近距离煤柱下巷道围岩裂隙演化规律研究

针对近距离煤层斜穿遗留煤柱巷道围岩大变形难题,基于登茂通矿地质条件,构建UDEC-Trigon数值模型,分析了距2~#煤层区段煤柱中心0、10、20、30 m处巷道围岩变形破坏特征及裂隙演化规律;结果发现:掘进期间,距煤柱中心0 m,两帮变形破坏严重,两帮移近量达602 mm,呈对称分布,距煤柱中心10 m,两帮变形呈不对称分布;回采期间,巷道变形破坏程度显著加剧,距煤柱中心10 m,顶板结构易失稳破坏,变形具有不对称性,距煤柱中心20 m处,巷道顶底板变形严重,距煤柱中心30 m处变形破坏相对较小。研究表明:距2~#煤层区段煤柱中心不同位置处巷道结构变形破坏呈显著差异性,围岩变形与裂隙发育呈正相关,小变形时以剪切裂隙发育为主,围岩失稳破坏伴随张拉裂隙快速增加。     

近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎机理及加固技术研究

为解决近距离煤层下组煤回采巷道围岩破碎、支护体失效等问题,以沙坪煤矿为工程背景,采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法,分析了近距离上组煤采空区下底板岩层的应力分布规律及下组煤回采巷道变形破坏特征;在此基础上,提出了以注浆加固为主,锚杆支护为辅的深浅孔层次全断面注浆与锚杆联合控制技术,并成功应用于工程实践。工程实践结果表明:所提出的深浅孔注浆与锚杆联合控制技术实现了近距离煤层下组煤回采巷道的全方位加固,试验区域内顶板累计变形量在50mm左右,两帮累计变形量在140mm左右,巷道围岩结构较为完整,无松动破坏,有效地解决了近距离煤层下组煤破碎围岩巷道支护难题。     

近距离煤层遗留煤柱影响下巷道合理布置方法

针对东山煤电某煤矿近距离煤层开采存在的巷道扰动破坏问题,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析了下煤层回采巷道合理的布置方法。结果表明：作用在煤柱上的支承压力表现为“凸”形发展特征,由于2503工作面巷道处于上煤层煤柱应力集中作用区,巷道的稳定性必然受影响。随着下煤层巷道距遗留煤柱中心线水平距离增大,巷道表面变形显著降低,巷道所受应力也随之减小,巷道稳定性更好。研究成果可为类似条件矿山提供指导与借鉴。     

杜儿坪矿大断面巷道破碎围岩注浆加固技术分析

为解决杜儿坪矿2号煤层南翼中组煤轨道巷掘进过陷落柱段两帮变形量大的问题,采用数值模拟方法对巷道在原有支护方式下两帮塑性区的发育情况进行分析,根据塑性区的发育情况确定巷道采用浅部+深部注浆的方式进行补强加固,并用数值模拟对注浆加固方案的效果进行分析,得出该加固方案能够保障巷道围岩稳定。现场应用后表明:浅部+深部注浆加固方案有效控制了巷道围岩的变形,保证了巷道围岩的稳定。     

近距离煤层残留煤柱下回采巷道变形破坏研究

近距离煤层开采,上煤层残留的不规则煤柱引起的集中应力向下传递,造成下煤层回采巷道变形严重甚至垮落.以中国西部矿区某矿为例,根据现场观测数据,研究近距离煤层下煤层巷道受上煤层不规则残留煤柱影响下的矿压显现规律.结果表明,把辅助运输巷的破坏过程划分为3个阶段,前2个阶段区段煤柱承受的载荷逐渐增大到最大值,在第3个阶段区段煤...     

近距离煤层煤柱下巷道合理位置的确定

为确定西铭矿下部9号煤层49401工作面回采巷道的合理位置,文章通过理论分析和数值模拟的方法,分析了上部遗留煤柱对底板岩层的破坏范围,探究了不同外错距离条件下的下煤层回采巷道的围岩变形特征,确定了下煤层回采巷道与上煤层遗留煤柱外错距离,主要得到如下结论：通过建立上煤层遗留煤柱的底板破坏模型,得到底板岩层最大破坏深度与最大水平破坏范围分别为7.55m和4.91m;随着下煤层回采巷道与上煤层遗留煤柱外错距离的增加,下煤层回采巷道的顶底板移近量与两帮移近量均呈现逐渐减小的趋势;综合考虑下煤层巷道围岩的顶底移近量和两帮移近量的变化趋势,最终确定下煤层回采巷道与上煤层遗留煤柱外错距离为15m。研究结果为其他近距离煤层煤柱下巷道合理位置的选择提供一定的参考性。     

近距离残留煤柱底板应力场形成机理

煤层近距离开采上位残留煤柱对下位与其空间相交的煤巷稳定性造成严重影响,极易引起支护体失效、片帮、冒顶甚至冲击矿压等煤岩动力灾害。以鑫瑞煤矿为背景,采用数值模拟的方法对采空区和煤柱下底板的应力分布状况及其在底板岩层中的传递规律进行了分析,得到了底板岩层不同深度水平截面上应力分布范围,揭示了底板巷道的应力环境。     

近距离煤层不规则遗留煤柱下回采巷道围岩稳定性研究

针对近距离煤层不规则遗留煤柱下回采巷道稳定性差、支护困难等问题,以内蒙古某矿20314辅运巷为工程背景进行研究。根据近距离煤层实际开采条件,采用FLAC~(3D)软件模拟研究了上下煤层工作面回采后不规则煤柱下巷道垂直应力变化规律。研究表明:近距离上下煤层工作面回采后,在采空区之间遗留形成的三角型边角岩层区域出现垂直应力集中现象;遗留煤柱下的巷道受到本煤层工作面侧向支承压力与上部残留煤柱支承压力的双重影响,垂直应力大于巷道两帮煤体抗压峰值强度,则巷道出现破坏。     

余吾煤业轨道大巷破碎围岩控制技术

分析了破碎围岩弱面、水蚀、构造应力、大断面等因素对余吾煤业+400 m水平轨道大巷围岩变形破坏的影响,论述了轨道大巷两帮破坏诱发顶板变形的围岩破坏特征,进一步阐述了采用注浆加固减小帮顶围岩塑性区,锚杆支护提高了围岩的自承能力的锚注联合控制技术。矿压观测结果表明,注浆加固围岩弱面后,锚杆锚索初期快速承载,围岩最大表面位移约23 mm,控制效果显著。     

半煤岩巷道控制爆破及围岩控制技术

通过分析东保卫煤矿半煤岩巷道围岩破碎原因,针对掘进施工爆破震动破坏大以及支护形式不合理的问题,依据东保卫煤矿半煤岩巷道围岩特性,提出了半煤岩巷道控制爆破掘进及围岩＂锚带喷＂控制技术。对煤岩中爆破孔的参数以及对装药量进行改进,满足爆破掘进的同时又减小了爆破对围岩的震动,使围岩扰动半径控制在0.3 m以内;在控制爆破后,通过减少锚杆支护密度,增加两帮喷浆工序,降低了支护成本,减轻了工人劳动强度,半煤岩回采巷道掘进效率提高40%。     

近距离煤层水力压裂切顶卸压护巷技术研究

针对近距离煤层底抽巷在上部工作面采动后处于高应力状态而难以维护的问题,开展了水力压裂切顶卸压护巷技术研究,得出:工作面采动后坚硬厚顶板易形成较长时间跨度的悬顶效应是底抽巷压力显现的关键因素;水力压裂消除或减弱了坚硬顶板形成的悬顶效应,提高了采空区上覆岩层冒落性,改变了煤柱中应力分配比例,改善了底抽巷应力状态;现场采用同孔多段分次后退式水力压裂技术,结合跨式钻孔封隔器,在顶板坚硬岩层中形成明显的人工裂缝,缓解了底抽巷围岩应力集中,降低了底抽巷的维护难度,取得了良好的效果。     

松软破碎围岩巷道注浆加固技术应用及效果分析

 结合阳煤集团寺家庄煤矿巷道加固工程的应用,简述了注浆加固技术方案,概要介绍了注浆加固工艺及设备性能,分析了该技术的应用效果,总结出了该技术的特点和适用条件。     

皇联煤业极破碎围岩注浆重塑技术

针对皇联煤业极破碎围岩重塑问题,分析认为注浆加固的关键在于采用高性能、低成本注浆材料,解决表层漏浆问题。提出了分层注浆工艺,介绍了新型无机注浆材料,通过调整水灰比实现性能调整,进行了深、浅钻孔布置并进行了现场试验。结果表明:两帮浅层深度为2 m,深层深度为7 m,顶板浅层深度为3 m,深层深度为9 m;浅层注浆采用0.8∶1水灰比,深层注浆采用1.5∶1水灰比;效果考察表明,钻孔窥视可见大量浆液痕迹,未发现未被充填的裂隙,扩散效果良好,锚索锚固力足够,使用新型无机注浆材料,不足化学浆成本的1/7,效果显著。     

新桥煤矿留小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

2203胶带巷是新桥矿第1个留小煤柱的沿空巷道,依据新桥矿2203工作面的地质资料及井下实际调研,分析巷道围岩结构及特点,通过理论分析并运用离散元数值计算软件FLAC5.0,分析了不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布及位移情况,确定该巷道合理煤柱宽度为5.5 m;结合煤柱宽度,并运用数值模拟分析了不同支护方案下巷道围岩应力分布及位移情况,确定了该巷道最优锚杆支护参数.同时提出了一套强调附件整体支护强度、刚度和高预紧力的沿空掘巷围岩控制技术,巷道采用高强锚杆、长锚索及高刚度的M型钢带加沿空帮桁架联合支护形式,有效控制了巷道在不同时期的变形.通过矿压观测,巷道维护效果良好,实现了预期目标.     

区段煤柱下巷道修复加固技术

 北峪煤矿3-101运输平巷从上覆2#煤层区段煤柱下方的一侧斜穿到另一侧,斜穿煤柱段距上覆煤柱垂直距离为1.0~3.5m。2#煤层区段煤柱宽度为18m。在区段煤柱集中应力作用下,运输平巷两帮相对移近达2m左右、煤体破碎,巷道变形严重。针对这种情况,在分析巷道变形破坏原因的基础上提出修复加固技术,即采用水力膨胀锚杆支护两帮破碎煤体,顶板补打高强螺纹钢锚杆和锚索进行加强支护。工程实践表明,该技术能够使锚固区煤帮形成整体承载结构,使顶板形成组合梁承载结构,并与深部围岩相连,有效的控制了巷道围岩变形,取得了显著的技术经济效益。     

深部大倾角窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

针对某矿7121大倾角综采工作面进风巷埋深大、支护困难等问题,运用FLAC3D数值模拟软件分析了掘巷后围岩的应力分布规律和变形特征,基于沿空掘巷大、小结构的稳定性原理,提出巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式,并在7121工作面进风巷现场应用。结果表明:巷道掘进和回采阶段围岩变形量在可控范围,达到了围岩控制目的,保证了矿井安全高效生产。     

破碎围岩回采巷道锚网索支护参数优化

针对镇城底煤矿8"煤层工作面巷道围岩破碎、支护困难等问题,分析了原有巷道支护方式失效的原因,进而针对性的优化了巷道支护参数,采用①20 mm X 2500 mm左旋螺纹钢锚杆,①17.8 mm X 6500 mm锚索,并进行了验算。最后通过现场实测巷道顶板离层量得到有效的控制,实现了安全髙效开采。