深部倾斜巷道最优断面耦合支护对策

深部倾斜巷道围岩开挖支护后片帮、冒顶和底鼓变形现象严重。分析澄合矿区巷道变形破坏特点后,利用FLAC3D对原支护条件下巷道围岩的变形破坏机制进行数值模拟,并提出了最优断面耦合控制对策,即在优化断面形状的基础上,采用锚网索耦合支护,利用锚索、底角锚杆等对产生变形破坏的关键部位加强支护。可以有效地消除巷道围岩关键部位产生的差异性变形,使巷道围岩稳定性大大提高。     

近断层大断面巷道变形分析与控制

为了解决近断层大断面巷道的支护难题,针对山西晋城赵庄矿近断层大断面巷道53121巷在掘进期间发生顶板剧烈下沉、两帮非对称变形和支护结构失效的现象,通过现场调研和数值模拟,分析近断层大断面巷道变形破坏的特征和原因。结果表明,断层面剪切滑移破坏、围岩松软破碎、支护结构针对性差是造成大断面巷道变形破坏的原因。利用非对称支护原理,提出该巷道围岩的控制技术,即顶板采用全锚索支护方式控制大断面巷道顶板下沉,两帮采用锚杆+锚索非对称支护技术控制大断面巷道两帮非对称变形,促使支护结构均匀承载,从而控制巷道围岩变形。工程实践表明,采用新支护方案后,围岩变形得到有效控制,巷道稳定性大幅提高。     

深部大断面巷道围岩稳定及控制技术研究

针对深部大断面巷道围岩控制难题,通过理论计算、数值计算的方法对深部巷道围岩变形破坏特征及控制技术进行研究。2种研究方法得出的深部巷道围岩的塑性区范围基本吻合,为巷道当量半径的1~1.5倍。由此提出了深部大断面巷道锚网索注浆耦合及围岩整体加固支护技术,并成功应用于工程实践。     

大倾角煤层巷道变形破坏机理与支护对策研究

基于大倾角煤层巷道围岩破坏特征现场探测信息,建立了不同岩层倾角下巷道围岩变形破坏的数值计算模型,研究了大倾角煤层巷道围岩非对称变形破坏机制,得出围岩变形破坏的关键部位.在此基础上,提出大倾角煤层巷道围岩关键部位非对称耦合支护对策.结果表明:随着岩层倾角增加,巷道围岩变形破坏表现出明显的非对称性,通过对围岩变形破坏的关键...     

巷道断面形态对急倾斜煤层巷道稳定性的影响分析

针对急倾斜煤层巷道受地质条件、围岩应力分布、破坏规律等因素影响呈现非对称性特征,造成巷道支护困难、变形规律复杂等问题,通过对现场巷道支护条件、破坏类型进行分析,提出巷道发生破坏造成多次返修的主要原因并不是巷道支护选型的问题,进而研究了巷道断面类型选择对巷道破坏的影响。对异形断面、拱形断面、斜边+弧形断面等3种巷道断面类型,进行了数值模拟分析,对形成巷道断面后围岩的应力分布、破坏情况进行分析,并对比其差异,得出斜边+弧形断面在急倾斜煤层巷道支护过程中,有其独特的承载作用,可有效缓解巷道应力的非对称性对巷道的破坏影响。     

大断面软岩巷道耦合支护技术研究

针对高应力强膨胀节理化复合型软岩巷道难支护的特点和国内几种软岩巷道支护形式存在的问题，对大断面软岩巷道采用刚柔层桁架耦合支护技术，并对其特点、原理及其应用作了详细介绍。通过对第三系软岩大断面巷道的工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学实验分析，采用刚柔层桁架支护先进技术，取得了良好的支护效果。随着采深的不断增加，刚柔层桁架支护技术有广阔的应用前景。     

大断面软岩巷道底鼓机理及控制对策研究

针对大断面软岩巷道在开挖支护后所表现出的底鼓现象,对其耦合控制对策进行了数值模拟及工程应用研究。对大断面软岩巷道底鼓变形机理研究表明,大断面软岩巷道底角是支护的关键部位;巷道是一个有机整体,单一的支护效果并不明显,必须进行全断面支护。基于上述研究,提出底鼓耦合控制对策,即在锚网索耦合支护的基础上,利用底角注浆锚杆对关键部位进行加强支护,从而达到控制巷道底鼓变形的目的。数值模拟与工程应用结果表明,采用底鼓耦合支护形式,可以有效地控制围岩底鼓变形,巷道围岩稳定性大大提高。研究结果对于大断面软岩巷道底鼓控制具有一定的指导意义。     

大断面软岩巷道耦合支护技术研究

针对高应力强膨胀节理化复合型软岩巷道难支护的特点和国内几种软岩巷道支护形式存在的问题,对大断面软岩巷道采用刚柔层桁架耦合支护技术,并对其特点、原理及其应用作了详细介绍。通过对第三系软岩大断面巷道的工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学实验分析,采用刚柔层桁架支护先进技术,取得了良好的支护效果。随着采深的不断增加,刚柔层桁架支护技术有广阔的应用前景。     

鹤壁十矿倾斜煤层回采巷道锚网索钢带耦合支护技术研究

 摘 要：膨胀性软岩倾斜煤层回采巷道的支护历来十分困难,采用传统的支护形式很难控制住巷道围岩的变形。本文结合鹤壁十矿1202中工作面的工程实例,分析了倾斜煤层膨胀性软岩回采巷道的破坏原因,并有针对性的提出了锚网索钢带耦合支护技术,并在工程中得到了验证。同时分析了其在类似巷道支护中的可适用性。     

倾斜煤层矩形巷道围岩非对称破坏特征及控制技术研究

为揭示倾斜煤层中矩形巷道掘进期间的非对称失稳破坏诱因,以硫磺沟煤矿(4-5)06工作面掘进巷道为工程背景,采用“当量半径”理论分析、数值模拟和工业性试验等研究方法,系统分析了倾斜煤层巷道围岩应力分布特征及非对称破坏机理。结果表明：倾斜煤层矩形巷道围岩塑性区呈现出椭圆形分布特征,椭圆长轴与水平面夹角约为20°,且长轴发育范围约为25 m。巷道在未支护下其右顶角及左底角塑性区发育严重,巷道顶板靠右顶角区域垂直位移较大,约为420 mm,靠左底角区域底板水平位移较大,约为380 mm,且巷道右顶角及左底角的变形量明显大于其他区域,导致巷道呈现出明显的非对称变形破坏特征。基于这一特征,提出了“长锚索(杆)补强区”的围岩控制技术,工程应用效果良好。     

大断面巷道软弱厚煤层顶板稳定性控制与对策研究

以王家岭煤矿20322胶带巷受小断层构造影响发生冒顶事故为工程背景,现场调研了冒顶区垮落前顶板变形破坏特征,以及顶板垮落后垮落带高度特征,在此基础上应用RFPA数值模拟软件分析了不同岩性顶板的离层情况。分析结果表明:随着顶板强度和刚度增大,顶板稳定性显著增强。提出利用高预应力多锚索桁架系统控制顶板结构稳定性技术,并从力学角度分析了其控制效果与合理的支护参数。现场实施“多锚索—钢筋组合圈梁”对称支护方案后,选取顶板较为破碎的6个地点进行矿压观测,结果表明顶板控制效果良好。     

厚煤层大断面巷道支护技术研究

以13031运输巷道为工程背景,调研了厚煤层大断面巷道围岩变形特征,分析得出大断面巷道的破坏机理以及影响巷道稳定的因素,提出锚网索联合支护的具体实施方案.现场实践表明,厚煤层大断面碎裂顶板应用锚网索联合支护的设计安全合理,可以有效控制围岩变形,现场试验效果良好.     

急倾斜松软煤层巷道不等强耦合动态支护

为解决急倾斜煤层巷道施工顶煤极易垮冒进而导致顶板失稳变形的问题,系统地研究了急倾斜煤层巷道围岩稳定性控制等问题,提出了随煤层厚度变化动态调整巷道断面尺寸、异形断面不等强锚网索喷耦合支护、关键部位补强加固组成的不等强耦合动态支护技术方案,并通过数值模拟和井下工程实践对支护效果进行了验证。研究表明:通过随急倾斜煤层厚度变化及时以巷帮煤岩切点调整巷道断面尺寸可避免顶煤和底板出现卸压三角区,全断面锚网喷支护配合顶板高预应力锚索、高帮锚梁参配钢筋梯、顶煤大托板护壁共同形成悬吊组合拱结构实现控顶卸压,巷顶揭露的煤壁垂直于顶板设计能够有效控制顶板抽冒,实现对急倾斜松软煤层巷道围岩变形的有效控制。     

深部开采冲击矿压矿井大断面巷道支护的探索

对跃进煤矿锚网索支护与锚网索+"O"型棚复合支护效果进行对比及矿压监测数据分析,找到了适合深部开采冲击矿压矿井的巷道支护形式,提高了巷道抗冲击强度,缓解了底板型冲击矿压对巷道的破坏,在跃进煤矿23130工作面下巷应用后取得了显著的经济效益和社会效益。     

深井倾斜煤层穿层巷道应力分布及非对称变形规律

随着开采深度增加,受高地应力影响,倾斜煤层穿层巷道非对称变形问题更加显著。为解决非对称变形巷道的支护难题,针对典型巷道,采用理论计算、现场观测和数值模拟等方法对该类巷道的应力分布和非对称变形规律进行研究,得出以下结论:倾斜煤层穿层巷道应力集中具有沿层分布的特点;非对称变形规律受煤层倾角的全局影响作用和围岩岩性差异的局部影响作用;巷道支护应该以"4个关键"为基础,采用非等强支护方案。通过现场实践过程中巷道围岩位移量的观测,证明了理论的适用性,为相似巷道支护提供依据。     

煤层厚度对倾斜煤层巷帮应力影响研究

根据理论分析得出煤层厚度的变化使倾斜煤层两帮应力高峰区煤岩结构不同。通过实验研究发现,煤岩组合试样中煤岩比例不同,煤岩组合试样的单轴抗压强度也相应不同,可以运用煤岩组合试验结果解释倾斜煤层两帮应力随煤厚变化的关系。数值模拟结果和现场微震监测结果均证明了煤层厚度对于倾斜煤层两帮应力具有影响。     

近距离倾斜煤层巷道布置研究

某矿的具体地质条件表明近距离倾斜煤层下部回采巷道采用重叠式布置时,矿压显现剧烈。现场监测表明其松动圈大小约为3 m,两帮及顶底板相对移近量均超过50 cm,巷道维护困难。采用数值模拟表明上部煤层回采时所留煤柱对下部两侧倾斜煤层的影响范围是不一致的,上区段煤层的运输顺槽应至少内错2 m,下区段煤层的回风顺槽应至少内错8 m才能避开上部煤柱集中应力的影响,理论计算结果与之基本吻合。     

高强耦合支护在大断面全煤巷道中的应用

针对大断面全煤巷道支护难题,详细分析了高强耦合支护系统在控制深部复杂困难围岩中的作用。结合某煤矿的工程实际条件,分析了某煤矿顺槽失稳机理,采用注浆加固技术和高预应力强力耦合支护系统对巷道围岩进行了加固,结果表明:注浆加固技术使围岩裂隙得到填充,裂隙发育减少;高预应力强力支护系统有效控制了巷道围岩的变形。     

大断面软岩巷道锚网索耦合支护技术研究

随着煤矿机械化程度提高和通风安全需要,巷道断面不断加大.基于赵家寨煤矿一水平西大巷泥岩段地质条件,在分析原有锚网支护破坏、失稳原因和软岩巷道变形特征的基础上,从提高大断面软岩巷道锚网支护承载能力出发,提出锚网索耦合支护技术方案,并成功应用于工程实践.     

大埋深易自燃煤层大断面沿空巷道围岩支护技术

针对千米深井易自燃煤层综放工作面沿空巷道围岩应力高、变形量大、漏风严重、瓦斯易超限等难题,分析了巷道变形破坏及瓦斯超限机理;在此基础上,提出高强高预紧力锚杆(索)+W宽钢带的大断面沿空巷道围岩强化支护技术。与原方案相比,该支护方案能够有效提高围岩整体刚度、减小巷道变形量和塑性区发育范围。现场工业性试验表明,采用高强高预紧力锚杆(索)+W宽钢带支护技术,巷道整体变形量小、瓦斯超限现象消失,有效保障了工作面的安全回采。