厚煤层大断面煤巷支护技术研究

以山西某矿厚煤层大断面回采巷道(5.2 m×3.5 m)为研究对象,采用数值分析的手段模拟了巷道顶板下沉量与预紧力关系(当预紧力大于20 kN时,顶板变形控制在80 mm左右)和锚固结构挤压作用机理,阐明了其保证巷道稳定性的原理.采用工程类比和理论分析的方法确定了高强高预紧力及支护技术的参数.工程实践结果:两帮移近量75 mm,顶底板移近量69 mm.     

特厚煤层大断面矩形煤巷围岩力学特征及控制

通过对沿特厚煤层底板掘进的大断面矩形煤巷开挖后围岩应力演化特征、变形破坏规律的分析,揭示了大断面矩形煤巷稳定性控制机理。由此提出了大断面矩形煤巷锚网索喷钢带联合支护技术,并在实施过程中通过监测的量化信息适时改进。工程实践证明,该技术能够较好地控制大断面矩形煤巷的围岩变形。     

特厚煤层综放工作面大断面切眼支护技术

为了解决塔山煤矿综放工作面跨度10 m切眼的支护难题,采用理论分析、数值计算方法确定了大跨度切眼的支护形式为高强度锚杆、组合锚索、W钢带、金属网、混凝土联合支护,以形成群锚封闭效应,维护切眼巷道围岩的稳定性和安全性。试验中锚索锚固力达140~160 kN,锚固区内顶板最大离层值7 mm,顶底板移近量最大值38 mm,试验结果表明,设计提出的锚杆-组合锚索-混凝土支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了切眼巷道围岩的变形,保证了大断面切眼的安全使用。     

特厚煤层大断面开切眼支护技术研究

针对某煤矿特厚煤层大断面开切眼支护效果差的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了特厚煤层大断面开切眼在不同支护方式下围岩的变形情况,提出了特厚煤层大断面开切眼合理支护的优化设计方案,并对联合支护方案中锚杆锚索的支护参数进行了优化设计。     

大断面煤巷锚杆桁架联合支护技术

选取薛村煤矿厚煤层大断面1927运输巷为研究对象,采用FLAC^3D模拟研究了巷宽对围岩的影响,结果表明:顶、底、两帮塑性区呈“半椭圆”状分布,随巷宽增加,顶板的塑性区破坏范围增加速率最大,两帮次之、底板最小;巷道围岩变形破坏向深入逐渐降低,深部破坏变形曲线呈“负指数”形式;巷道顶板表面变形量及变形增加量最大,两帮次之、底板最小;帮支承压力呈浅部升高深部降低的趋势,支承压力峰值随巷宽增加向深部转移。从而得出:桁架锚索可锚固在肩角稳定区,封闭结构可兜护顶板;桁架锚索、锚固空间附加应力网,可有效加提高围岩共同承载能力,共同抵抗变形。基于此提出高强高预紧力锚杆与桁架锚索联合支护技术。工程实践结果显示,两帮移近量98 mm,顶底板移近量128 mm,顶板离层量3 mm。     

特厚煤层大断面巷道支护设计及应用

为了解决永定庄矿特厚煤层中大断面盘区轨道巷的支护问题,采用钻孔摄像法对该巷道的松动圈厚度进行了测试,基于松动圈支护理论对其支护方案进行设计与现场应用,同时采用数值模拟再现了巷道的开挖、变形、支护与稳定过程。结果表明数值模拟中支护方案形成组合拱的效果与预期结果相符,支护效果良好。     

特厚煤层大断面煤巷快速掘进技术探讨

针对马道头煤业2404工作面大断面胶带巷原掘进过程中支护参数不合理、掘进效率低的问题,引进了掘锚一体机快速掘进技术,并对支护参数进行了优化,改进了掘进工艺.现场应用结果表明,采用掘锚一体机快速掘进技术后,在保证控制好巷道围岩变形的基础上,快速掘进单循环掘进时间降低59％、日循环数增加60％、月进尺增加66.7％、日循环...     

大断面巷道机械化掘进过断层群技术

为确保大断面巷道安全快速通过落差超过17m的大断层群,满足矿井正常生产接续要求,大柳塔煤矿针对施工难点,根据断层预测情况确定巷道爬坡位置,采用连采与综掘分巷同掘的施工工艺,同时采取锚网索联合快速支护方法,实现了25.2m2大断面巷道机械化掘进过大断层群(最大落差为17.9m)技术,为大断面巷道机械化掘进过大断层提供了施工经验。     

特厚煤层大断面切眼锚索支护的作用

以酸刺沟煤矿6-1号煤层为例,采用物理模拟试验和数值计算的方法对不同埋深条件下仅锚杆支护和锚杆-锚索支护大断面开切眼围岩破坏演化特征及锚固效果进行了研究.模拟结果表明：仅锚杆支护开切眼两顶角处产生44.5～49.0°的斜向破裂,顶板呈层状垮落下沉,顶板上方164 mm处形成拱顶;锚杆-锚索支护开切眼两顶角处产生73.0～82.5°的斜向破裂,顶板呈半椭球状垮落下沉,拱顶位于顶板上方280 mm处,拱内顶板仍保持良好的完整性;随着围岩应力的增大(埋深增加),锚索对围岩的控制效果越明显.     

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...     

特厚煤层采掘对穿巷道支护技术研究

针对特厚煤层采掘对穿强烈动压巷道支护难题,在分析地质力学特征的基础上,采用数值模拟确定合理煤柱尺寸,分析了强烈动压影响下托顶煤巷道的变形特点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的支护设计。井下实践表明,该设计支护效果良好。     

火成岩侵入影响的特厚破碎煤层全煤巷道支护技术

采用理论分析和现场试验相结合的研究方法,总结了火成岩侵入影响的特厚破碎煤层全煤巷道的变形和破坏特征,提出了采用高强度高刚度的锚杆锚索支护系统进行巷道支护设计,井下施工实践证明,这种方法技术经济效益显著,有效地提高了巷道的安全程度。     

巨厚煤顶巷道锚杆支护参数优化

以某矿综放工作面T1回风巷为研究对象,结合现场调研和实验室测试得出巷道煤岩物理力学特性;基于综放工作面回采过程中T1回风巷围岩变形离层和应力值的现场实测结果,得出巨厚煤层顶板煤巷围岩变形及支承压力分布特征;建立T1采动煤巷数值计算模型,分析原支护方案下巷道围岩支护安全性;综合巷道顶板煤岩性质测试、离层和应力现场实测及原支护方案支护安全性模拟结果,对巷道锚杆支护参数进行优化,并将优化后方案进行支护验证,效果良好。     

特厚煤层巷道快速掘进与支护技术应用

为保障2404皮带顺槽围岩稳定的基础上提升巷道的掘进速度,通过分析支护参数的选取原则,确定巷道采用高强高预应力的支护方案,并根据MB670掘锚一体机的特征,进行割煤支护工序和截割循环方式的设计;并采用数值模拟进行了掘进工艺中支护方式的优化,确定采用2个循环进尺不退机组的顶帮不成排支护方式。实际应用效果表明,巷道掘进采用调整后的掘锚工艺时巷道掘进循环周期减少35 min,最大月进尺508 m,掘进效率大幅提高;顶底板和两帮最大移近量分别为120 mm和69 mm,围岩变形稳定。     

三软煤层巷道联合支护技术

三软煤层巷道支护是长期制约煤矿高效生产的难题.随着红旗一矿煤层开采深度的增加,原有的工字钢梯形棚支护方式已难以适应三软煤层和高地应力条件.在分析三软煤层巷道支护原理的基础上,提出了锚网与工字钢棚联合支护技术.应用结果表明:锚网与工字钢棚支护方式提高了软岩巷道围岩强度和自承能力,有效地提高了巷道围岩稳定性.     

煤层顶板岩巷支护技术优化

郑煤集团超化煤矿煤层顶板岩巷掘进施工中,由干巷道埋藏深、围岩性质差等原因,传统的锚网喷支护巷道变形迅速且严重,巷道支护维护困难.通过分析巷道压力成因、变形破坏原因,对施工工艺及支护方法进行了优化,优化后的围岩位移观测结果表明,巷道变形得到有效控制,支护取得了良好效果,同时提高了施工速度,确保了矿井安全生产.     

复合顶板酥软煤层巷道支护技术

复合顶板岩层构造复杂,各层黏结力低,易发生离层,巷道支护难度大。采用数值模拟的方式分析了复合顶板离层位置对锚杆支护性能的影响。结果表明:当离层位于锚固体边缘时,预应力场相互叠加,但是与深部围岩相脱离,稳定性差,但通过锚索作用,能够弥补锚杆支护的缺陷。实践证明对于复合顶板酥软煤层巷道宜采用高预应力强力支护系统,重视两帮的支护强度,采用短掘短支的方式,能够取得良好效果。     

煤柱下特厚煤层动压巷道稳定性与控制技术研究

为解决近距离煤层上层煤遗留煤柱对下层煤回采巷道造成的扰动问题,以山西世德孙家沟煤矿13313特厚煤层工作面进风巷为工程背景,从围岩应力、围岩强度与支护方式三个方面结合FLAC3D数值模拟进行了系统研究,结果表明：遗留煤柱下方形成应力集中区,遗留煤柱尺寸越大,下方应力峰值越小,而下层煤巷道与煤柱外错25m时所处应力环境得到极大改善。进一步进行巷道围岩强度原位测试,并确定采用高预应力强力支护技术方案。矿压监测结果显示巷道支护方案合理,能够满足生产要求,解决了该矿煤柱下特厚煤层动压巷道支护技术难题。     

近距离煤层回采巷道支护技术研究

153301工作面受上部3煤和9煤采空区及煤柱影响,巷道围岩变形量大.采用FLAC3D软件分别模拟不同锚杆间距和数量下的巷道围岩变形量,得到锚杆最优支护参数.针对153301工作面巷道采用锚网索和二次注浆加固支护技术,分别设计了不同的支护参数,并对支护后围岩变形量进行监测,监测结果表明围岩变形量和变形速率都有了明显的减...