层间距对采空区下巷道稳定性影响分析

以山西某矿110403工作面运输平巷为研究对象,应用岩土工程有限元分析软件FLAC3D中的应变软化模型分析了层间距厚度与巷道围岩变形、围岩应力及围岩剪切破坏带的分布关系。通过对比分析:掘进随着层间距厚度的变薄,巷道顶板下沉量增大;巷道右帮位移始终大于左帮,但左帮的位移变化明显;掘巷后左侧煤体应力明显下降;同时采空区侧煤体剪切破坏带面积明显增加。从支护的角度考虑最应该加强顶板的支护,其次随着顶板厚度的不断变薄还应当加强左帮(采空区侧)的支护。     

非均称变形巷道变形破坏规律及支护对策

针对回采等造成的非均称变形巷道支护难题,采用实验室实验、数值模拟、理论分析和现场工业试验的综合方法,研究了非均称变形巷道围岩位移、应力和塑性区等围岩稳定性指标变化规律,以及高强度分区锚网索支护作用,提出了非均称变形巷道高强度分区锚网索支护技术。研究结果表明:煤层回采等造成巷道周围应力非均称分布,导致围岩变形以顶板非均称下沉和两帮不对称位移为主;靠近采空区侧煤帮强度弱化,促使巷帮及顶板深部岩体向塑性破坏状态转变,围岩稳定性急剧劣化;同时,巷道帮部稳定性与顶板稳定性呈非线性正比关系,随着帮部变形量增加,顶板下沉量急剧增加,而顶板急剧下沉加速帮部煤体破坏。对顶板和两帮分区设计支护参数,增大采空区侧煤帮承载能力,减小顶板及实体煤帮围岩破坏范围,提高顶板以及作为顶板基础的两帮强度和抗变形能力,有效控制巷道非均称变形。     

斜沟煤矿运输平巷锚杆支护效果数值模拟研究

为了研究巷道在不同支护形式下的受力状态和变形情况,分别对巷道在不同支护条件下的围岩应力和位移进行模拟研究。研究得出了不同支护时巷道围岩的应力和位移分布规律。巷道应用锚杆进行支护可以改变巷道围岩的应力分布状态,对顶板进行支护可以减小巷道顶板下沉量及底鼓量;对巷道两帮进行锚杆支护以后,巷道顶底板移近量稍有增加,两帮移近量大幅度减小。     

基于松动圈理论的巷道拓宽支护设计及应用

以晋华宫矿3#煤层综采旅游工作面为研究对象,采用钻孔摄像法对原3#煤层集中皮带巷的围岩松动圈厚度进行了实测研究,在此基础上,利用松动圈支护理论对巷道拓宽后不同部位进行"差异设计":顶板锚网支护,左帮锚注加固,右帮无支护,并对巷道表面位移进行监测。结果表明:巷道拓宽15天后保持稳定,顶板下沉量12.1 mm,左帮表面位移9.3 mm,右帮位移14.2 mm,没有明显的底鼓,满足了探秘游工程的要求。     

基于FLAC~(3D)分析的巷道“固帮顶控底鼓”支护方案

甘肃魏家地煤矿二号石门受到构造应力和采动应力影响,从而产生破坏,具体表现为顶板下沉量大,两帮位移大,底鼓严重。经过多次返修支护,变形破坏现象严重,已经影响到安全生产。根据地质分析情况和以往支护返修情况,结合查阅已有的相关资料,使用FLAC3D数值模拟软件建立模型,对提出的通过加固巷道顶板和两帮从而减小底板底鼓的方案安全性进行了计算。计算结果表明,采用该方案进行支护后,巷道的帮部和顶部变形以及底鼓现象均得到了有效控制。现场监测结果表明:特别是对于软弱围岩巷道来讲,通过加强帮部和顶部的支护强度,可以在一定程度上间接控制巷道的底鼓现象。该支护方案合理可行,满足了该巷道的安全。     

层状岩体圆形巷道破坏特征及锚固支护对比试验研究

为获得层状岩体圆形巷道变形破坏特征及锚固效果,采用CM60/10平面应变试验台配合三轴伺服试验机,通过相似材料模拟技术,对初始埋深400 m的层状岩体圆形巷道模型逐级施加载荷,对比分析了高垂直应力(λ1)条件下无支护及锚网索喷支护圆形巷道围岩变形破坏特征。试验结果表明:无支护状态下巷道两帮围岩出现明显的"楔形"破坏区域,以巷道腰线为中心,两帮浅部围岩亦出现相向垂向移动,顶板出现"月牙状"块状冒落,底板出现明显鼓胀,巷道围岩整体变形破坏严重;加载后期,无支护状态下巷道顶板下沉量、底板底鼓量明显增大,而锚固支护在相同地应力作用条件下,顶板下沉量、底板底鼓量基本呈线性增长且增长速率较慢,有效控制了巷道围岩的变形破坏。     

余吾煤业N1105工作面沿空留巷支护应用研究

为解决余吾煤业N1105工作面胶带顺槽沿空留巷围岩变形严重的问题,特提出在此巷道进行沿空留巷加强支护,超前在巷道原有支护的基础上铺设两层菱形金属网和一层钢筋网片、补打锚索补强支护,运用柔模混凝土墙体在巷道回采侧进行永久加强支护,对巷道超前30 m、滞后200 m范围内进行临时加强支护。实践表明,沿空留巷支护能有效解决围岩变形严重问题,尤其是对顶板下沉有很好的支护效果,全巷道顶板基本无明显变化,个别地段顶板稍有下沉。矿压监测显示,留巷顶板最大下沉量为235 mm,底鼓最大值为1 080 mm,帮鼓最大值为432 mm,除底鼓变化量较大以外,顶板下沉和帮鼓得到有效控制。     

高侧压软岩巷道破坏机理及控制技术研究

为揭示高侧压软岩巷道底鼓和侧鼓的机理,以陕西某铜矿为工程背景,从岩体性质、地应力分布、巷道形状和支护条件等方面进行了理论分析和FLAC3D数值分析。结果表明:巷道底鼓和侧鼓的根本原因是围岩软弱破碎和水平地压大,顶板矢跨比为0.33、底板矢跨比为0.2、侧帮矢跨比为0.09时对控制巷道变形最为有利;与直墙平底三心拱相比,马蹄形巷道顶板下沉量下降为6.8%,底鼓量下降为20.7%,侧鼓量下降为10.7%;与不耦合支护相比,耦合支护使巷道底鼓量降低34.1%,侧鼓量降低41.4%;与底板不支护相比,底板支护底鼓量降低20.4%,侧鼓量降低15.5%。在优化巷道形状的基础上,采用"喷锚网+全断面钢架+架后袋装充填圈"的联合支护方式,顶底板移近量为14.5 mm,两帮移近量为32 mm,能够保证巷道稳定。     

复杂围岩条件下大断面煤巷支护技术研究

潞安集团常村矿S5-5工作面胶带运输巷围岩条件复杂,受动压及地质构造应力影响,导致巷道呈局域性破坏,顶板严重下沉、两帮内鼓,底鼓严重。该矿通过对原架梯形工字钢单棚支护设计存在问题的原因及全断面锚网(索)、架36U-5.6 m拱型可缩性支架、空帮预留变形联合支护工艺参数进行详细分析,对巷道顶底板相对移近量及底鼓位移变化曲线进行检测,提出采用全断面锚网(索)、架36U-5.6 m拱型可缩性支架、空帮预留变形联合支护工艺。     

新型锚索梁支护系统研制与支护效果分析

为了研究桁架式锚索梁力学性能及对巷道围岩变形控制作用,设计了一种桁架结构作为托梁的新型锚索梁,并对桁架托梁的受力特征进行了数值分析和室内试验研究。计算结果表明:桁架式锚索梁不仅能减小顶板下沉量,对底鼓、帮部位移和帮部应力也有明显的改善作用,在巷道支护中桁架式锚索梁优于槽钢锚索梁和工字钢锚索梁。     

浅谈瓦斯抽排巷施工优化

目前,大部分瓦斯抽排巷(以下简称抽排巷)为非永久性巷道,使用年限在1年左右,待采煤工作面回采完毕后,基本上都被封闭、报废,然而,抽排巷均较长(随采面长度变化),一般设计长度为1 000~3 000m不等。针对抽排巷的特点,总结了施工过程中的几点优化,以达到快速掘进的效果。     

煤层破坏区残采底板巷道布置与支护

以山西西河煤矿为背景,运用岩土工程力学分析计算软件FLAC3D,对小窑破坏区围岩的应力场及上覆岩层的冒落情况进行了分析,并在此基础上确定了底板巷道开掘的最优位置,有针对性地提出了巷道的支护方案及特殊条件下的支护措施,为煤层破坏区残采巷道的布置及支护提供了指导,具有重要的理论及现实意义。     

注浆数值分析在深井软岩巷道返修中的应用

深井软岩巷道围岩破碎,难以支护.针对某矿运输下山,提出了利用锚注修复巷道,注浆能够有效提高破碎围岩的强度,为锚杆支护提供可靠的着力基础,利用数值模拟计算的方法对注浆参数进了分析,确定了合理的施工方案.     

构造复杂区域的巷道布置

结合新兴煤矿三水平首采区巷道布置所取得的经济效益,提出了在构造复杂区域利用现代设计理念及先进的支护技术,进一步优化巷道布置工作的方法。     

"沿空留巷"在采煤工作面下巷的应用

沿空留巷是解决采煤工作面接续紧张,提高回采率及取得高产高效的重要途径,对锚杆巷道的沿空留巷进行了研究,应用了支架与围岩共同承载原理来选择支护参数,应用现场实践,取得了试验的成功,为以后锚杆巷道沿空留巷提供了科学依据。     

浅谈小牛煤矿水害的治理

对小牛煤矿水害因素进行了分析,介绍了老空区积水的防治措施和取得的效益。     

锚杆巷道沿空留巷研究

沿空留巷是解决采煤工作面接续紧张 ,提高回采率的重要途径 ,对锚杆巷道的沿空留巷进行了研究 ,应用了支架与围岩共同承载原理来选择支护方式与支护参数 ,应用现场实践 ,取得了试验的成功 ,为以后锚杆巷道沿空留巷提供了科学依据。     

深部矿井沿空留巷围岩控制技术研究

针对深部矿井沿空留巷围岩变形严重的问题,以海石湾煤矿6113工作面运输巷沿空留巷为工程背景,采用数值模拟和理论分析的方法,研究了深部沿空留巷围岩位移、塑性区等演化规律,得到:充填体宽度2.5m,配合巷内基本支护、巷内超前支架、工作面后方单体液压支柱加强支护,充填区域顶板采用锚杆、锚索加强支护,巷道变形得到了有效控制,深部沿空留巷取得成功,为类似条件沿空留巷提供参考。     

特种工程机械在矿井巷道维护工作中的应用

足够的巷道断面是保证通风系统、辅助运输系统及矿井设备安全运行的必要条件,而部分矿井巷道在掘进期间由于煤层较薄,围岩较硬,无法一次达到巷道设计高度,也有部分矿井巷道在综采工作面回采过程中受矿压影响而出现底鼓现象,缩小了巷道断面,影响矿井的正常生产.为解决回采巷道存在的底鼓、路面平整度差等问题,以某矿209综采工作面回采巷...     

煤层巷道压力显现及支护技术的研究应用

从理论上分析了大同煤矿集团公司云冈矿煤层巷道矿山压力的基本特点,并针对实际情况提出了巷道支护的可行方法。