厚煤层大断面托顶煤巷道围岩稳定控制研究

为解决龙泉煤矿4#煤层大断面托顶煤巷道稳定性问题,以龙泉煤矿4203工作面回风巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟及现场实测相结合的方法对巷道稳定性进行研究;首先建立了巷道岩层稳定性力学分析模型,并推导了顶煤破碎位置计算公式,确定了影响顶煤破坏的主要因素;其次采用UDEC-Trigon模型对不同顶煤厚度下巷道的应力、塑性区及围岩位移量进行了分析。结果表明:巷道顶板发生剪切破坏与岩石内摩擦角及岩块(面)之间的摩擦角有关,且破坏位置在巷道两帮肩角位置。通过对比不同顶煤厚度下支护方案的支护效果,提出了4203工作面回风巷高预应力、高强度锚杆索及时支护巷道的围岩综合控制技术;优化后的支护方案在现场进行了应用,实测得出顶底板最大变形量为104 mm,两帮最大变形量为86 mm,实施效果得到明显提升。     

特厚煤层大断面矩形煤巷围岩力学特征及控制

通过对沿特厚煤层底板掘进的大断面矩形煤巷开挖后围岩应力演化特征、变形破坏规律的分析,揭示了大断面矩形煤巷稳定性控制机理。由此提出了大断面矩形煤巷锚网索喷钢带联合支护技术,并在实施过程中通过监测的量化信息适时改进。工程实践证明,该技术能够较好地控制大断面矩形煤巷的围岩变形。     

特厚煤层大断面复合顶板煤巷支护技术

针对某矿辅助运输大巷变形严重、返修量大的支护难题,对巷道顶板复合结构变形机制进行了力学分析,揭示出巷道顶部锚固层厚度、顶板软弱夹层与锚固区相对位置及锚杆(索)预应力是影响此类巷道稳定的重要因素;运用FLAC3D数值模拟软件对不同支护参数的控制效果进行了研究,结合现场生产地质条件综合确定了"高强高预应力锚杆(索)+金属网+W型钢带+喷射混凝土"联合支护方案。现场实践表明,巷道顶底板移近量以及两帮移近量明显减少,围岩变形得到了有效的控制。     

大断面煤巷围岩稳定支护方法探讨

为了寻求大断面巷道围岩稳定支护的有效方法,文章以潞安集团某矿8103运巷为例,探讨了该巷道体现的大断面巷道围岩破坏机理,并基于此提出了巷道围岩稳定支护控制,并制定了巷道围岩有效支护方案。文章研究成果,为大断面巷道围岩稳定性支护提供了参考方法。     

特厚煤层煤巷围岩松动破坏规律

以陕西彬长矿区4#煤层巷道为研究背景,采用现场的工业实践的方法,通过回采工作面和掘进工作面进行松动圈探测,确定采动和掘进过程影响下,巷道两帮的松动圈范围。以此为基础对煤体内部结构进行分析,判断煤体内部破坏情况,同时为确定两帮锚杆支护长度的设计提供依据,也是煤层巷道围岩稳定性的评价的重要依据。     

石炭系特厚煤层大断面巷道围岩受力特征分析

为了监测大断面切眼巷道的支护效果,给有效控制和维护特厚煤层大断面巷道提供科学依据,该文分析了全煤巷道的岩性状态,应用专业仪器确定了覆岩压力、构造应力和围岩完整情况,得出了切眼巷道围岩变形破坏规律。     

厚煤层大断面煤巷支护技术研究

以山西某矿厚煤层大断面回采巷道(5.2 m×3.5 m)为研究对象,采用数值分析的手段模拟了巷道顶板下沉量与预紧力关系(当预紧力大于20 kN时,顶板变形控制在80 mm左右)和锚固结构挤压作用机理,阐明了其保证巷道稳定性的原理.采用工程类比和理论分析的方法确定了高强高预紧力及支护技术的参数.工程实践结果:两帮移近量75 mm,顶底板移近量69 mm.     

厚煤层大断面煤层大巷围岩控制试验研究

针对软弱围岩条件下厚煤层大断面煤层大巷大变形、难支护的问题,以枣泉煤矿13采区辅运大巷为研究背景,分析了厚煤层大断面煤层大巷支护对策,给出了大巷围岩控制方案。现场应用表明,巷道两帮移近量最大为244.2 mm,顶板下沉量最大为181.8 mm,底鼓量最大为144.5 mm,巷道变形均在合理范围内;从锚杆、锚索受力监测分析,锚杆、锚索受力最大值分别为99.1、256.6 kN,说明锚杆、锚索充分发挥支护作用,且均未达到支护体的屈服强度。监测结果充分表明,"锚固承载结构+应力释放空间+高强钢棚支护"的多级支护方法较好的控制了厚煤层大断面煤层大巷的有害变形,保证了巷道的安全稳定。     

厚煤层大断面煤巷快速施工工艺

结合羊场湾煤矿具体地质条件,介绍了厚煤层大断面煤巷快速施工工艺,即采用ABM20型掘锚机破煤与支护,DS520胶带运输,实现了两台锚杆钻机同时或交替工作,顶板锚索支护与掘进机割煤平行作业。巷道支护采用圆钢端头锚杆支护,准42 mm钻杆施工,临时支护采用综掘机液压前探支护技术。在顶板条件允许的情况下合理加大循环进度,由0.9 m变为1.8 m。现场实践表明,该工艺能够提高巷道掘进速度及单进水平,平均月单进达到700 m,最高单巷月进度达到1 003 m,保证了工作面正常接续。     

特厚煤层软岩大断面煤巷支护技术研究及应用

为解决山西晋煤一号回风大巷支护的难题,对其原有支护方案条件下矿压特征进行分析探讨,采用极限自稳平衡圈理论优化支护方案及参数,采用FLAC^3D软件验证优化支护方案的可行性,实地应用期间进行围岩位移监测。结果表明,顶板下沉量稳定在61 mm,底板底鼓量稳定在83 mm,两帮移近量稳定在129 mm,巷道表面变形量较小,取得了良好的支护效果。     

厚煤层大断面切眼稳定控制

以山西某矿厚煤层9m×3.5m大断面切眼为研究对象,阐明了厚煤层大断面切眼的围岩控制特点及锚网索联合作用的机理,采用工程类比和理论分析的方法确定了高强高预紧力及时支护技术的参数.工程实践结果:经过80 d的矿压观测,两帮移近量91 mm,顶底板移近量124 mm,顶板离层量3mm,工程实践验证了该类型切眼支护的指导思想和支护技术的科学性.     

特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护技术

以大同马道头煤矿20m特厚煤层大断面煤巷过密集断层群支护为背景,井下超前探测了密集断层群及富水区域分布特征,现场实测得出巷道顶板煤岩体强度和结构分布规律,数值模拟研究了全煤巷道锚杆支护预应力扩散特征;提出了特厚煤层大断面煤巷过密集断层群巷道动态支护设计,即提高锚杆的锚固力和支护密度,在保证锚固力的前提下适当增加预紧力,且根据顶煤厚度变化确定锚索长度,提高对巷道围岩的控制效果。现场应用后,巷道稳定后顶底板移近75mm,两帮移近102mm,未发生顶板垮落、突水等事故,保证了巷道安全。     

厚煤层大断面煤巷围岩松动圈分布范围及形成过程研究

采用数值模拟软件,对厚煤层大断面煤巷围岩稳定性进行分析研究,得出厚煤层大断面围岩松动圈大致形状。同时,将松动圈形成过程归纳总结为三个阶段并详细分析其形成机理。     

东峰煤矿大断面全煤巷道围岩控制研究

依托东峰矿大断面全煤巷道的支护实际,利用理论分析的方法,对巷道跨度对巷道失稳高度以及巷道围岩强度对巷道围岩稳定性的影响进行了详细分析;采用工程类比的方法,设计了该矿大断面全煤巷道的支护参数,并进行了现场应用,通过钻孔窥视与巷道位移监测验证了其合理性。     

深井大断面煤巷围岩控制技术

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。     

厚煤顶大断面煤巷关键部位及围岩控制

采用UDEC模拟了巷宽对山西磁窑沟煤矿10106输送带巷围岩稳定的影响,结果表明:顶、底塑性区呈"拱形"分布,两帮呈"三角形"分布。塑性区深度顶板两帮底板;塑性区深度增加迅速:两帮顶板底板;围岩表面变形:顶板两帮底板,表面变形增加量:顶板两帮底板。认为:两帮上部为第一控制关键部位,顶板为第二控制关键部位,两帮和顶板锚杆索空间应力骨架结构互相促进围岩稳定。基于此采用高强高预紧力锚杆索支护技术。     

特厚煤层大断面托顶煤巷道支护机理及应用研究

为解决灵东煤矿Ⅱ_3煤层大断面托顶煤巷道支护难题。本文采用原位测试、实验室测试以及数值模拟等综合分析方法,分析了顶煤的强度特征、护表构件面积对顶煤应力分布的影响等。结果表明,对于强度偏低、裂隙较发育、顶板稳定性较差的顶煤,通过提高锚杆锚索预紧力并匹配面积大的护表构件更有利于预应力的扩散,形成较大范围的压应力区,有利于控制顶煤的整体稳定。并成功将该理念应用于首采工作面回风巷支护,顶煤完整性得到很好保持,顶板下沉量只有70mm左右,巷道围岩变形得到有效控制。本文为类似条件下巷道支护提供了有效手段。     

庞庞塔矿厚煤层大断面回采巷道围岩控制分析

为解决厚煤层大断面回采巷道围岩控制方式和岩性不匹配而造成的巷道频繁失稳,确保回采巷道设备、管线的安全通行与敷设,以庞庞塔矿为工程背景,通过数值计算分析工作面正、副巷各自支护方案下巷道围岩受力、变形与损伤特征以及锚杆(索)受力状态,发现以锚杆为基本支护可有效控制浅部围岩变形破坏;施加顶板锚索后能大幅缩小巷道顶角剪切损伤范围、增大顶板无破坏区面积。分析了支护方式提升围岩稳定性的机理,为合理优化支护参数、提高支护强度、有效控制围岩提供参考。     

特厚煤层大断面巷道窄煤柱护巷围岩控制技术

为了解决特厚煤层大断面巷道窄煤柱护巷围岩控制问题,对巷道围岩变形影响因素进行分析,认为邻近工作面强动压与大断面巷道掘进动压叠加作用,导致了煤柱裂隙发育,整体性差,从而使得锚杆支护质量降低,产生锚杆失效现象。通过强化施工管理,保证护巷煤柱尺寸,及时进行支护并喷浆封闭防止围岩风化破坏,形成锚杆支护与围岩的统一承载体,在绞车硐室极窄煤柱区域施工混泥土墙与煤柱共同承载,并建立长效监测监控体系,及时补强支护,是窄煤柱巷道围岩控制的关键。