陈家沟煤矿冲击危险巷道支护参数调整

针对华亭煤田陈家沟煤矿有冲击地压危险的巷道锚杆退锚、锚索断裂的情况,对巷道支护参数进行针对性地调整。在分析巷道围岩扩容作用区的基础上,对锚索所承受能量进行分析,并对不同锚索长度和锚杆长度进行数值模拟分析。参数调整后的巷道支护效果良好。     

煤矿冲击地压巷道三级支护理论与技术

建立了冲击地压巷道"应力-围岩-支护"力学模型,得到了考虑巷道支护作用下冲击地压启动应力条件为远场应力大于临界应力,停止的能量条件为近场围岩吸收能量和支护吸收能量大于远场释放能量。基于巷道围岩与支护体动力响应分析发现,冲击地压发生过程中围岩阻尼特性、锚固岩体的抗冲击吸能特性及巷内支护体的阻尼及刚度对冲击载荷作用下巷道围岩的稳定性具有重要影响。提出巷道冲击地压防冲支护应从静-动力学两个角度,同时考虑"启动—破坏—停止"全过程。①在冲击启动前,依据冲击启动的应力条件降低煤体应力,减少弹性能积聚,提高支护阻力,增加启动难度;②依据冲击停止的能量条件,在冲击过程中,通过改变煤岩体结构与介质属性,吸收或消耗冲击能;③在冲击应力波传播的末端,通过提高巷内支护结构阻尼吸收剩余冲击能,减弱冲击应力波对巷道支护结构的破坏。提出冲击地压巷道支护结构应具有让压可缩与吸能特性,防冲支护应根据冲击地压能量特性进行分级设计。研发了吸能锚杆索、吸能O型棚、吸能液压支架等吸能支护装备,利用吸能构件的结合及功能互补特性建立了三级吸能支护体系,三级吸能支护系统具有径向让位、环向可缩以及轴向稳定特性,实现了冲击地压巷道三维...     

锚网索无架棚支护在冲击地压巷道中的试验应用

以跃进煤矿弱冲击区域25020下巷掘进巷道为试验区域,分区段采用锚网索+36U圆弧拱棚、锚网索+36U可缩梯形棚、锚网索无架棚3种方案进行支护试验,通过对比分析各自支护条件下巷道顶板下沉情况,确定锚网索无架棚支护效果,并总结出该支护形式巷道顶板下沉规律,为该矿冲击地压煤巷掘进提供新的有效支护选择。     

冲击地压矿井煤巷锚杆支护研究

针对冲击地压引起煤体碎胀破坏的特点 ,阐述了冲击地压矿井煤巷锚杆支护的原理及支护形式。井下工业性试验表明 ,在具有强烈冲击倾向性的煤巷中 ,采用全长粘结锚固锚带网支护形式和合理的参数 ,可以经受 2级左右冲击地压的作用。     

冲击地压危险巷道支护设计应用

为确保接续(9-15)06工作面掘进期间安全施工,并且做到"强卸压、强支护",结合现状对冲击地压煤层中巷道支护设计进一步优化。     

煤矿冲击地压巷道支护-卸压协同控制技术

在分析深井煤层巷道冲击地压发生原因的基础上提出了支护-卸压协同控制技术,同时进行FLAC~(2D)数值模拟,并对某矿7121工作面实施工程实践。结果表明:高静载主导-强动载诱发下的动静载叠加诱冲机理;锚杆内强支护、大直径钻孔软弱结构、原岩应力外强结构体为一体的支护-卸压协同控制技术能够提高巷道的抗冲、减冲、防冲能力;支护-卸压协同应力峰值30.24 MPa、两帮收敛量45.52 mm、塑性区最大,冲击危险性最小;现场巷道围岩变形监测效果良好。     

冲击地压巷道柔性蓄能支护控制原理及应用

深部冲击地压巷道的防治问题已成为目前急需解决的难题,根据冲击地压巷道冲击破坏机理及特征,提出了基于卸压-支护协同控制的强弱强控制原理,为了减小冲击震源能量,通过在煤岩体内部设置破碎体来耗散冲击波能量,同时加强巷道围岩的支护结构强度,两者协同作用来达到控制冲击对巷道的破坏。对研究成果进行了现场应用,根据某矿的实际情况,采用了锚网+"O"型棚联合支护结构进行了现场工业性试验,试验期间发生多次冲击地压事件,双层支护结构柔性变形,使冲击能量得到释放,支护体系基本保持完好,很好的控制了冲击地压灾害。     

深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践

以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应力场,降低应力集中系数,改善巷道围岩应力分布,充分发挥围岩的抗冲击能力。提出冲击地压巷道支护形式选择原则,介绍了高冲击韧性锚杆支护材料力学性能及锚杆支护参数设计方法。针对常村煤矿21220下巷条件,提出以全长预应力锚固、高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主,以金属支架为辅的复合支护方式,并进行了井下工业性试验。矿压监测数据表明,该种支护方式与围岩的整体抗冲击能力强,能够有效控制深部冲击地压巷道变形与破坏。在冲击能量影响下,锚杆、锚索受力特征明显不同于普通巷道,呈波浪状或锯齿状变化趋势。     

煤矿冲击地压巷道三级吸能支护的强度计算方法

针对冲击危险巷道防冲吸能支护缺乏量化设计方法这一难题,从冲击地压巷道围岩的静-动力学环境与结构特征两方面,开展防冲吸能支护强度计算方法研究。结果表明:由于支护与卸压双重作用,巷道周围形成了以巷内支护层、锚固层、卸压层以及原岩层为主的多层圆环结构,各层圆环内的围岩材料性能在巷道围岩径向方向形成典型的梯度结构特征。基于拟静态法,将远场冲击动载荷与围岩静载荷叠加,通过简化锚固层内锚杆(索)支护作用,弱化卸压层内煤岩力学参数,建立了冲击地压巷道围岩梯度结构力学模型。利用梯度结构内多层圆环接触面上的应力计算方法,进行了梯度结构围岩内多层圆环接触面间的受力分析,验证了弱化卸压层内的煤岩力学性能、增加卸压层的结构尺寸、提高锚固层的支护强度,可减小冲击载荷对巷内支护层的作用,提高巷内支护层的抗冲击能力。引入冲击破坏等级系数,建立了吸能防冲支护强度与冲击地压等级间的关系,给出了冲击危险巷道三级吸能防冲支护的强度计算方法,实现了冲击危险巷道吸能防冲支护参数的量化设计。结合某矿具体工程实践,核算了该矿所采用的"锚杆(索)+可缩性36U棚支架+液压抬棚和吸能液压支架"三级吸能防冲支参数最大能够抵抗等级为2级(...     

全长锚固支护技术在冲击地压沿空巷道中的应用

沿空巷道端锚锚索锚固强度低,围岩控制效果差。全长锚固支护可明显改善支护-围岩系统整体性和力学联系,针对性开发全锚锚索和高稠度、高粘滞性注浆材料,可有效增加巷道抵抗冲击变形能力和系统阻尼耗能性能,应用于赵楼煤矿冲击地压倾向沿空巷道支护,显著提高锚索锚固性能和降低巷道变形,且施工工艺简便,成本低。     

冲击地压矿井回采巷道支护优化研究与实践

在对支护现状分析的基础上,提出将提高锚杆支护的主动支护效果作为支护优化的方向。将锚杆支护三原则与矿井实际情况相结合,提出了锚杆设计参数,并对卸压工程进行了合理调整。工程实践证明,调整支护形式和卸压手段后,巷道支护效果和卸压效果均能够满足需求。     

龙家堡煤矿冲击地压综合防治技术

为有效防治龙家堡煤矿冲击地压,通过微震、电磁辐射、弹性波CT扫描、钻屑法多种监测手段配合使用的综合监测预警技术,结合煤层卸压爆破、底板爆破卸压、煤层钻孔卸压、煤层注水和改进巷道支护方式综合防冲解围措施,形成一套适应龙家堡煤矿冲击地压综合防治体系,保证矿井安全生产。     

古城煤矿深部地压下回采巷道支护方法

以现场观测和数值分析 ,对古城矿井现有回采巷道的变形及破坏原因进行研究认为 ,影响巷道变形的主要因素为巷道围岩的集中应力大小、方式 ,围岩的自身支撑力和巷道支护方式 ,支护参数的选择 ,并提出了解决办法     

软岩巷道地压与支护

介绍长广矿区浅部、深部软岩矿压显现特征和试验各种支护形式,以锚喷和U型钢可缩性支护为合适.     

深井巷道防治冲击地压支护的探索与研究

深井地质条件复杂的地层,如褶曲、断层、裂隙、陷落柱等区域,以及塑性流变岩体、膨胀性岩体、碎胀性岩体等具有明显偏压的岩层,也是冲击地压易发带。应根据围岩变形特征,采用"刚柔相济、及时封闭、缓冲让压、强化围岩"的基本原则。通过采用"锚、网、梁、索"综合支护新工艺,采用"让力、卸压、转移"的方案,提高对矿井深部巷道高应力下复合顶板的支护强度,防治深部矿井冲击地压。     

吸能耦合支护模型在冲击地压巷道中应用研究

对冲击地压巷道围岩破坏原因和机理进行分析,建立了冲击吸能耦合支护模型(围岩-吸能材料-钢支架),分析了吸能耦合支护结构冲击能耗散机理,提出了冲击地压巷道吸能耦合支护方式,并提出建立安全巷道或部分安全区供避难场所.利用有限元计算方法,对直墙半圆拱形巷道吸能耦合支护前后应力和变形进行了数值分析.计算结果表明,无支护条件下,巷道顶、底部均形成应力集中区,顶角处应力最大,极易造成巷道两肩破坏;采用吸能耦合支护后,应力发生转移和扩散,围岩应力场和位移场趋于均匀化,应力集中区向两帮扩大,同时巷道整体变形明显降低,从而提高了冲击地压巷道安全程度,为巷道围岩安全支护提供了一种新方法.     

冲击地压工作面支护方式的研究

本文根据冲击地压工作面顶板来压的特点，以大量的矿压观测资料为依据，对冲击地压工作面顶板压力及作用形式进行了分析研究，找出了冲击地压工作面合理的方式。并通过运用中流量三用阀大大提高了工作面的抗灾能力。     

回采巷道冲击地压危险指标的确定

本文根据稳定性动力准则，得到了采场巷道受静水压力作用下，发生冲击的临界峰值应力深度和发生冲击地压的临界开采深度，解释了冲击地压发生的一些现象，为现场确定冲击地压危险指标，提供了理论依据。     

冲击地压矿井沿空巷道支护技术研究

针对山西大同煤矿集团公司忻州窑煤矿8935工作面沿空巷道变形严重、有冲击地压危险的实际情况,通过理论分析和工程类比研究出了一种"长期支护与临时支护相配套、支护与卸压相结合"的巷道围岩控制技术。通过缩小工作面放顶步距,减小超前支承压力,降低煤岩体能量集聚等,有效地控制了巷道围岩变形,减小了冲击地压发生的概率,解决了防冲工作面沿空巷的支护问题,为类似条件下巷道维护提供了一定的参考。     

基于临界应力指数法巷道冲击地压危险性评价

冲击危险性评价的目的是确定待采掘区域的冲击地压危险等级及范围,是冲击地压防治工作的基础。建立了"应力-围岩-支护"巷道冲击地压力学模型,发现了巷道冲击地压发生的临界应力、临界阻力区深度与煤体单轴抗压强度、巷道支护强度、巷道几何参数以及冲击能指数4者之间的内在关系。冲击能指数直接影响巷道围岩系统结构失稳的临界应力与临界阻力区的大小,阻力区深度增加导致冲击地压发生的临界载荷增加,实际阻力区深度与应力环境是影响冲击地压发生的重要因素。给出了考虑了煤体的实际应力环境、煤体冲击倾向性、巷道结构属性及实际围岩状态4个因素的临界应力指数计算方法。提出采用临界应力指数评价巷道冲击地压危险性的方法,将相似条件下已经发生过冲击地压区域的临界应力指数,作为待评价区域的冲击地压发生指标K_fcr,把临界应力指数在[0,K_fcr]区间以0.25K_fcr为间隔,划分为4个数值区间,由低到高分别对应无冲击危险、弱冲击危险、中等冲击危险和强冲击危险4个危险等级,依据临界应力指数在4个区间的分布情况判定待评价区域的危险等级。以某矿303工作面实际工程为案例...