浅埋深薄软基岩巷道联合支护技术

针对李家壕煤矿浅埋深薄软基岩的巷道赋存条件,以11216工作面回风平巷为背景,对巷道顶板岩层的变形规律进行了监测研究。提出了采用锚杆锚索联合支护控制巷道围岩变形,并分析了锚杆锚索联合支护的原理。     

煤巷锚索支护技术的优化与应用

锚索支护是通过加固围岩,在岩层中形成一种均匀压力带或组合梁,使被锚固岩层组形成一个整体承载结构,改变巷道顶板下部松动岩层的受力状态。介绍了陈四楼煤矿煤巷传统及优化后的锚索加强支护方式,通过实践对煤巷锚索支护技术进行了优化,优化后锚索支护与锚杆支护同步进行,锚索紧跟工作面,及时有效地控制顶板,防止顶板下沉,在保证施工安全的同时,降低了陈四楼矿的生产成本。     

综放工作面两侧平巷顶板支护研究与探讨

以某矿20322综放工作面两侧平巷为工程地质背景,分析了发生冒顶事故是由于顶板煤岩层离层使原有锚索支护无法承担而发生拉伸破断所导致的.在原锚杆支护方案基础上,对不同数量锚索支护下顶板应力分布情况进行数值模拟可知,顶板锚索支护数量为3根时能够对顶板煤岩层起到较好的支护效果.对锚索杆体延伸变形量的计算分析可知,相同初始锚索...     

极近距煤层下位煤层巷道围岩控制原理及应用

为了解决极近距煤层巷道支护技术难题,分析巷道围岩特征及变形规律,总结已有支护形式,提出围岩控制原理。概括为:①利用高强度锚杆施加的高预应力,把巷道开挖初期形成的叠合梁顶板转变成组合梁顶板,显著降低煤岩层顶板的挠度和应力,提高顶板浅部煤岩层的强度,增强其承载能力;②采用短锚索提供高预紧力,串联顶板深浅部煤岩层,增大组合梁的厚度和强度,再降低煤岩层顶板的挠度和应力,提高顶板整体结构的稳定性;③选用高强度锚杆加强两帮支护,控制煤帮变形和破坏,确保巷道整体稳定。据此提出水峪矿5116面运输巷支护设计,巷道围岩变形得到显著控制。     

锚杆锚索支护巷道层状顶板变形特征及离层监测研究

从分析层状顶板离层特征和顶板离层观测的原理入手,结合现场观测结果,认为两基点离层指示仪的深浅基点应分别设置在与巷道顶板锚索锚杆上端头同一水平位置;各类回采巷道在经受工作面采动影响时,安设深基点的顶板岩层都将产生位移,因此,对锚杆锚索支护巷道进行顶板离层观测的同时,还必须开展巷道顶板下沉量观测,只有把这2种观测结果结合起来,才能准确和客观地评价巷道锚杆锚索支护效果以及巷道的稳定性。在全面分析研究不同顶板岩层赋存条件下锚杆锚索支护巷道的变形与离层的基础上,得到了各类巷道顶板离层的临界值。     

复合顶板动压巷道变形破坏机理与锚杆支护技术

薛虎沟煤矿为解决复合顶板巷道围岩控制和支护困难,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了分析及应用。结果表明复合顶板动压巷道围岩变形破坏主要是锚杆支护的主动支护作用效果差,特别是复合顶板岩层节理裂隙发育程度高,会使巷道顶板的稳定性大幅降低;结合矿井实际地质条件,采用锚杆、锚索联合支护技术,提升了锚杆、锚索的预紧力,增强了联合支护的支护强度,提高了联合支护的主动支护效应,可有效控制复合顶板动压巷道围岩的变形破坏。     

弱胶结富水巷道合理支护技术研究

为了解决大南湖西五矿围岩胶结性差、顶板含水量大导致巷道支护困难的问题,采用现场实测与数值模拟相结合的方法,进行了现场锚固性能测试,分析了随顶板岩层含水量增加,采用架棚支护、锚杆支护和锚杆锚索联合支护3种支护方式时巷道围岩变形规律和支护体受力特征。研究结果表明:在现场围岩条件下锚杆、锚索可以达到规定的拉拔力;顶板含水量较大时采用架棚支护围岩变形严重,梯形棚发生结构性失稳,而锚杆锚索联合支护可以有效减弱在水作用下锚杆轴向力的降低,大幅减小围岩变形。现场观测结果显示锚杆锚索联合支护围岩控制效果显著。     

厚层复合顶板大断面沿空煤巷组合支护技术

随着煤矿采深加大与延伸,普通锚网(索)喷支护较难维持厚层复合顶板大断面煤巷围岩稳定性。通过对大量复合顶板事故调查及其产生过程分析,获得了复合顶板事故失稳机制及控制方案,并在许厂煤矿4312皮带顺槽进行了支护技术现场实践,取得了较好的支护效果。研究结果表明:为有效控制复合顶板岩层离层与竖向拉伸裂隙产生,可施加锚索来实现减跨作用,采取高强预应力锚固顶板下位复合岩层来提高岩梁的整体抗弯刚度,以减小顶板岩梁产生的弯曲应力;高强预应力锚杆、锚索、钢带和钢筋梯组成的"四位一体"的组合支护技术可较好地解决厚层复合顶板大断面沿空煤巷围岩稳定难题。     

煤巷锚杆(锚索)支护强度计算方法探讨

基于固定岩梁和顶板岩层形变压力的假设,研究认为巷道顶板岩层的变形与破坏是在地层压力作用下,从顶板表面开始,由下而上、逐层向上发展的,直至到达可以承载地层压力而不被破坏的顶板岩层。据此研究提出了层状顶板巷道锚索(锚杆)支护载荷的计算方法,为煤巷锚索(锚杆)支护强度设计提供了依据。     

矿井复合顶板应力分析及支护对策

针对复合顶板支护失效、应力测试困难问题,杜儿坪矿73092工作面进行地应力测试,对复合顶板围岩结构进行了受力分析和数值模拟分析。分析表明:当节理、软弱夹层等复合岩层主要分布在锚杆支护范围外时,调小锚杆锚索排距至1000~1100 mm;当节理、软弱夹层等复合岩层主要分布在锚杆支护范围内时,建议采用顶板全锚索支护,长度5300 mm左右,排距1200 mm,同时增加帮锚索数量至每排2根,进一步加强煤帮变形控制。     

对接长锚杆在深井大采高窄煤柱巷道支护中的应用

为解决深井大采高窄煤柱巷帮破碎深度大和锚索延伸率低的问题,提出了采用巷顶对接长锚杆取代锚索,巷帮刚性长螺纹对接长锚杆取代短锚杆的支护技术。基于现场实测和FLAC3D数值模拟确定了对接长锚杆支护方案,优化了锚杆支护参数,并进行了现场对比试验,结果表明:锚索支护效果与顶板下沉量有很大关系,由于锚索支护强度高,但在顶板下沉量超过锚索延伸量时,大量锚索发生破断、失效,然而对接长锚杆均无破断现象,起到了较好的支护作用;帮部刚性长螺纹对接长锚杆支护在掘采期间均能较好地控制两帮移近量,并缩短了两帮变形稳定时间。     

南关煤业不稳定复合顶板巷道差异性支护技术应用

为解决复合顶板巷道围岩控制难题,采用现场调研、工业性试验的方法,开发了不稳定复合顶板巷道差异性支护技术。当复合顶板岩层厚度在0.8～2.0 m或2.6～4.2 m范围时,巷道采用"锚杆+长锚索+W钢带+六边网"联合支护;当复合顶板岩层在2.0～2.6 m范围时,巷道采用"短锚索+长锚索+W钢带+六边网"支护。技术应用后,实现了南关煤业不稳定复合顶板巷道围岩的稳定控制。     

浅析深井复合顶巷道桁架锚索的应用

主要论述复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用桁架锚索和高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用桁架锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.     

锦界矿回采巷道围岩破坏特征及控制技术研究

根据锦界矿的地质条件,采用现场观测和数值模拟的方法,分析了原支护方式下回采巷道围岩破坏特征,顶板岩层稳定跨距分析结果表明顶板第2层岩层为稳定岩层。增大锚杆、锚索的支护密度后,试验巷道两帮最大移近量和顶板最大下沉量分别为318、205 mm,工程应用效果较好,可为类似条件下的巷道支护提供参考。     

厚煤层综放沿空巷道支护方案优化*

厚煤层沿空巷道开采对巷道及顶板扰动较大,合理的支护方案既能保证巷道围岩稳定,又可以加强煤柱和围岩整体的支护效果。以塔山煤矿30503工作面为研究背景,通过现场实测,发现原支护方案煤柱及巷帮破损严重,原支护方案也不合理。为此,结合巷道上覆岩层矿压显现规律,提出新的可靠的非对称支护方案,通过增加锚杆直径、长度、数量及锚索数量来增加支护强度和范围,最后运用数值模拟软件分别模拟新旧支护方案垂直应力和水平力分布,结果显示,新支护方案锚索有效控制了垂直应力向巷道侧转移,并较好地控制住水平应力对沿空煤巷顶板岩层的作用,新支护方案取得预期效果。     

复杂条件半煤岩巷道顶板控制技术研究

为解决极近距离煤层群回采巷道顶板及两帮破坏变形量大和顶板安全问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,分析了高家庄矿中厚煤层工作面回采巷道围岩破坏特征,研究了顶板岩层破坏机制,并对顶板支护参数进行了优化。结果表明,软厚"夹层"的巷帮煤层、厚度范围变化大的基本顶岩层二者处于非平衡状态,使得锚杆(索)支护结构不能适应厚度变化较大的顶板岩层,是造成支护不协调的主要因素。为此采取了增加巷帮锚杆数量、随掘钻测基本顶厚度配合三种不等长锚索支护的支护优化方案。实践表明,巷道顶板岩层大变形破坏得到较好控制,巷帮弱"夹层"大变形降低,降低了巷道维护投入,达到了预期目标。     

弱胶结软岩煤巷锚杆索-围岩变形协同控制方法研究

针对西部弱胶结软岩煤巷顶板支护易失效问题,在探究弱胶结泥岩物性组分及破坏力学特征基础上,分析弱胶结软岩巷道围岩破坏特征,揭示弱胶结软岩巷道顶板破坏失稳机理,提出弱胶结软岩高预紧力下锚杆-围岩变形协同机理,开发相应支护设计方法,并进行应用实践。结果表明:(1)弱胶结软岩黏土矿物含量高,微裂隙发育造成其强度小、黏聚力小、胶结性差、易碎胀,在低围压条件下就产生剪切滑移破坏,提高其等效黏聚力和围岩应力水平是提升其抗变形能力的最有效途径;(2)弱胶结泥岩特性、高水平应力及低锚杆(锚索)预紧力等因素综合作用下,弱胶结软岩顶板易发生整体性下沉,内部破裂严重,破裂范围最大达4.0 m,尤其是煤岩界面破裂剪胀使部分锚杆-锚索破断失效,加剧顶板破裂下沉;(3)锚杆支护作用体现在提高锚杆加固范围内岩层等效黏聚力,锚索支护则强调对其支护范围内岩层提供较强的支护应力,两者工作阻力越高支护效果越好;(4)高预紧力下锚杆与锚索联合支护时,锚杆、锚索变形与顶板变形下沉协同、相适应,且要最大程度发挥锚杆-锚索支护效能。现场应用表明,按照高预紧力锚杆-围岩形变协同支护后,弱胶结软岩巷道顶板控制效果好,达到设计预期,该方法为弱胶结软岩巷道支护提供参考。     

复合顶板巷道锚杆锚索支护技术探讨

论述了复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用预应力锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.研究成果已成功地应用于工程实践.     

中空注浆锚索在破碎围岩中的应用

晋能控股煤业集团雁崖煤业大同有限公司针对5310巷过断层应力区时,巷道顶板出现严重破碎现象,导致巷道顶板原锚杆(索)支护难度大、支护效果差的支护问题,提出了中空注浆锚索支护,5310巷破碎顶板采用注浆锚索支护后,顶板下沉量控制在150 mm以下,支护效果较好.     

榆家梁矿大断面煤巷联合支护技术分析

论述了锚杆、锚索与梁联合支护的机理,针对榆家梁矿44102工作面回风巷大断面煤巷的具体情况,分析并计算了锚杆、锚索与梁联合支护的参数,得出了锚杆、锚索与梁联合支护可有效地控制巷道顶板离层,减少巷道围岩变形,取得了较好的社会效益和经济效益.