三交河煤矿复杂顶板巷道围岩变形控制研究与应用

为解决霍州煤电三交河煤矿厚泥岩顶板回采巷道围岩变形严重且不易控制的难题,现采用理论分析、取样试验、现场监测的综合方法,研究了试样泥岩的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。     

基于深埋煤巷围岩分区承载分析研究

为有效解决深部煤巷大变形问题，针对某矿辅运回风巷道强围压、弱承载、高变形的特点，通过塑性区计算得到了控制巷道围岩变形的规律：弱承载承担巷道表面小变形的扩展、强承载承担巷道周围岩石塑性区的增大，即采用“锚-网-喷-索-钢”的联合支护方式，对巷道进行支护，并使用FLAC3D软件结合现场工程实测验证了“锚-网-喷-索-钢”联合支护方式的合理性与实用性。结果表明：该辅运回风巷道采用“锚-网-喷-索-钢”联合支护后，巷道周围塑性区缩小，巷道顶板最大下沉值为53 mm,两帮偏移值最大为79.34 mm,较原支护对顶板下沉控制能力提高了80.45%,对两帮偏移控制能力提高了62.5%。可为其他类似巷道支护工程提供参考。     

非软顶底板煤巷锚杆支护及围岩松动规律

分析巷道围岩松动规律是优化锚杆支护的基础.通过对非软顶底板煤巷围岩松动特征与锚杆支护关系的分析,理论计算了非软顶底板煤巷围岩的松动范围,提出了非软顶底板煤巷锚网索耦合支护方案,运用数值计算分析了非软顶底板煤巷锚杆支护前后围岩松动规律,并对试验巷道围岩松动范围进行了钻孔窥视和超声波探测.结果表明:非软顶底板煤巷围岩松动范围在顶板两角及两帮中部,两帮呈半圆形破坏,顶板呈马鞍形破坏.锚杆支护后,围岩松动范围减小,围岩应力由顶板两角沿两帮向底板两角深部转移,顶底角锚杆(索)耦合支护利于巷道围岩的稳定.     

深部托顶煤巷道支护技术研究

针对新矿集团新巨龙煤矿-800 m水平托顶煤巷道围岩变形破坏严重的问题,通过现场调研,得出了该类巷道变形破坏特征,顶板变形破坏明显高于两帮。基于数值模拟,探讨了托顶煤巷道围岩的塑性破坏范围,提出了高强度锚网索联合支护,确定了支护参数,并将锚网索联合支护应用于现场,取得了较好支护效果,为此类托顶煤巷道的支护设计提供了借鉴。     

泥岩复合底抽巷变形围岩控制技术研究

针对岳城煤矿底抽巷支护结构失效、顶板离层严重等问题,提出了针对泥岩复合顶板条件的锚网索喷支护方案。现场应用结果表明:采用优化支护方案后顶底板、两帮围岩变形情况明显降低并趋于稳定,该方案能够明显提高围岩变形的控制能力。     

深部巷道围岩锚网耦合支护技术

通过介绍巷道围岩与锚网索耦合支护技术,得到在深部复合顶板煤层巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支护体在变形量、强度、刚度及结构上的耦合。通过在平煤十矿戊9-21210风巷施工200 m的监测结果发现,巷道实施围岩与锚网耦合支护方式后,巷道顶板、两帮和底鼓均属于正常变形量,实现了一次成巷。     

阳煤五矿集中回风大巷锚网喷联合支护技术研究及应用

锚网喷联合支护能够综合发挥锚网支护和喷浆支护的优势,对煤矿巷道围岩控制效果良好。本文将锚网喷联合支护技术应用于阳煤五矿8#煤试采工作面集中回风巷,针对岩巷段和煤巷段提出不同断面形状及支护参数;然后对锚网喷支护参数进行了校核,并将锚网喷联合支护方案应用于工程现场。现场观测显示:巷道最大顶底板变形量和最大两帮变形量均在允许的范围内,实现了巷道的安全快速掘进。     

深井破碎围岩巷道协同支护技术研究与应用

为解决煤炭资源进入深部开采时破碎围岩巷道支护所面临的变形大、易失稳、难支护等问题,提出“架棚+锚杆(索)+注浆”协同支护方案,运用钻孔窥视确定巷道围岩结构稳定性、裂隙发育特征,FLAC3D数值模拟对比分析常规锚网喷支护、锚注支护及棚锚注协同支护塑性区分布,结果表明：棚锚注协同支护技术较另两种方案表现出更好的支护效果,塑性区分布范围明显减少,应力集中现象得以缓解,支护巷道模拟变形量与工程监测较为接近。工程试验表明：采用常规锚网喷支护、锚注支护巷道仍存在较大变形,不能保持长期稳定,棚锚注协同支护巷道变形明显降低,应用期间顶板下沉量较常规锚网喷支护降低了68%,两帮位移降低了52%,满足巷道支护稳定要求。棚锚注协同支护技术对深部破碎围岩巷道变形控制效果显著,尤其在掘进影响期控制围岩作用表现突出。     

破碎厚泥岩顶板煤巷变形力学机制及控制技术

针对某矿厚松软破碎泥岩顶板运输巷变形大、支护构件大面积失效、持续变形剧烈的工程难题,通过对巷道变形破坏特征及变形力学机制进行分析,确定了巷道围岩类型为膨胀-裂隙节理化软岩;在原支护方案的基础上,提出了长锚索+锚网喷(方案1)和长短锚索多级控顶+锚网喷(方案2)2种优化方案,并采用FLAC3D软件数值模拟了2种优化方案的支护效果;工程实践表明:在采用长短锚索多级控顶+锚网喷耦合支护方案后,顶板最大下沉量为96.87 mm,两帮移近量为111.1 mm,底鼓量为112.7 mm,分别为原支护方案的22.4%、17.63%、32.18%,改善了巷道围岩受力状态,有效控制了巷道有害变形。     

倾斜面煤巷锚网喷与锚索支护技术研究

随着矿井开采不断深入,珙泉煤矿开采深度已达2 000 m。由于珙泉矿井2#煤层要经受多次采动压力及超前压力的影响,巷道变形严重、维护难度大。为了解决芙蓉矿区倾斜煤层巷道复合型顶板支护难题,提出了一种主动支方式:煤巷锚网喷与锚索支护技术。使用煤巷锚网喷与锚索支护技术后,其对巷道顶板起到主动支柱作用,制约煤岩体有害变形的发育,增大了巷道掘进及使用的安全性。从矿压观测结果来看,一般巷道顶板下沉量为100 mm,底鼓量为200 mm,两帮移近量为300 mm;而该技术施工巷道顶板下沉量为10 mm,底鼓量为25 mm,两帮移近量为200 mm。故煤巷锚网喷与锚索支护强度远远高于一般支护巷道。该技术是一项极其安全可靠的支护技术,宜于在矿区相同或类似条件巷道作大面积推广应用。     

煤矿“巷道顶板”控制技术的改进和实践

何岗煤矿在近几年"巷道顶板"控制技术和管理方面进行了有效实践,实现了岩巷锚喷化、煤巷锚杆化,使巷道支护达到了锚、网、喷相结合和锚、网、梯、索相结合的灵活多变的支护方式,实现了在围岩松软情况下的巷道有效支护,杜绝了巷道掘进顶板事故的发生。     

深井巷道中联合支护技术应用

常村煤矿21延深中部石门巷道埋深810 m,围岩承载能力大,两帮煤岩体强度低,底板为泥岩及炭质泥岩,胶结性差、遇水易膨胀底鼓。针对该矿21延深中部石门地质条件,设计了锚网(索)架设圆形支架、喷砌的复合式联合支护技术方案。该支护方案实施后,巷道顶板下沉约16 mm,底板鼓起20 mm,两帮收缩为30 mm,巷道围岩变形得到了有效控制。     

锚杆锚索联合支护在建新煤矿的应用

建新煤矿四水平(-600m)东翼采区煤巷，机巷断面大，巷道围岩应力大，煤层顶板属复合顶板，顶板整体强度较低。在原有锚梁网支护的基础上，选择合理的支护参数，辅以锚索组成锚、梁、网及锚索联合支护，提高了煤巷的支护效果，经济效益也比较显著。     

复杂应力场下煤巷围岩锚网索支护应用分析

以山东唐阳煤矿2312工作面地质条件为背景,采用FLAC3D数值模拟,分析了复杂应力场下煤巷围岩支护情况,并对巷道锚网索支护系统进行优化。研究表明:受复杂应力场影响,巷道的两帮出现明显的应力集中现象,并呈"蝴蝶"形非对称现象分布,外帮应力集中区域明显大于回采帮。对比普通支护体系,巷道矿压显现程度较轻,顶板和两帮移近量较小。通过观测数据可知,采用优化后的煤巷围岩锚网索支护系统可有效控制围岩变形,能够达到预期支护效果。     

基于3DEC的深埋软岩煤巷U型钢支架-锚网索耦合支护

以某矿三采区运输下山为工程背景,基于原锚网索支护巷道变形破坏特点和原因,提出了深埋软岩煤巷U型钢支架-锚网索耦合支护技术,并利用3DEC数值模拟分析其围岩应力、位移、塑性区等特征。结果表明:相比于原支护,巷道两帮及顶板浅部围岩应力明显增加,变形量、塑性区深度降低显著,顶底板移近量108.56 mm、两帮变形量61.39 mm、最大塑性区深度3 m,支护效果显著;现场巷道顶底板和两帮变形量为115.95 mm和67.00 mm,顶板离层基本为0,验证了支护技术的可靠性。     

锚、梁、网、锚索补强的组合支护技术在镇城底矿的应用

针对西山镇城底矿2、3号煤层围岩变形量大的松软复合顶板回采巷道,应用锚、梁、网、锚索补强的组合支护技术,控制了复合顶板回采巷道围岩的强烈变形,解决了松软复合顶板回采巷道支护的技术难题,实现了煤巷安全高效掘进.     

运输大巷锚网索支护控制技术应用实践

以上社煤矿西翼运输大巷全煤巷道为工程实例,巷道原锚杆锚索支护系统无法有效控制围岩变形,对巷道顶板及两帮进行锚网索再加固;试验表明,采用该支护方案可有效控制巷道围岩变形,效果良好。     

深部软岩巷道梯次耦合支护技术研究与应用

为了解决陈四楼煤矿深部软岩巷道支护技术难题,基于耦合支护理念,提出了"锚网喷+长短锚索+围岩深浅孔注浆"的梯次耦合支护技术,有效控制了巷道围岩变形。在南九采区轨道下山的矿压观测结果表明:巷道顶板下沉量及两帮位移量最大值分别为73mm、147mm,巷道顶板下沉及两帮收敛均得到了有效控制,支护效果良好。     

缓斜厚煤层回采巷道围岩控制技术研究

为控制缓斜厚煤层回采巷道围岩变形,以华盖山煤矿201工作面回风巷为工程背景,采用数值模拟方法研究了回采巷道变形破坏特征,结果显示倾斜厚煤层巷道围岩破碎区和塑性区范围较大,并且破碎区主要集中于顶板,浅部围岩为剪切-拉伸破坏,同时锚网索喷支护技术能够有效控制在该地质条件下的巷道围岩变形。工程实践表明,锚网索喷支护巷道两帮和顶底板最大移近量分别为105mm和127mm,并且现场没有出现锚杆(索)失效情况,可为类似条件下的巷道围岩控制提供参考。     

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。