官地矿近距离采空区下巷道稳定性及锚固技术

为解决近距离煤层群下行开采下伏煤层受采动影响而引起的巷道围岩控制问题,以官地煤矿23513工作面运输巷道为工程背景,针对近距离采空区下巷道支护技术问题,采用现场调研、数值模拟计算相结合的方法,多角度探究采动影响下巷道应力叠加变化特点、围岩变形特征及破坏规律,提出采用短锚索厚层锚固控制技术,经现场试验,巷道围岩稳定性效果最好,采空区边缘下巷道顶板、帮部变形量减小,巷道围岩应力集中范围缩小,巷道围岩控制效果良好。     

近距离多煤层采动影响下的沿空掘进支护技术

为解决近距离多煤层采动影响下的沿空掘进巷道变形严重问题,在现场调查分析的基础上,运用各种观测设备、器材对巷道帮顶基础信息进行测试,并深入分析巷道围岩破坏特征和变形破坏机理,研究近距离多煤层采动影响下的沿空煤锚支护技术。通过不断改进支护技术,采用多种支护方法,确定最佳距离、多煤层采动影响下的沿空掘进巷道最佳支护技术。     

近距离特厚煤层小煤柱沿空掘巷支护技术研究

针对近距离特厚煤层小煤柱沿空掘进巷道围岩控制难题,采用数值模拟分析了近距离特厚煤层上、下煤层采动应力场演化规律,得出:近距离煤层巷道布置需要考虑同层位煤层开采和上部遗留煤柱双重支承压力的共同影响。     

近距离煤层采空区下回采巷道支护技术研究

我国近距离煤层群多采用下行式开采顺序,受近距离上煤层采动影响,下煤层及其顶底板岩层完整性遭到破坏。为了进一步探讨近距离煤层采空区下回采巷道围岩支护技术,本文以山西某矿区的近距离煤层群为工程背景,进行了下煤层回采巷道支护方案的设计。结果表明,通过采用高强高预紧力锚杆、短锚索为顶板和两帮支护措施,金属网为表面支护措施的加强支护系统可使围岩及支护系统形成一个有效的支护整体,支护效果较好,可满足回采巷道的设计和使用要求。研究结果可为相似煤层群的安全开采提供借鉴。     

近距离煤层巷道掘进管控措施

近距离煤层掘进,下位煤层开采前巷道顶板受上部采动影响而产生损伤,上覆采空区垮落矸石和遗留煤柱造成的应力传递不均匀,围岩性质比较复杂。为解决四台矿5733工作面近距离煤层巷道支护难度大的问题,采用"锚杆+短锚索"以锚杆支护为主的巷道支护方案。结果表明,巷道顶板下沉量和两帮位移量均在控制范围内,保证了近距离煤层采空区下巷道的稳定性。     

深部近距离煤层群采动力学行为探索

我国深部近距离煤层群赋存开采比重大,采动力学机理不清,导致开采效率低,安全事故频发。深部煤岩体所表现出的物理力学特性及变形破坏特征较浅部有着本质差异,尤其在深部近距离煤层群开采条件下,临近工作面扰动影响将导致更加复杂的采动应力重分布过程。针对深部近距离煤层群采动影响下巷道围岩控制难题,依托平煤十二矿己_(14)和己_(15)深部近距离煤层群工程实践,在己_(15)-31030工作面进风巷内开展了巷道收敛变形、锚索应力现场原位监测试验,理论计算了近距离煤层群底板破坏范围并推导得出了巷道围岩变形速度公式,初步揭示了深部近距离煤层群采动力学行为。研究表明:己_(14)煤层底板破坏深度理论值约21.24～30.88 m,上覆煤层采动影响导致本煤层采场边界改变,巷道顶底板及左右帮收敛量约400 mm,巷道收敛变形量随采煤工作面推进呈现阶梯式缓慢增长与指数式快速增长两阶段模式,其中指数式快速增长阶段为巷道变形的主要阶段;锚索应力随采煤工作面推进呈现"近线性增长—跃阶式降低"两阶段演化模式,顶板锚索应力平均变化率、峰值应力均显著高于巷帮相应参数,巷道顶板采动效应较巷帮更为明显;锚索应力峰值点滞后最大收敛变形位置约40 m,采动影响时效相比单一煤层开采大幅延长约35 m,采动应力变化率及其峰值分别降低约53.5%,24.5%,己_(15)煤层采动影响范围约105 m;巷道围岩变形速率与距采煤工作面距离呈现反比例函数关系,在此基础上,进一步推导得出深部近距离煤层群距采煤工作面不同距离处围岩变形速度预测公式,并对比现场原位监测数据验证了该公式的合理性。研究成果可为同类深部近距离煤层群的巷道围岩变形速度预测、巷道支护及采矿技术优化等工程问题提供参考。     

板石煤矿12101回采巷道锚杆联合支护技术

该文针对板石煤矿近距离煤层群开采现场工程条件,进行煤柱围岩灾变效应和采动影响下的巷道应力环境分析,并采用工程类比法进行锚杆锚索联合支护设计,提出近距离煤层回采巷道控制技术方案,保证了高效生产。     

近距离煤层群轨道下山全锚索控制技术研究

受近距离煤层采动应力叠加作用,花草滩矿轨道下山原有支护不能有效地控制围岩变形.采用FLAC3D数值模拟、理论分析和现场调研等方法,研究了煤层群工作面开采顺序和工作面停采线位置对轨道下山围岩应力分布的影响规律,提出了巷道全锚索围岩控制方案.现场矿压监测结果表明,采用全断面预应力锚索锚固体系有效地控制了采动影响下轨道下山的...     

近距离煤层群开采动压影响回采巷道强帮固顶加固技术

为研究近距离煤层群开采动压影响回采巷道加固技术,基于某煤矿处在近距离煤层群上煤层采动影响下的40107工作面灌浆巷的地质条件和巷道变形破坏特征,采用理论分析和数值模拟手段,分析了动压对巷道围岩稳定性的影响,提出了针对性的强帮固顶加固技术方案。工程实践结果表明:40107工作面灌浆巷顶底板累计移近量控制在135mm左右,两帮累计移近量控制在182mm左右,保证了巷道的正常使用要求。     

急倾斜煤层重复采动回采巷道变形破坏机理与支护技术研究

针对急倾斜煤层重复采动条件下回采巷道稳定性控制难题，以典型的急倾斜煤层回采巷道为背景，采用现场实测、数值模拟和物理相似模拟实验方法，对重复采动条件下急倾斜煤层回采巷道变形破坏特征进行了分析研究。结果表明：重复采动影响下急倾斜煤层巷道围岩变形破坏具有非对称特点，其变形破坏失稳是一个复杂的时间空间问题。据此提出了“主动支护、关键部位加强控制”的支护原则，采用“强力锚杆+长锚索+W钢带+钢筋网”非对称耦合支护方式，有效地控制了巷道变形破坏，该研究成果可为解决急倾斜煤层巷道支护难题提供借鉴。     

近距离煤层群下煤层回采巷道强顶稳帮支护技术

为解决近距离煤层群开采动压影响回采巷道围岩控制的问题,针对某煤矿处在近距离煤层群上煤层采动影响下的40107工作面回风巷的地质条件和巷道变形破坏特征,分析了巷道失稳破坏的主要原因及其加固机理,提出了以顶板高支护强度、帮部高稳定性为核心的加固技术。结果表明:40107工作面回风巷顶底板累计移近量控制在202 mm左右,两帮累计移近量控制在46 mm左右,保证了巷道的正常使用。     

近距离煤层群多重采掘应力演化规律及控制研究

回采巷道围岩稳定性控制是实现井下安全开采需要解决的首要问题。在龟兹矿近距离煤层开采模式下,A3、A5煤层回采期间依次出现3种对采对掘情况,即本煤层对采对掘、相邻煤层上采下掘、相邻煤层下采上掘。回采巷道受多重动压影响,且各回采巷道围岩变形、应力演化不尽相同,以此3种情况下工作面回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,综合分析了其围岩应力场及位移场的演化规律。在对采对掘情况下,随着掘进面与工作面相对推进,回采巷道围岩应力及位移先增大后减小,而后逐渐趋于稳定;根据多重动压对巷道的影响程度,将回采巷道分为强动压影响巷道和弱动压影响巷道,将强动压影响巷道进一步划分为3个阶段,即实体煤掘进阶段、迎采动掘进阶段、临采空区掘巷阶段。结合龟兹矿A3、A5煤层回采工程实践,提出了不同对采对掘情况下巷道围岩稳定性控制策略,即强动压情况下,确立合理的采掘时机及采取分段支护手段;弱动压情况下,采掘正常进行,且对整个巷道采用相同的锚网支护结构方式。     

多次采动影响下近距离回采巷道围岩控制技术

针对河北省崔家寨煤矿近距离煤层多次采动影响下回采巷道变形破坏严重的问题,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了采动影响下近距离回采巷道合理位置。根据崔家寨煤矿E12503工作面现场实际条件,确定了采用锚网索联合支护技术,并数值模拟确定了回采巷道与上部煤层遗留煤柱的相对水平距离应大于25 m、工作面护巷煤柱宽度为20 m。通过现场矿压观测,E12503回风巷道1#测站巷道左帮多点位移计数值达到最后稳定时最大位移值为22mm、巷道右帮最大位移为8 mm、顶板最大位移为5 mm。分析可知,优化设计的巷道围岩控制技术方案应用效果较好。     

大断面煤巷稳定性及预应力桁架锚索支护

为实现大断面煤层巷道的安全高效控制,采用数值模拟、理论分析和现场实测方法对采动影响下大断面煤巷围岩结构、变形破坏特征和矿压显现规律进行分析。研究发现:采动影响、断面尺寸和围岩岩性是巷道稳定的主要影响因素,提出预应力桁架锚索联合支护技术和技术参数,现场应用中该技术对围岩适应性较好,为类似条件下煤层开采提供了有利借鉴。     

近距离煤层预掘巷道应力转移技术

针对受近距离煤层重复采动影响,常规支护体系无法控制巷道围岩变形的问题,为控制巷道变形,提出在工作面停采线附近预掘巷道并进行深孔爆破的方案。通过对预掘巷道施行"锚-让"一体支护体系,保证了卸压巷道围岩稳定,利用深孔爆破对预掘巷道顶板进行强制切顶,使卸压巷能够充分卸压,实现应力转移。采动应力在线系统监测结果表明:采动附加应力场向前传播的距离小于15 m,利用预掘卸压巷及深孔爆破对卸压巷道顶板进行强制切顶实现应力转移保护下山群巷道是可行的。     

近距离煤层采动下底板巷道围岩应力分布与变形破坏特征

为揭示近距离煤层采动下底板巷道围岩变形特征,采用理论分析和现场测试的方法,理论计算和现场实测了试验工作面采空区下底板破坏深度,分析了上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响规律,上煤层工作面回采对底板巷道产生扰动影响具有时间性和空间性,可采取超前加强支护或提高工作面推进速度的方法,缓解上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响。     

近距煤层同采巷道优化布置研究

根据刘东矿西三采区近距离煤层的地质赋存条件,首先采用理论分析的方法确定近距煤层采用下行垮落法同采,回采巷道采用外错布置;然后采用数值模拟优化近距离煤层同采巷道间距,得出该采区上下煤层巷道的合理间距为15m.最后在37102面与37202面进行了应用,应用结果表明:在37102面回采影响期间,37202面下巷两帮移近量为131 mm;顶底板移近量为61 mm;影响范围为工作面前方15m和后方25m的范围内.实践证明,近距煤层同采巷道布置合理,巷道围岩变形得到了较好控制.     

近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计

以象山煤矿近距离煤层开采过程中动压巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟和工程实践相结合的方法,对近距离下煤层迎采掘进巷道围岩失稳特征与支护设计进行探讨.研究结果表明:１２３０６工作面的超前动压对其采场底板２０m 范围内产生强烈扰动,破坏深度为１８ m,位于工作面后方５m;下部１２５０６工作面回风巷道极限平衡拱的高度为４．５９m,处于上煤层超前动压影响破坏范围内.通过数值模拟对比分析３种支护方案的控制效果,得出了超前动压影响下回风巷道围岩的最优支护方案.实施最优支护方案后,现场监测出 巷 道 停 掘 动 压 状 态 下 最 终 顶 底 板 移 近 量 为 ５１１mm,两帮移近量为４１５mm,有效控制了巷道围岩变形,解     

近距离煤层下位煤层回采巷道支护技术

为了解决近距离煤层下位煤层回采巷道围岩维护的难题,以平煤四矿已16-17-23140工作面为背景,采用理论分析、数值模拟及工程实践相结合的方法对平煤四矿近距离煤层下位煤层回采巷道围岩控制技术进行研究,通过对煤柱底板应力分布力学模型进行分析,掌握了采动应力分布及传递规律,提出了以锚网索联合支护为主、注浆锚索补强支护为辅的联合支护方式。工业性试验表明,提出的回采巷道联合支护方式对近距离煤层下位煤层回采巷道围岩控制效果良好,巷道整体维护状况良好。     

“共采”下覆煤层巷道变形规律分析

在近距离煤层共采过程中,下覆的煤层顺槽巷道的围岩稳定性受上覆工作面矿山压力影响较大。以平朔矿井"共采"煤层为研究对象,观测分析了4号煤层下覆9号煤层巷道围岩变形规律,认为在近距离条件下,下覆煤层巷道的初始开挖应力重新平衡、上覆工作面超前移动支承应力、顶板周期来压等是导致下覆煤层巷道围岩变形的因素。