构造应力影响下巷道底板冲击破坏与防治研究

余吾煤业N2105工作面回采过程中进风巷道发生了2次严重的冲击地压事故,通过分析2次冲击地压事故的位置,运用FLAC~(2D)数值模拟软件研究了构造应力系数对巷道底板塑性区的影响范围,并结合工作面安装的微震监测系统的数据对模拟结果进行了验证,提出了采取巷帮煤体大直径钻孔的方式来降低和预防巷道底板冲击的发生。研究结果为褶皱构造区工作面巷道的稳定维护提出了一种新的监测和防治思路。     

高水平应力下巷道底板切槽底鼓防治研究

针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,基于两端固定梁力学模型,推导出引起底板变形破坏的临界水平压力公式,并引入底板变形破坏系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。在此基础上提出底板切槽卸压防底鼓原理,即通过切槽为巷道围岩变形提供一定的补偿空间,增大了其吸收变形能的能力,从而使巷道底鼓量减小。同时,以永煤集团城郊煤矿28采区轨道下山为数值模拟背景,利用FLAC3D建立巷道底板无卸压槽和巷道底板开卸压槽2种计算模型。模拟结果表明:当巷道处于高水平应力下时,底板卸压槽对底鼓的控制效果明显,对巷道顶板及两帮的不利影响相对较小。因此,在高水平应力下,巷道底板切槽技术能有效的防治底鼓。     

褶皱区底煤厚度对动载诱发巷道底板冲击的影响

为了探讨褶皱区不同底煤厚度对动载诱发巷道底板冲击的影响,使用岩体力学和FLAC2D有限差分数值模拟软件研究了不同底煤厚度作用下应力波诱发特厚煤层巷道底板冲击的动态响应规律。研究表明,动力扰动的作用是使处于极限应力下的煤体应力增加并打破平衡状态从而诱发底板冲击;动载作用下,若底煤下方为厚度较大的坚硬粗砂岩,当底煤厚度d3 m时,当受一定强度应力波扰动时并不失稳;当底煤厚度d≥3 m时,底板容易受扰动失稳,且底板冲击显现强度呈缓慢增加;首次冲击失稳后,二次冲击矿压危险性降低。     

巷道底板卸压槽防治底鼓机理及效果研究

结合余吾煤业北风井东翼进风大巷,底板开卸压槽治理底鼓的实践,利用数值模拟软件计算分析、探讨了底鼓原因及防治机理,同时结合现场实际应用效果,对卸压槽防治底鼓方案进行了优化。认为调整巷帮底部锚杆角度,并在卸压槽两侧打设加长锚杆,可有效控制了底板岩体的碎胀变形,进一步提升了卸压槽治理底鼓的效果。     

松软底板巷道围岩控制研究

针对巷道底板软岩层出现强烈底鼓,运用FLAC3D模拟得出底板最大位移量;经在巷道底板切垂直卸压槽,减小顶板通过两帮传递到底板上的压力,有效减小了底鼓量.再对卸压槽灌浆加固,分解两帮的挤压应力,使其向巷道围岩深部转移,进而将底板和两帮的位移量控制在合理范围内,并经现场应用证明了该方法的合理性.     

巷道底鼓机理及防治措施

随着矿井开采深度的增加及地应力的增加,巷道底鼓成为影响生产的重要因素。文章分析了巷道底鼓的原因,提出了防治巷道底鼓的主要措施。     

复杂构造区域影响下的冲击机理研究与实践

以运河煤矿6303工作面为研究背景,实践考察和理论分析指出其工作面在复杂构造区影响下有较大发生冲击地压的可能,根据6303工作面的实际情况研究了该类型下的冲击地压发生机理,并通过RFPA软件数值模拟了2种采煤方法下的冲击危险情况,确定出了合理的采煤方法。最后,工程实践采取合理的卸压措施保证了该工作面的安全回采。     

伏岩煤业回采巷道底板破坏机理及支护技术研究

伏岩煤业3108工作面回采期间其运输巷出现严重底鼓变形,消耗大量的时间和人力物力进行巷道的维修,为了避免在3109工作面回采期间出现类似问题,通过理论分析、工程类比及数值模拟等方法研究得知,巷道底鼓的原因为支护强度不足和未采取底板控制措施,据此设计采用"锚网索+底板锚杆"对3109运输巷进行支护,现场应用及矿压观测表明,3109工作面回采时其运输巷顶板及两帮位移量很小,底板最大底鼓量为200 mm,最大变形速率为24.5 mm/d,有效避免了底板的过分底鼓,取得了很好的支护效果。     

能量密度分析法在向斜构造区冲击地压防治中的应用

为了研究向斜构造区冲击地压特征及如何防治该类型冲击地压,本文以兴安煤矿典型向斜构造影响范围内的四水平1号工作面为研究对象,利用微震时空分布图和能量密度云图,研究了微震活动与冲击地压之间的关系.结果表明:冲击发生前微震的时空分布可直观反映微震事件的集中区域,但难以识别微震事件随时间的演化趋势;能量密度具有明显的成核特征,...     

大断面巷道底板采用切槽防治底鼓技术

针对西河煤矿大断面巷道底鼓问题,提出了切槽卸压防治技术,通过理论计算和数值模拟,确定了合理的切槽尺寸,并在现场进行了工业试验和效果监测,结果表明,采用深度2.2 m,宽度0.4 m的卸压切槽可以使得巷道底鼓变形降低76.8%,底鼓防治效果显著。     

矿井巷道底臌变形机理与控制研究

针对常村煤矿2101工作面巷道底板变形量大的问题,通过FLAC3D数值模拟分析,得出巷道的底板移近量数值和现场监测底板移近量几乎保持一致,且由巷道塑性区分布,可知底板破碎程度较大。基于此,提出在现有支护体系下,补充"反底拱+注浆+锚杆"的底板支护体,对巷道底板进行加固。     

动压巷道底鼓机理及控制技术

针对2042巷掘进过F2断层期间受动压影响巷道底板出现底鼓、巷帮片帮现象,通过研究分析2042巷底鼓机理,对底鼓段采取"注浆+施工水力膨胀锚杆+注浆锚索"等联合控制技术,巷道两帮移近量降低为0.24m,底鼓量降低为0.27m,取得显著应用成效.     

泥岩顶底板回采巷道底鼓机理及控制技术

针对官地矿泥岩顶底板巷道的底鼓控制难题,分析了软岩巷道的底鼓特征,阐述了底鼓的影响因素.在此基础上,结合当前煤矿常用的底鼓治理方法,确定了顶底帮一体化治理的方案.现场应用表明,33423回采巷道的底鼓得到了有效治理,治理后的最大底鼓量仅为0.4 m,为煤矿正常生产提供了保证.     

深部开采软岩巷道底臌机理及其控制

随着矿井逐渐转向深部开采,软岩巷道底臌控制已成为制约部分矿井安全开采的关键。以2204工作面为研究对象,采用现场实测方法确定了该工作面软岩回采巷道围岩变形特点,并结合现场实际分析了引起该巷道底臌的主要因素。提出散水治理、注浆锚杆底板加固和底板浇筑混凝土等方式对该巷道进行底臌控制,结果表明该方法可有效对底臌进行控制,具有较好的实践和推广意义。     

软岩巷道底板变形机理及控制研究

为解决大阳煤矿东翼运输巷道底板变形严重情况,通过对原支护条件下底板变形机理的分析,决定采用高强混凝土反底拱+中空注浆锚索+拱形槽钢联合支护的方法进行底板控制。结果表明:采用该方法后,底板变形量相对原支护条件下降85%左右,对于底臌治理效果显著,同时对于控制两帮的稳定性也具有一定积极作用。     

盘区巷道底鼓发生机理与控制技术研究

针对黄陵某煤矿盘区大巷底鼓的实际情况,综合运用室内试验、理论分析、数值模拟及工业性试验对该煤矿盘区巷道底鼓影响机理与控制技术进行了研究,得出了盘区巷道底鼓机理。     

轨道大巷底鼓机理分析及控制技术研究

为解决中条带轨道巷底鼓量大的问题,根据地质条件分析巷道底鼓机理,确定巷道底板鼓起量大主要是由于围岩受到剪切变形、遇水膨胀和流变的影响,据此确定采用浅孔注浆+深孔锚索注浆的治理方案.方案实施后进行的围岩控制效果的分析表明:底鼓治理措施使用后,顶底板最大移近量为281 mm,符合设计要求.     

深部巷道底臌机理及控制对策研究

底臌是深部软岩巷道常见的病害之一。根据软岩支护理论,结合工程实际,提出了锚索+底角注浆锚杆控制底臌方案。模拟结果表明:采用锚索护顶,同时选择具有较高刚度和抗弯能力的注浆底角锚杆,合理布置参数,可以有效切断滑移线场,达到控制底臌的目的。     

深部巷道底臌机理及控制对策研究

底臌是深部软岩巷道常见的病害之一。根据软岩支护理论,结合工程实际,提出了锚索+底角注浆锚杆控制底臌方案。模拟结果表明:采用锚索护顶,同时选择具有较高刚度和抗弯能力的注浆底角锚杆,合理布置参数,可以有效切断滑移线场,达到控制底臌的目的。