护...     

试验巷道不同支护方案下UDEC模拟分析

以吉祥煤矿151101综采工作面回采巷道为研究对象,在回采巷道支护形式与参数合理选择的研究中,科学地对比了不同支护方案下数值模拟结果,针对煤层的地质条件与顶底板的情况,在巷道帮部和顶底布置测线,对巷道围岩垂直应力、水平应力、巷道围岩变形情况进行监测分析,得到巷道变形应力场、位移场,从而为回采巷道支护方案的设定提供依据。     

长平公司二盘区胶轮车大巷过断层围岩控制技术研究

为研究巷道掘进工作面过断层方案及围岩控制技术效果,以长平公司二盘区胶轮车大巷掘进为背景,通过数值模拟并结合现场围岩变形实测的方式,得出超前注浆加固巷道围岩,再套拱形棚补强顶板支护,并补充原基础支护综合过断层措施。结果表明:采用的围岩控制措施后,能够保证掘进工作面顺利通过断层及后期工作面安全高效的回采。     

潞宁煤业公司回风大巷过断层围岩控制技术研究

为研究巷道掘进工作面过断层方案及围岩控制技术效果,以潞宁煤业公司二二采区回风大巷掘进为背景,通过数值模拟并结合现场围岩变形实测的方式,得出超前注浆加固巷道围岩,再套U型棚架补强支护,并补充原基础支护综合过断层措施。结果表明:采用围岩控制措施后,能够保证掘进工作面顺利通过断层及后期工作面安全高效的回采。     

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。     

厚煤层综放开采窄煤柱沿空巷道支护技术

运用Mohr-Coulomb准则分析巷道围岩应力,并采用数值模拟软件FLAC3D模拟井下实际工作条件,总结巷道围岩变形规律并验证支护技术的有效性。通过井下监测,得出掘进影响下巷道最大变形量为38 mm,下区段回采工作面采动作用下巷道最大变形量为500 mm。数值模拟及工程实践表明窄煤柱沿空巷道围岩非对称性变形破坏得到了有效控制。     

孟家窑煤矿11505特厚煤层工作面回采巷道围岩控制技术研究

为保障11505运输顺槽围岩的稳定,根据巷道赋存特征,采用FLAC3D数值模拟软件进行锚杆支护合理参数的模拟分析,确定顶帮锚杆长度分别为2 600 mm和2 400 mm,顶角锚杆与帮角锚杆的安设角度分别为75°和25°,基于锚杆支护参数的模拟结果进行巷道锚网索支护方案的具体设计,并在巷道掘进期间和工作面回采期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:11505回风顺槽在该种支护方案下,巷道掘进期间及工作面回采期间围岩变形量均较小,满足回采巷道的使用要求。     

单侧受采动影响的软岩巷道围岩控制技术

针对单侧受采动影响的软岩巷道围岩控制问题,以辛置矿310轨道巷为工程背景,采用FLAC~(3D)数值模拟软件,分析了巷道掘进和临近回采工作面回采对巷道围岩稳定性的影响规律,研究了巷道围岩侧向应力与位移演化特征。结果表明:受工作面回采造成的基本顶破断的影响,靠近采空区侧巷道帮变形量较大且不对称下沉。据此提出了顶板锚索偏采空区侧布置的非对称巷道支护方法,辅以巷道围岩注浆加固和混凝土封闭巷道等支护手段,设计了巷道支护方案。工程实践结果表明,巷道围岩控制效果明显。     

北峙峪煤业大断面巷道分步开挖及围岩控制技术研究

针对北峙峪煤业15号煤层一采区胶带巷在原有掘进工艺及支护方式下围岩变形量大的问题,通过数值模拟分析巷道采用不同掘进工艺时围岩位移及塑性区的分布状态,确定巷道采用分步开挖进行掘进作业,将模拟结果与工作面具体地质条件相结合对支护方案进行了优化设计。监测结果表明:优化后的掘进工艺及支护方案实施后,顶板下沉量为17 mm,两帮移近量为37 mm,保障了巷道围岩的稳定。     

孤岛工作面下方大巷围岩支护技术优化

为了解决孤岛工作面下方大巷围岩支护困难问题,基于弹性力学理论对巷道围岩受力进行分析,探讨了巷道围岩塑性区的影响因素,并分析了巷道半径对巷道围岩塑性区的影响,结合计算机数值模拟,对巷道围岩塑性破坏特征与支护技术优化展开研究,分析得出巷道围岩塑性区剪切破坏呈现"X"型特征,基于此,对原有支护方案进行优化设计,沿巷道正中及顶底板左右四角各增打1根长8 m的锚索,综合数值模拟分析与工业性试验监测,结果表明:巷道围岩支护方案优化后可显著降低巷道围岩应力及控制塑性区发育,围岩变形量最大为0.3 m;验证了优化支护方案的可行性,保证了巷道围岩的稳定,改善了孤岛工作面作用下,原支护方案效果需要反复维修,大巷持续变形的现状。     

3016运输巷支护参数优化研究及应用

为增强高地应力下巷道围岩的稳定性,以大西矿3016运输巷为工程背景,采用数值模拟对比原有巷道支护方案和不同方案支护下的巷道围岩的变形特性,提出巷道锚杆索支护的优化方案.通过在巷道中展开原有支护方案和优化方案的实际支护对比发现,采用优化后支护参数的巷道受掘进扰动的影响降低,围岩变形量明显减小.     

采动影响下大断面厚煤顶煤巷支护机理及其优化

为解决菏泽腾达煤矿1503运输顺槽煤层厚度变化大、煤层顶板自稳能力差,巷道断面跨度大,采动影响下易发生围岩变形,顶板、帮部支护难度增加影响掘进施工安全及工效问题,结合工作面地质条件及现场实际情况,通过FLAC3D数值模拟分析方法对采动影响下巷道支承压力变化规律进行研究分析,并采用数值模拟和力学理论计算方法对巷道支护设计方案进行模拟对比分析,确定了巷道支护方案。现场验证结果表明,巷道采用该支护设计方案进行支护后,巷道围岩变形得到有效控制,为类似条件下煤巷支护提供了参考。     

长综放工作面沿空留巷变形规律及控制技术研究

为研究长综放工作面回采时的巷道围岩变形规律,针对长综放工作面沿空留巷超前压力大、变形破坏明显等问题,采用理论分析、数值模拟及工业性实验的方法,对长综放工作面沿空留巷破坏特征与围岩应力分布进行分析,得出巷道应力分布以及变形规律,并对现有的支护方案进行优化.通过分析古城煤矿综放工作面沿空留巷围岩变形以及应力转移情况,提出顶板超前"一梁三柱"支护并补打顶锚索、煤帮补打短锚索的补强方案.应用结果表明,采用该方案后,巷道底鼓变形最大值为200 mm,煤帮鼓出量约为80mm,整体支护效果良好.