煤柱内大断面复合顶板巷道围岩控制技术

为了研究顶板内软弱夹层对煤柱内大断面巷道围岩稳定性的影响及控制技术,针对昊锦塬煤矿复合顶板巷道围岩严重变形的问题,运用理论分析、数值计算并结合工程实践等方法,研究了顶板内软弱夹层对煤柱内大断面巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明:当该矿巷道顶板软弱夹层厚度0.81 m时,巷道顶板极不稳定,易发生离层,须对顶板和两帮加强支护;运用ANSYS数值模拟及理论计算确定锚杆支护长度为2.6 m;加长锚杆长度使软弱夹层位于锚杆锚固区域内;增大锚杆直径,增强锚杆的抗拉、抗剪能力;加大锚杆预应力,使顶板及时恢复三向受力,能够有效的控制顶板的离层及两帮的变形。     

含软弱夹层矩形隧道顶板控制研究

以某含软弱夹层顶板隧道围岩控制为工程背景,通过对软弱夹层的基本特性和层位分析,确定了软弱夹层顶板的3种不同形式,并针对软弱夹层顶板提出了相应的高预应力锚杆锚索组合控制措施,同时设计了支护方案参数。现场实践表明,该组合控制技术能够很好地保证隧道围岩的稳定性,为相似条件下的顶板控制提供了参考。     

软弱夹层复合顶板动压巷道支护技术研究

以沁新煤矿2210顺槽软弱夹层复合顶板为研究对象,用数值模拟手段对3层复合顶板锚杆预应力场分布规律进行研究,揭示了围岩在软硬不同岩性岩石中的应力传递效果,认为应将锚固段置于硬岩中,有利于锚杆应力在结构面处的扩散,发挥锚杆的支护作用。根据沁新煤矿2210顺槽实际情况,设计“动态锚固-应力扩散”的支护方案,通过矿山安全性监测表明巷道支护效果良好,形成较好的工程示范效果。     

含软弱夹层矩形煤巷顶板控制研究

以回坡底煤矿软弱夹层顶板条件下巷道控制为工程背景,巷道上方的软弱夹层按照距巷道的位置可以分为3种,其中当软弱夹层位于支护区边缘时顶板状态最危险。当巷道采用高性能预应力锚杆技术进行支护时,巷道顶底板及两帮变形量较小,顶板离层发育不明显,表明软弱夹层巷道控制效果较好,能够保证工作面回采工作的正常进行,同时为相似条件下的顶板控制问题提供了参考。     

复合顶板巷道支护技术研究

山西煤销集团同富新煤业10~#煤层顶板因存在若干层软弱夹层而形成复合顶板,首采面顺槽掘进时顶板多处冒落,巷道维护困难。以该矿顶板弱面及顶板离层稳定性控制为研究对象,利用技术勘查手段,针对原巷道支护和顶板冒落情况,分析了巷道复合顶板稳定性的影响因素、离层失稳原因、失稳破坏形态及破坏过程;研究了顶板下沉位移、岩层变形破坏临界应力及跨厚比对复合顶板煤巷稳定性的影响;根据顶板、煤帮锚杆支护作用机理,进行了复合顶板煤巷锚杆支护专项方案设计。工程实践表明,该方案支护效果和经济效益较好,顶板得到有效控制;解决了巷道顶板内软弱夹层导致巷道顶板离层失稳控制的技术难题。     

综放工作面回风巷锚网索联合支护技术优化

裕泰煤业15104综放工作面回风巷两帮为实体煤、顶板为含夹层的软弱顶板,采用锚网与锚索联合支护,支护参数不合理,巷道掘进过程中受相邻工作面回采影响,动压显现强烈,加之巷道断面较大,出现严重煤壁片帮、顶板下沉的情况。通过分析巷道围岩稳定性,对原支护参数进行优化,提出顶板采用短锚索+加强锚索支护,帮部采用锚杆+加强锚索支护。现场应用实践表明,锚杆、锚索受力稳定,巷道围岩变形量和顶板离层量均控制在合理范围内,对条件类似的综放工作面软弱顶板巷道控制有一定借鉴意义。     

四台矿复合顶板锚网索支护技术应用

针对复合顶板条件下巷道变形严重的问题,本文以四台矿51024巷的掘进为背景,采用FLAC3D软件模拟分析软弱夹层对于巷道围岩稳定性的影响。结果表明,软弱夹层位于锚杆锚固区时,锚杆支护效果较差,据此设计增加锚索密度来保证支护强度,采用分类支护的方式控制围岩,现场应用试验过程中矿压监测结果表明,51024巷掘进期间围岩稳定,支护效果显著。     

含软弱夹层煤巷支护改进方法研究

针对含软弱夹层煤巷支护不合理导致的巷道变形严重问题,文章采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,对含软弱夹层煤巷支护改进方法进行了研究。结果表明：锚杆与锚索合理排距分别为1.2 m与3.6 m,煤柱帮及回采帮锚杆长度合理值分别为2.0 m和2.2 m;通过数值分析不同支护方案,优化后的支护参数对于巷道围岩稳定性控制效果最佳。针对含软弱夹层煤巷研究提出了“锚杆+锚索+金属网+钢带”联合支护方法,通过现场实践,巷道顶板下沉量、煤柱帮位移量及回采帮位移量分别降低57.5%、57.7%与55.9%,有效保证了含夹矸煤巷的稳定性。     

典型锚杆支护巷道含软弱夹层顶板组合梁模型新研究

分析了锚杆支护巷道的悬吊理论和围岩强度强化理论的优缺点,在此基础上详细论述了含软弱夹层巷道锚杆支护的预应力围岩强化组合梁理论。锚杆的预应力越大,岩石的围压越大,围岩强化作用越明显,同时锚杆的预应力减小了梁的弯曲挠度,有助于防止顶板离层。借助岩石力学的本构理论,推导出巷道预应力围岩强化组合梁的本构模型和本构方程,进一步分析了软弱夹层位于锚杆锚固区内、锚杆锚固区边缘、锚杆锚固区外等3种条件下的锚杆支护情况。     

掘采叠加扰动下综放沿空巷道围岩高预应力强力支护技术研究

为解决王家岭煤矿综放沿空巷道顶板煤体破碎、岩体分布较多软弱夹层且易离层冒落,煤柱帮移近,顶板开裂,片帮,稳定性控制效果较差等问题,确保掘采全过程围岩的稳定性,采用包括试验点调查和地质力学评估、初始设计、井下监测和信息反馈、修正设计和日常监测的动态信息设计方法并基于支护参数选择原则,提出采用树脂加长锚固高预应力强力锚杆、锚索组合支护系统控制12301回风巷围岩的稳定性并通过工程实践与综合矿压监测验证与优化。研究结果表明:示范巷道成功实现高预应力强力支护,掘采全过程锚杆(索)受力基本保持稳定;整个巷道服务期间,虽然煤柱帮仍有较大量值的移近,但顶板稳定,起底量大大减小,巷道断面满足机尾超前架移动等需求,完全可保证安全生产;高预应力强力支护与矿方原有支护相比,技术经济效益明显。     

典型锚杆支护巷道软弱夹层顶板力学模型研究

分析了当前锚杆支护巷道的几种力学模型的优缺点,在此基础上详细探究了含软弱夹层巷道锚杆支护的预应力围岩强化组合梁理论,锚杆对巷道顶板起到悬吊作用、组合拱作用、加固作用等,锚杆的预应力越大,岩石的围压越大,围岩强化作用越明显,使巷道受力从类似单轴受压向三轴受压转换越明显。借助岩石力学的本构理论,推导出巷道预应力围岩强化组合梁的本构模型和本构方程,进一步分析了软弱夹层位于锚杆锚固区内、锚杆锚固区边缘、锚杆锚固区外等三种条件下的锚杆支护情况。     

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。     

台头矿7202工作面回风顺槽支护设计

为保证台头矿2号煤工作面顺槽的稳定,对含软弱夹层顶板的巷道支护技术展开研究。研究表明,软弱夹层的存在破坏了巷道的整体性,是巷道失稳的主要原因。为此,提出了高强锚杆和锚索桁架的联合支护方式,并确定了具体的支护参数。7202工作面回风顺槽的现场应用表明,巷道顶板稳定,离层值小,锚杆受力低,未发生破断。     

软弱夹层巷道围岩锚杆支护技术分析

为系统深入地对软弱夹层巷道锚杆支护技术进行分析,本文通过应用理论分析的方法,对软弱夹层分类和基本特性及其对巷道周围岩体稳定性的作用进行了分析,对软弱夹层巷道围岩特点及其失稳机理和相关控制技术进行了研究,为保障巷道顶板安全提供了理论依据。     

软弱夹层对巷道顶板稳定性影响的FLAC3D研究

针对晋华宫矿12-3#层301盘区2107巷顶板稳定性的问题,利用FLAC3D软件模拟了软弱夹层不同厚度及距顶板表面距离,对无支护时顶板稳定性的影响,依托MATLAB应用响应曲面法对顶板松动圈厚度与软弱夹层厚度和距顶板表面距离的关系进行回归分析,得出了三者之间的曲面关系式。结果显示,当软弱夹层厚度为1.1 m,距顶板表面1.65 m,无支护时巷道顶板松动圈厚度为1.29 m,为巷道的支护设计提供了参考。     

高预应力锚杆锚索组合支护技术在运输下山掘进支护中的应用

以阜生煤业一采区运输下山为工程背景,采用FLAC3D模拟了巷道顶板在高预应力锚杆锚索组合支护作用下的应力场分布特征,研究得出预应力及其扩散是锚杆支护发挥主动锚固作用的关键性因素,锚杆与锚索组合支护能显著扩大有效压应力区范围,并在此基础上运用动态信息设计法设计出高预应力锚杆锚索组合支护参数应用于井下,支护效果理想。     

软弱层状顶板巷道玻璃钢-管缝锚杆的组合支护研究

以典型金属、非金属锚杆管缝锚杆和玻璃钢锚杆为例,探讨适用于软弱层状顶板巷道的锚杆组合支护形式。通过数值模拟对比分析管缝锚杆和玻璃钢锚杆支护下软弱层状顶板变形破坏特征。结果显示,玻璃钢锚杆对软弱层状顶板具有更好的沉降控制效果,而管缝锚杆抵抗岩层之间横向剪切力的能力更强。在此基础上,构建了2种锚杆的组合支护方案,通过现场试验验证,能够显著提高软弱层状顶板锚杆支护效果。     

层状顶板煤巷锚杆预紧力的作用分析

采用有限元模型分析方法,对层状顶板煤巷预应力锚杆支护顶板离层进行了数值模拟,分析了无支护和预应力锚杆支护下围岩的应力和变形情况。结果表明,预应力锚杆支护可以显著提高围岩的稳定性,有效地控制煤巷顶板变形。     

高应力软弱夹层顶板大断面巷道三维一体化控制技术研究

为了解决高应力软弱夹层顶板大断面巷道稳定性控制问题,以李村煤矿2302回风巷为工程背景,分析了2302回风巷原支护存在的问题,采用FLAC3D软件,研究了不同支护参数下2302回风巷围岩变形规律,优化了2302回风巷支护参数,提出了三维支护结构+帮顶底一体化控制技术,给出了高应力软弱夹层顶板巷道围岩控制方案。现场应用结果表明:在工作面回采期间,2302回风巷顶板下沉量最大为21.6cm,两帮移近量最大为35.6cm,底鼓量最大为15.7cm,该控制方案较好地解决了高应力软弱夹层顶板巷道稳定性问题。     

特厚煤层托顶煤掘进巷道支护技术研究

新村煤矿在特厚煤层工作面巷道托顶煤掘进期间,针对顶煤支护困难,支护效果差这一问题,结合现场工程地质条件,通过数值模拟及实验测试等方式对顶煤支护困难的原因进行分析,发现支护效果受顶煤强度、裂隙发育情况、顶板的稳定性以及支护面积影响.经研究,采用加强锚杆和锚索的预紧力,增加顶板支护面积的方式提高预应力的扩散效果,使顶煤更具...