孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度及其加固技术研究

为得到顾桥煤矿首个孤岛工作面1116（1）沿空掘巷小煤柱合理宽度及其加固技术,结合巷道自身维护特点,采用FLAC数值分析软件,制定6种模拟方案,深入分析了煤柱宽度及其加固形式对小煤柱稳定性影响．结果表明,1116（1）工作面沿空掘巷合理煤柱宽度为8m,锚索梁、喷注浆加固小煤柱的强化控制技术,能够有效控制小煤柱的变形,保障小煤柱安全稳定．研究成果在实践中成功应用,对淮南矿区类似巷道围岩稳定性控制具有重要的借鉴意义．     

大倾角俯斜开采综放运输和回风巷超前支护技术

以葛亭矿2325大倾角伪倾斜综放工作面为例,针对俯斜开采运输和回风巷(简称两巷)的受力与变形特点,采用围岩结构探测、数值模拟和理论分析方法,对大倾角两巷在综放面回采期间可能出现的破坏方式与破坏范围、超前支护强度与迎山角度等进行了研究.探测结果表明,两巷上部118 m及下部42 m为稳定性较差的弱顶板结构区域,而中间42 m为较完整顶板结构区域,顶煤厚度平均为4 m、破碎直接顶范围为0~4 m.数值模拟结果表明,大角度两巷顶底板均存在较大的倾斜位移,存在沿倾斜滑移的可能性;煤壁前方30~40 m范围内两巷顶板为重点支护区域,而前方3~5 m为底板重点支护范围.根据探测及模拟结果,估算了回采期间两巷顶板载荷及原有顶板支护残余强度,由此给出了超前支护强度及单体支护密度;按力平衡原则及抵消顶底板倾斜位移差等两种方法,估算了超前支护合理迎山角度.按照上述设计参数进行了现场应用试验,取得较好效果,验证了本方法的科学性及可行性.     

巷道组过断层围岩控制技术研究

以深井巷道组过特大型断层（落差大于100m）破碎带为工程背景,采用数值模拟的办法对比分析了正常地层和断层破碎带中巷道组围岩的力学特征以及相互影响;结合断层破碎带围岩的实际情况,建立了＂早预测、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测、防突水＂的断层带施工技术和综合保障体系,形成超前物探、超前加固、微震开挖、分步动态支护等综合配套技术,保证了巷道的施工安全。     

煤矿矸石井下处理的研究

针对煤矿矸石地表堆积对人类生存环境和条件带来的威胁与危害，研究了矸石井下处理技术．该项技术运用开采沉陷理论预计地表允许沉陷范围内充填区域矸石充填压实后残余空间的最大高度，确定矸石充填巷的布置；基于数值模拟方法分析了充填巷两侧煤柱应力分布、消除充填巷开掘时的“多洞效应”问题，优化矸石充填巷掘进顺序；设计了矸石充填工艺．此项技术在邢东矿井得到成功应用，实现了矸石井下处理与建筑物下煤炭资源的开采利用．     

基于SolidWorks掘进巷道支护作业平台仿真设计

为了解决掘进巷道支护作业平台研发和试制周期较长的问题,开展了掘进巷道支护作业平台结构的仿真设计。利用SolidWorks三维建模软件,完成了支护作业平台的三维模型绘制、虚拟装配及干涉检查、运动性能仿真和工程图的生成等四个步骤,可及时、尽早地发现和修改设计中的错误,缩短设计周期,提高了产品的研发质量,使设备的研发得到成功实现。     

用地质雷达测试围岩松动圈的原理与实践

论述了用地质雷达测试巷道围岩松动圈的原理 ,提出了松动圈的实测方法 ,并在煤矿综采放顶煤工作面顺槽中进行了测试实践 .测试获得了整个巷道断面松动圈的分布 ,结果表明综采放顶煤工作面巷道围岩松动圈的大小在断面不同部位有较大差异     

上下采空区巷道围岩力学特征及支护技术

潘三矿西翼-810 m皮带机大巷（西二～西三段）受上下采空区的影响,其所处的工程条件复杂,巷道支护困难。对此,建立理论模型,对巷道围岩力学状态进行分析,得出围岩应力和损伤破裂半径的表达式。分析了在上下采空区的影响下,岩体卸压扰动和强度劣化对塑性损伤区及松动破裂区半径的影响。提出了锚网＋锚索桁架＋喷浆＋注浆锚索注浆的复合支护技术,为上下采空区影响下的巷道提供一些支护指导。     

三软煤层巷道支护方式及围岩控制效果分析

在分析三软煤层极不稳定煤巷矿压特点基础上，研制了适应两帮大变形的可缩性工字钢支架、适应两帮及顶底严重变形特别是底鼓的U29可缩性环形支架，设计了锚架注联合支护的参数与工艺，并在同一采区先后进行了工业性试验．采用数值模拟方法研究了三软条件下锚梁网索支护不同参数选取、不同布置形式对围岩变形的控制效果，优选了支护参数并进行了现场试验，比较试验结果，表明极不稳定煤巷围岩变形主要特点是强烈和持久的两帮移近及底鼓，锚梁网索支护是控制围岩大变形的有效方法，其技术关键是提高锚杆初锚力、布置底角锚杆及顶角锚索．     

Experimental Study on Roof Structure Characteristics and Its Failure Pattern in Coal Roadway

Based on the investigation and statistics of logs of 211 bole holes and strata data from 79 roadways in 13 coal mines located in Xishan, Jincheng, Lu'an, Fenxi, and Huozhou in China, the roadways' roof structures were classified as multi-thin-layer, thin-thick combined layer, integrated thick layer, thick-coal layer, and cracked layer according to the geometric features and spatial strength distribution of surrounding rock. Then eight sub-categories were defined as different situations. And seven simulation modeling tests were carried out. The strata structures of these models were different from each other. At last, the relationship between roof structure and its failure pattern was discussed.     

急倾斜煤层巷道放顶煤采煤法研究

在梅田矿务局六矿成功地试验了巷道放顶煤采煤法，探讨了顶煤的可放性、放煤巷道的稳定性、全风压通风和提高回收率等关键问题，拓宽了放顶煤采煤法在急倾斜中厚～厚煤层中的应用。     

跨采条件下采场底板巷道参数的优化设计

根据底板应力场的作用特征,研究了采场底板巷道跨采作用下的合理层位、法向距离、平面位置等技术参数对巷道稳定性的影响,提供了有关跨采技术参数优化设计的方法及其结果．     

破碎覆岩回采巷道临界宽度研究

为了有效控制破碎覆岩回采巷道变形,根据其赋存特征采用工字钢架棚支护技术,分析破碎覆岩普氏拱结构的形成原理和研究回采巷道临界宽度。针对破碎覆岩回采巷道具有围岩破碎、强度低和不具有可锚性等特点,采用普氏拱理论,计算回采巷道围岩压力;当棚梁工字钢最大正应力等于工字钢屈服极限时推导出破碎覆岩条件下回采巷道临界宽度计算公式。以106煤矿为工程实例进行分析,结果表明：破碎覆岩回采巷道的合理临界宽度为4.4m;增大支护强度和减小巷道高度可有效提高破碎覆岩回采巷道临界宽度;如果需要更大的巷道宽度,可通过降低棚间距或增大型钢型号方法实现。