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。     

坚硬顶板巷道支护与断面优化技术研究

巷道失稳及维护困难一直是影响煤矿安全生产的主要因素,特别是软煤巷道,掘出不久即失稳,即使采用超强支护系统,巷道仍会有很大变形。通过断面优化得到的不规则梯形断面,能改善巷道周围的应力分布、减小巷道变形与塑性区范围;在坚硬顶板松软煤层地质条件下,采用优化的梯形巷道断面的锚杆支护方法,能有效的控制巷道围岩形变,保证巷道的稳定性。     

锚杆支护巷道顶板离层界限确定方法

提出了锚杆支护巷道广义顶板离层的概念及顶板层界限的确定方法。     

软弱风化复合顶板巷道锚杆支护技术研究

软弱风化复合顶板巷道是围岩变形剧烈且顶板易冒落极难维护的一类巷道,文章采用数值模拟的方法,提出了合理的锚杆支护参数,并且成功应用于工程实践。     

大采高厚层坚硬石灰岩顶板弱化技术

大采高无直接顶的厚层坚硬顶板综采工作面开采过程中常伴有显著的矿山压力显现,长时间的悬顶极易造成顶板的大面积垮落。结合游仙山煤矿首采工作面实际生产地质条件,采用工程类比法,提出"开切眼内深孔爆破拉槽弱化顶板"和"超前工作面深孔爆破预裂顶板"的技术方案,理论计算优化爆破参数,合理选择爆破材料和钻孔机具,有效地实现了大采高坚硬石灰岩顶板条件下首采工作面的安全高效生产,取得了显著的技术经济效益。     

望云煤矿15#煤层厚层坚硬石灰岩顶板控制与弱化方案

 基于望云煤矿15#煤层及顶板岩层条件,采用理论分析和工程类比的方法,分析了厚层坚硬顶板力学参数,估算了长壁工作面初次断裂步距和来压当量,评价了可能的矿压显现。在选用综采放顶煤采煤工艺的前提下,分析了弱化顶板的方法,提出了采空区深孔爆破强制放顶和超前工作面两巷内深孔爆破预裂顶板的弱化方案及基本参数。     

深井坚硬顶板巷道支护参数优化研究

门克庆煤矿埋深700 m,巷道以深埋高应力和坚硬顶板为主要特征,掘进期间现有的锚杆锚索支护能够维护巷道围岩稳定,通过分析高应力条件下巷道围岩的自承能力,并利用FLAC3D软件进行了模拟计算,优化了支护参数,确定在现有支护的基础上适当放大锚杆锚索排距,实践中取得了较好的技术经济效果,为同类巷道的施工提供了有益的指导和借鉴。     

不同石灰岩顶板厚度下的黄泥顶板变形特性研究

为解决石丘煤业主采煤层顶板黄泥岩的剧烈变形问题,采用FLAC3D数值模拟软件建立下不同石灰岩顶板与黄泥顶板厚度的数值模型,对围岩变形、垂直应力、矢量位移与体积应变进行监测,探究不同厚度石灰岩顶板对不同厚度黄泥顶板变形特性的影响。结果表明,石灰岩厚度小于6m并且黄泥岩厚度小于3.5 m时,最大顶板下沉量变化较小;石灰岩厚度小于6 m并且黄泥岩厚度大于3.5 m时,顶板最大下沉量随黄泥岩厚度的增加迅速增加;当石灰岩的厚度大于6.0 m,最大离层量随黄泥岩厚度的增加而减小。根据数值模拟结果以及工程现场的顶板实际破碎形态,提出了离层破碎型、离层膨胀型、膨胀蠕变型顶板变形特征以及相应的支护方式。     

坚硬顶板煤层大巷低密度高强稳定型支护技术

根据地应力测试原理,成庄矿15号煤大巷选取具有代表性的测试地点,对其应力、围岩强度、围岩结构等基本地质力学参数进行确定;在此基础上运用数值模拟进行地应力、围岩强度对巷道围岩稳定性影响分析;结合锚杆支护设计原则,并针对成庄矿15号煤坚硬顶板的特点,对煤层大巷的支护方式及参数进行研究;提出采用低密度高强稳定型锚杆支护技术进行支护,并成功应用于回风大巷中的支护现场实践。     

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。     

锚杆支护巷道顶板离层界限值的研究

项目采用理论分析、数值模拟、现场实测等多种研究手段，对锚杆支护巷道顶板离层界限值进行研究，提出了“广义顶板离层”和“狭义顶板离层”的概念。并利用顶板离层仪及时准确地掌握煤巷锚轩支护顶板板离层情况。     

庄子河煤业坚硬顶板条件下支护参数优化研究

针对坚硬顶板条件下巷道掘进效率较低的问题,以庄子河煤业15106工作面运输巷为工程背景,通过理论分析及数值模拟相结合的方法对支护方案进行了优化研究,确定出15106运输巷合理的顶锚杆长度为2.8 m,间排距为900 mm×1 000 mm.现场应用结果表明：优化后的支护方案可以保证巷道的稳定性,且掘进效率提升了1倍,实现了矿井的安全高效生产。     

复合顶板酥软煤层巷道支护技术

复合顶板岩层构造复杂,各层黏结力低,易发生离层,巷道支护难度大。采用数值模拟的方式分析了复合顶板离层位置对锚杆支护性能的影响。结果表明:当离层位于锚固体边缘时,预应力场相互叠加,但是与深部围岩相脱离,稳定性差,但通过锚索作用,能够弥补锚杆支护的缺陷。实践证明对于复合顶板酥软煤层巷道宜采用高预应力强力支护系统,重视两帮的支护强度,采用短掘短支的方式,能够取得良好效果。     

灰岩顶板巷道小煤柱尺寸确定及支护技术研究

辛置煤矿东四左翼采区开采10号煤层,基本顶为K2灰岩,为提高资源回收率,工作面间留设小煤柱。在地质力学参数测试和分析的基础上,理论分析和数值模拟确定了工作面合理小煤柱尺寸,设计了高预紧力锚杆锚索巷道支护方案,进行了现场试验。试验结果表明,6 m小煤柱设计宽度合理,巷道围岩应力较低;掘进期间锚杆锚索预紧力高主动支护效果好,锚杆锚索受力稳定,回采期间巷道两帮变形量可控,能满足工作面安全、高效开采的需求。     

破碎顶板巷道锚网支护技术

为了解决兰花集团北岩煤矿9#煤大巷及顺槽支护难的问题,采用实验室试验、现场实测、理论分析和数值模拟相结合的方法,系统研究了支护方案,确定了支护参数,进行支护了设计,通过井下工业性实验,取得了良好的支护效果,提高了经济效益,降低了支护成本。     

坚硬表层顶板煤巷锚杆支护技术

通过对九龙矿２０７轻施工 回我巷顶板岩芯结构的分析,确定了锚杆支护参数并进行了试验研究,试验巷道经历了静,动压的考验获得成功,取得了良好的技术经济效益。     

高应力坚硬顶板煤层巷道锚杆支护方案的确定

针对国内某大型矿井高应力坚硬厚顶板煤层巷道锚杆支护方案的优化问题,通过分析初步确定了锚杆支护的候选方案,随后利用数值计算各方案时巷道围岩的稳定性,并据此确定锚杆支护方案.研究结果表明:该矿回采巷道属于高应力坚硬厚顶板煤层巷道,属于I类巷道顶板,巷道支护的重点应在巷道两帮.锚杆支护参数(锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距)对支护效果有较大影响.该矿条件下,帮部锚杆间排距对支护效果的影响较敏感;回采巷道帮部锚杆采用直径18mm、长度2.4m、间排距0.8m、锚固长度0.8m时锚固效果较好,能满足巷道稳定性要求.     

金辛达煤业坚硬顶板巷道支护研究

金辛达煤业11(9+10+11)~#煤层开拓巷道沿9~#煤层顶板布置,顶板为坚硬的K_2灰岩,平均厚度10m左右。通过弹性力学理论计算和Flac~(3D)数值模拟分析,研究顶板灰岩受力情况,论证顶板不采取支护措施的可行性。结果表明,巷道顶板不采取支护措施的情况下,巷道能够保持稳定。     

基于正交实验的坚硬顶板巷道支护参数优化模拟研究

为研究准备巷道围岩变形的影响因素,采用正交实验与数值模拟方法对黄家沟煤矿21采区8+9煤层回风巷道支护方式和参数进行优化设计。在正交试验优化组合基础上,借助数值模拟软件FLAC^3D模拟分析不同支护方案条件下巷道围岩的变形量、应力分布、塑性破坏程度。研究结果表明：准备巷道围岩变形的影响因素敏感性由大到小的顺序依次为：锚索长度、锚索排距、锚杆长度、锚杆排距、锚索数量,并以准备巷道两帮和顶底板变形情况为重点考察指标,通过绘制支护体系下的各个因素对巷道围岩变形情况影响的变化趋势图,最终优化确定合理的支护方案及支护参数。