厚煤层孤岛煤柱内合理掘巷位置及支护技术研究

针对孤岛煤柱内掘巷位置及支护技术选择不当,极易导致巷道变形严重难以维护的问题,以新疆某矿为工程背景,运用数值计算的方法分析了厚煤层孤岛煤柱应力分布规律和孤岛煤柱内巷道的围岩变形特征。结果表明:孤岛煤柱在后开采工作面一侧的应力降低区宽度大于先开采的一侧;孤岛煤柱巷道在宽煤柱侧顶帮的围岩变形量显著高于窄煤柱侧,具有非均匀性。结合理论计算和数值分析结果,确定试验巷道的合理位置是在5 301采空区侧留设4.0m窄煤柱沿底板掘进。同时,针对孤岛煤柱内巷道围岩的非均匀变形特征及煤柱整体较破碎的特点,提出采用高强螺纹钢锚杆加长锚固和关键部位锚索加强支护相结合的非对称支护技术,经现场应用验证了方法和技术的有效性。     

孤岛煤柱内合理掘巷位置及支护技术研究

针对孤岛内掘巷位置及支护技术选择不当,极易导致巷道变形严重难以维护的问题,以新疆某矿为工程背景,运用数值计算的方法分析了孤岛煤柱应力分布规律和孤岛煤柱内巷道的围岩变形特征。结果表明：孤岛煤柱在后开采工作面一侧的应力降低区宽度大于先开采的一侧;孤岛煤柱巷道在宽煤柱侧顶帮的围岩变形量显著高于窄煤柱侧,具有非均匀性。结合理论计算和数值分析结果,确定试验巷道的合理位置是在5301采空区侧留设4.0m窄煤柱沿底板掘进。同时,针对孤岛煤柱内巷道围岩的非均匀变形特征及煤柱整体较破碎的特点,提出采用高强螺纹钢锚杆加长锚固和关键部位锚索加强支护相结合的非对称支护技术,经现场应用验证了方法和技术的有效性。     

回收残留煤柱巷道布置方式与控制技术研究

采用理论分析、数值计算与现场工业性试验等综合研究手段,基于对残留煤柱内支承应力分布规律的分析,确定了采空区边缘煤体应力降低区的范围为0~5m,通过对不同护巷煤柱宽度下窄煤柱应力分布规律与变形特征的数值分析,合理确定护巷煤柱宽度为4m;并针对性提出沿空掘巷围岩控制对策:高强度高预应力锚杆(索)联合支护;水力膨胀锚杆全长锚固加固窄煤柱帮,确定了试验巷道围岩控制技术与参数,成功应用于现场工业性试验,围岩控制效果显著。     

特厚煤层孤岛工作面回采巷道区段煤柱宽度研究

为了掌握特厚煤层孤岛工作面回采巷道区段煤柱的合理宽度,以麻家梁煤矿14203-1孤岛工作面为研究对象,采用理论分析和现场实践相结合的方法对煤柱宽度进行了研究。根据卸压巷的原理和现场施工条件确定让压煤柱的宽度为5 m,巷道围岩控制采用了高预应力高强度的“锚杆+W钢带+锚索+JW钢带+金属网”耦合支护方案。矿压观测结果表明,14203-1辅助运输巷合理的区段煤柱宽度及围岩控制技术能够满足生产需求,保证了巷道围岩安全,提高了工作面煤炭资源采出率,为矿井及朔南矿区后续孤岛工作面的巷道布置提供了理论依据。     

窄煤柱护巷巷道锚杆支护参数优化研究

针对窄煤柱护巷巷道合理的煤柱尺寸和锚杆支护参数设计难以确定的问题,以棋盘井矿0913工作面为研究对象,采用UDEC数值模拟和现场实测的综合研究方法,分析了煤柱宽度和锚杆间排距对巷道围岩应力分布及变形规律的影响,确定了窄煤柱合理尺寸为5.0 m;优化了锚杆的支护参数:锚杆长度2.4 m,锚杆排距0.8 m,顶锚杆间距0.8 m,帮锚杆间距0.9 m;成功指导了现场工程实践,有效控制了窄煤柱巷道的围岩变形,保障了巷道的使用安全。     

孤岛工作面强烈动压巷道支护技术研究

针对孤岛工作面两巷受强烈动压影响矿压显现强烈、支护困难的问题,以五阳煤矿7603孤岛工作面运输巷为工程背景,运用FLAC3D模拟软件,分析了相邻7605工作面回采后运输巷围岩应力分布规律和7603工作面回采阶段不同支护方式下运输巷围岩变形规律,确定了7603孤岛工作面运输巷采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案,并进行了现场应用。研究结果表明:采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案后,巷道支护强度明显提高,巷道变形量减小,巷道稳定周期明显缩短,较好地控制了巷道变形。     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。     

煤柱尺寸优化与高预应力锚杆锚索支护研究与应用

以干河矿2-100B1巷煤柱尺寸为研究对象,采用理论分析和数值模拟方法对煤柱合理尺寸及高预应力锚杆锚索围岩控制技术进行研究,根据应力分布情况,结合现场实际条件,确定煤柱宽度为10 m。以现有巷道支护理论为基础、数值模拟分析结果为指导,制定了高预应力锚杆锚索支护方案与支护参数并进行试验,试验结果表明:高预应力锚杆锚索支护技术对采动影响区巷道围岩变形控制效果较好,提高了干河矿煤炭资源采出率,为矿井今后小煤柱护巷的使用提供依据。     

孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸与超大断面巷道支护技术研究

针对古书院煤矿濒临枯竭的3号煤层孤岛煤柱回收巷采支护困难的情况,采用数值模拟和现场实践的方法,进行了孤岛煤柱巷采合理煤柱尺寸留设和超大断面巷道锚杆支护技术研究;结果表明,当煤柱尺寸留设为7m及以上时,煤柱应力、位移、塑性区处于稳定阶段;经历多次采动影响煤柱节理裂隙发育,采用高预紧力强力锚杆支护可阻止有害裂隙的发展,保持锚固体的完整性和自承载能力.现场试验表明,巷道变形较小,锚杆支护控制住了围岩变形,满足了安全生产要求.     

孤岛工作面护巷煤柱宽度及支护技术研究

针对潞宁煤业21109孤岛工作面运输巷受未稳定采空区影响及围岩破碎条件,采用理论计算和数值模拟分析,研究了不同煤柱尺寸下围岩变形和受力变化规律,确定22109运输巷采用10m煤柱较合理;分析了该类巷道支护对策,提出采用高预应力锚杆锚索组合支护系统,进行该类巷道支护。井下实践表明,设计支护方案能有效控制围岩变形,回采期间两帮最大移近量为269mm,浅部离层量为45mm,深部几乎没有离层,无底鼓,巷道整体稳定。     

王庄煤矿8105孤岛工作面巷道支护参数数值模拟分析

以王庄煤矿8105孤岛工作面运巷为例,通过FLAC3D软件模拟不同锚杆支护参数条件下巷道围岩的变形,最终确定巷道支护方案为:顶锚杆间排距800 mm×800 mm,窄煤柱帮锚杆间排距700 mm×800 mm,实体煤柱帮锚杆间排距900 mm×800 mm,并采用锚索补强。现场应用结果表明,确定的支护方案合理,支护效果良好,巷道围岩变形在预计范围内,并且巷道掘进成本明显降低。     

近距离煤层回采巷道合理位置确定应用研究

为了确定近距离煤层回采巷道合理位置,采用物理力学参数试验分析巷道围岩特性,得到了煤、直接顶、直接底的工作面围岩强度参数。基于此,进行了理论分析、数值模拟和现场试验,研究了近距离煤层回采巷道合理位置。研究得出,根据数值模拟和理论分析,将己16-17-31020运输巷布置方式确定为外错式;把己16-17-31020运输巷布置在己15-31040采空区的下方,其巷道距上覆遗留煤柱边缘水平距离为25 m。顶板采用高强度预应力锚杆和高强度高预紧力锚索,帮部锚杆采用高强度预应力锚杆,对其进行围岩变形量观测和顶板离层监测。巷道顶底板最大移近量为57 mm,两帮最大收敛量为104 mm;巷道深部最大离层量为11 mm,浅部最大离层量为10 mm。在大平距外错的布置方式下,巷道的支护难度低、应力环境小、控制效果好。研究有效解决了巷道大变形、高应力问题。     

孤岛综放面区段煤柱优化及围岩控制技术

煤柱合理宽度直接影响孤岛综放面沿空巷道围岩控制效果。针对8105孤岛综放面地质条件,提出采用锚梁网索联合支护技术控制围岩变形。基于8105轨道运输巷支护方案,采用非线性数值计算方法对不同宽度煤柱条件下围岩控制效果进行了优化分析,确定了合理煤柱宽度为6.5 m。实施效果表明了留设煤柱宽度合理,支护方案能有效控制巷道围岩变形,取得了满意的技术经济效果。     

深井窄煤柱巷道锚杆支护技术

本文通过计算分析不同锚杆布置及不同护巷煤柱宽度对巷道围岩变形的影响，据此确定合理的锚杆支护参数及护巷煤柱宽度，有效控制了深井窄煤柱巷道的变形。     

成庄矿沿空掘巷窄煤柱宽度确定研究

针对成庄矿综放工作面煤柱宽度留设难题,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对4220副巷(瓦斯尾巷)在不同煤柱宽度条件下的围岩塑性区分布进行了研究,结合现场实际情况,最终确定了合理的煤柱宽度为10m。最后,对合理的煤柱宽度进行了现场试验,试验结果表明:除巷道掘进初期沿巷道底板掘进的巷道段变形较大外,4220副巷围岩的两帮变形量仅250mm,而顶底板移近量更小,仅100mm,这说明10m煤柱宽度有利于4220副巷的维护,能够满足巷道正常运输的要求。研究结果可为成庄矿其他采区类似条件下的区段煤柱宽度的确定提供参考依据。     

孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护设计研究

针对孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护问题,结合2302孤岛工作面工程实例,采用理论分析、FLAC~(3D)数值模拟和现场实测等方法研究孤岛工作面应力分布特征,分析留设不同宽度煤柱对巷道安全生产的影响,确定巷道最佳位置及支护方案。结果表明,受两侧采空区影响,孤岛工作面应力呈现马鞍形分布;FLAC~(3D)软件分别模拟不同煤柱下巷道开挖情况,分析煤柱内应力分布与巷道顶板位移情况,确定沿空掘巷合理留设煤柱宽度为6 m;通过数值模拟与现场实测,得出巷道采用设计的支护方案,变形得到有效控制。     

五阳煤矿孤岛综放工作面合理护巷煤柱宽度研究

为确定五阳煤矿"孤岛"综放工作面合理护巷煤柱宽度,控制回采巷道变形破坏,以7603工作面为工程背景,采用三维有限差分软件FLAC3D,对不同护巷煤柱宽度条件下的回采巷道围岩应力分布和塑性区发育特征进行了模拟分析,结果表明:该工作面合理的护巷煤柱宽度为22.5m。     

沿空掘巷护巷煤柱稳定性分析

护巷煤柱能够有效地支承沿空掘巷的围岩应力,但是它存在合理确定护巷煤柱宽度大小的问题,通过数值模拟护巷煤柱影响巷道稳定性的垂直应力分布,分析护巷煤柱的合理宽度,并结合顾桥矿11~#煤的运输顺槽的现场实践,得出:护巷煤柱的宽度在10~12 m,巷道围岩应力向侧帮转移的效果最理想。     

动压影响下留窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术

以湖西煤矿31104工作面运输巷掘进期间受相邻工作面动压影响为背景,利用理论分析和数值模拟相结合的方式确定窄煤柱的合理宽度为5 m,并提出以"高强预应力让压锚杆+预应力锚索"为核心强化护巷窄煤柱侧的支护方案。现场监测表明:动压影响下巷道围岩的最大变形量小于300 mm,锚杆的最大受力为165 kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象,有效地控制了动压巷道的底鼓和非对称变形,保证了煤矿高产高效地安全生产。     

深井窄煤柱巷道锚杆支护技术

本文通过计算分析不同锚杆布置及不同护巷煤柱宽度对巷道围岩变形的影响，据此确定合理的锚杆支护参数及护巷煤柱宽度，有效控制了深井工柱巷道的变形。