急倾斜薄煤层巷道变形破坏及顶板冒落特征分析

急倾斜煤矿开采过程中,由于巷道顶板支护效果差,地质构造应力影响,煤层开采方法不同等导致了煤层巷道变形破坏及顶板冒落,给正常的工作面回采、煤炭及其他物料的运输带来巨大影响,导致工作面不能正常生产,甚至停产。因此,以赵家坝矿1922工作面巷道为工程背景,对急倾斜薄煤层巷道变形破坏及顶板冒落的影响因素及特征,急倾斜薄煤层巷道及煤层、顶底板的关系进行研究,可以此特征为依据采取有效的措施,避免巷道顶板冒落发生重大事故。     

倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析

以云驾岭煤矿实测的岩层参数为基础,针对倾斜煤层回采巷道,建立数值计算模型,并通过改变顶板锚杆和锚索的直径、排距、倾角等建立了10种数值试验方案,应用FLAC3D2.0进行数值计算,比较分析了倾斜煤层回采巷道中各支护构件在控制围岩变形方面的作用,得到了以下结论:倾斜煤层中的回采巷道支护应该以顶板、高帮下部、低帮上部和靠近低帮的底板为关键部位;顶锚索和锚杆由垂直于顶板改为竖直设置能更好的发挥悬吊作用,减小顶板下沉。本研究成果可为倾斜顶板巷道支护机理的研究以及支护设计与施工提供参考。     

不稳定煤层回采巷道支护技术研究

针对不稳定煤层回采巷道支护存在的问题及难点,提出了"大托板+锚杆锚索+网+W型钢带+喷"支护方式,并对其支护参数进行了设计计算,对支护效果进行了分析。该支护方式能够有效控制顶板及帮部变形,在很大程度上避免破碎冒落,增强巷道围岩稳定性。     

近距离采空区下综采巷道分区支护技术

近距离煤层开采时,易造成下煤层回采巷道出现顶板冒落、大变形、矿压显现严重等问题.为此,根据近距离采空区下综采巷道顶板岩层采动程度进行了划分,针对性提出了不同区域巷道支护技术方案,现场监测了综采面回采期间巷道变形破坏状况,实测结果表明了设计的分区域支护技术和参数的合理性.     

断层附近回采巷道顶板岩层运动特征研究

为解决断层影响区域回采巷道的支护问题,必须了解回采巷道顶板岩层运动变形特征．通过相似材料模拟试验,建立平面应力模型,分析研究断层下盘煤层开采后,在其上盘煤层中开掘巷道,巷道顶板的位移和巷道变形特征．结果表明：在断层影响区域,在水平方向上,回采巷道顶板岩层出现与断层倾向基本一致的垂直裂缝,顶板表现出不连续性．在垂直方向上,顶板离层出现不均匀沉降,顶板岩层特别是顶板下位岩层向断层方向倾斜．巷道围岩破坏不具有对称性,紧靠断层顶底板破坏严重．在回采巷道支护方式选择上,应用U型钢支护效果优于锚杆支护．     

大采高工作面回采巷道布置层位选择及差异性分析

为了确定厚煤层大采高工作面回采巷道在煤层中的合理层位,提高煤层巷道围岩控制的可靠性,通过理论分析和数值模拟,研究了同等支护条件下在不同层位(沿顶掘进和沿底掘进)回采巷道的支护与围岩的相互作用效果。结果表明:在巷道高度小于煤层厚度的大采高一次采全厚综采工作面条件下,工作面回采巷道沿煤层顶板掘进与沿煤层底板掘进相比,巷道围岩控制更可靠,顶板更容易维护,可适当降低巷道顶板的支护强度。研究结果对优化大采高工作面回采巷道位置、有效控制巷道围岩、节约支护成本具有一定现实意义。     

斜顶软煤回采巷道围岩再造承载层控制机理研究

基于对倾斜煤层回采巷道断面形状、布置方式及失稳机制分析,进行了斜顶巷道基本支护力学计算,建立了斜顶巷道围岩再造承载层力学模型,确定了斜顶巷道再造承载层围岩稳定性影响因素,提出了斜顶巷道围岩再造承载层控制原则与控制技术,最后进行了数值模拟与现场试验。结果表明:倾斜煤层沿顶回采巷道顶煤体积减小,岩层顶板裸露,表层压力减小,但拱脚局部压力增大与松软煤体承载力降低易导致围岩失稳;斜顶巷道失稳分为两帮挤压流动失稳和顶板压缩错动失稳2种形式,两帮再造承载层位置越高、深度越长及顶板倾角越大,巷道围岩越稳定;斜顶巷道围岩再造承载层控制原则为基本支护控制浅部围岩、特殊锚杆锚固软弱煤体与再造承载层体强化的三体协同,采用设计三体协同支护方案后,顶板及两帮变形量受控,支护效果显著。     

“三软”富水煤层条件下综采工作面开采技术研究

"三软"(顶板软、底板软、煤层软)煤层开采技术是煤炭开采过程中遇到的难题之一,文章以神华宁夏煤业集团清水营煤矿为背景,结合该矿特有的"三软"富水煤层条件,介绍了综采工作面回采中的几项关键技术。通过实践研究,采用疏放水、混凝土硬化巷道底板、工作面留顶底煤控制开采层位、施工泄水巷、超前顶板支护方式和顶板挂网等措施,有效控制了巷道底鼓、顶板下沉、顶板淋水、底板泥化和顶板冒落等问题,保证了工作面安全高效回采。     

过破碎带大断面煤巷顶板裂隙分布特征及支护技术

为了研究过破碎带大断面煤巷顶板裂隙分布特征及其对回采巷道的影响,以山西省东坡煤矿4#煤层431材料巷在掘进过程中顶板出现的破碎带为工程背景,采用离散元数值分析软件,模拟了431材料巷顶板裂隙分布情况。揭示了顶板裂隙分布特征,提出采用锚网带加固浅部破碎围岩形成的锚固结构对围岩的约束作用,实现有效控制顶板冒落。工程实践验证了该支护指导思想和技术的科学性,并在东坡矿其它工作面的回采巷道推广应用。     

倾斜煤层冒落矸石自然充填沿空留巷技术

利用倾斜煤层采空区冒落矸石自溜的自然现象,采取临时支护手段将采空区冒落矸石阻挡在留巷巷道上帮,并采取喷浆、注浆等措施固化冒落矸石,形成以冒落矸石为主要充填材料的稳固沿空留巷充填体.经过模拟计算和实践证明:利用破碎矸石充填留巷能够确保留巷系统的稳定性;该方法适用条件为煤层顶板中等稳定、煤层倾角30-45°;必须采取柔性措施以及提前在临时支架上方堆积碎煤矸等松散材料降低冒落矸石冲击力;临时支护必须在留巷初期对巷道顶板提供足够的支撑阻力.     

复合顶板松软煤层巷道变形破坏机理及合理支护设计

依据巷道围岩物理力学条件,结合数值模拟对复合顶板松软煤层巷道变形破坏机理进行分析,结果表明:巷道变形破坏原因主要是由于原有支护缺乏主动支护作用,复合顶板和松软煤帮物理力学性质差,在围岩应力作用下,顶板易离层、冒落,两帮易片帮、下沉,并且两者相互影响、相互作用。为此提出了在巷道掘进过程中采取的支护对策并对回采巷道进行合理支护设计。     

深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构稳定与控制研究

采用理论分析方法,建立了深部倾斜煤层沿空掘巷上覆结构力学模型,分析了回采期间上覆关键块体稳定性与煤层埋深、倾角间的关系,发现沿空掘巷回采期间关键块体主要以发生转动失稳为主,控制关键块体转动失稳是维护巷道整体稳定的前提条件;并通过巷内支护阻力对关键块体转动失稳系数作用规律分析,得知关键块体转动失稳系数对窄煤柱与顶板承载能力的敏感性远大于实煤体帮,提高二者承载能力可有效抑制关键块体转动下沉。基于高强锚杆支护体系,提出以顶板高阻让压支护和倾斜穿层锚索加固窄煤柱为核心的深部倾斜煤层沿空掘巷非对称耦合控制技术,采用系统信息设计方法确定了试验巷道锚杆支护参数,成功地应用于工程实践。     

大倾角煤层回采巷道顶板稳定性分析

大倾角煤层回采巷道顶板稳定性是实现煤炭企业实现安全高效生产的前提条件。本文通过对大倾角煤层回采巷道顶板支护系统稳定性进行分析,得出顶板三角形危岩体是影响大倾角煤层回采巷道顶板稳定性的主要原因,通过计算确定出顶板三角形危岩体垮落条件,为大倾角煤层回采巷道的合理支护提供了依据。     

复杂地质条件下回采巷道支护问题探讨

通过对朱家河矿5^#煤层回采巷道的支护分析．针对本矿复杂地质条件的特点提出了回采巷道支护的对策及建议，并对解决回采巷道项板离层、冒落难以控制的相关问题进行了探讨。     

急倾斜煤层重复采动回采巷道变形破坏机理与支护技术研究

针对急倾斜煤层重复采动条件下回采巷道稳定性控制难题，以典型的急倾斜煤层回采巷道为背景，采用现场实测、数值模拟和物理相似模拟实验方法，对重复采动条件下急倾斜煤层回采巷道变形破坏特征进行了分析研究。结果表明：重复采动影响下急倾斜煤层巷道围岩变形破坏具有非对称特点，其变形破坏失稳是一个复杂的时间空间问题。据此提出了“主动支护、关键部位加强控制”的支护原则，采用“强力锚杆+长锚索+W钢带+钢筋网”非对称耦合支护方式，有效地控制了巷道变形破坏，该研究成果可为解决急倾斜煤层巷道支护难题提供借鉴。     

倾斜煤层中回采巷道支护优化研究

利用ANSYS程序模拟了倾斜煤层中回采巷道不同支护方式的应力场，数值结果表明，对于倾斜煤层中的回采巷道，应特别注意锚杆和锚索的组合应力场问题，以避免巷道上角部出现应力集中，并引起回采巷道的高帮部位首先出现破坏，进而影响整个巷道的稳定性。数值模拟结果在平顶山煤业集团公司八矿倾斜煤层回采巷道工程实践中得到证实。     

柳林煤矿采空区下煤层回采巷道支护参数优化分析

柳林煤矿5#煤层与上部4#煤层间距很小,顶板平均厚度3.69 m,且顶板起伏变化大,强度低,易破碎,给巷道支护造成困难, 5#煤层工作面开采过程回采巷道支护参数与一般常规工作面回采巷道不同,需进行针对性的分析。基于此,通过数值模拟计算,分析了5#煤层回采巷道上覆岩层为煤柱及采空区条件下,不同顶板锚杆长度、不同两帮锚杆长度、不同锚杆间距及不同锚杆排距下的巷道围岩变形规律。根据数值模拟结果,考虑回采巷道的实际情况,以形成巷道的整体支护结构为基础,确定了5#煤层回采巷道合理的锚杆支护参数。     

四台矿厚煤层综采顺槽及切眼顶板支护问题探讨

针对四台矿11号煤层回采巷道顶板管理上存在的问题，联系顶板岩性和钢棚、锚杆支护的机理进行分析，指出了采用单一钢棚、锚杆支护的不合理性，并就11号煤层回采巷道顶板合理支护的有效途径进行了探讨。     

煤巷倾斜层状顶板变形失稳机理及支护技术

针对鹤壁矿区二1煤层回采巷道顶板变形严重支护困难,从倾斜岩层非对称作用、水平构造应力、煤帮软弱失稳、底鼓塑性流动诱发等方面分析揭示了顶板失稳力学机理。采用高预拉力、高刚度护表构件控制围岩浅部离层,利用围岩深部自承能力;锚索减跨强力悬吊,帮角弱化区补强支护整体促稳等支护对策,并提出了预拉力锚网索梁联合支护技术参数。结果表明:掘进期,新支护方案下的巷道顶板最大下沉量44 mm,降低75%;两帮移近量最大77 mm,减小60%;回采期,顶板最终下沉量138 mm,两帮移近量为179 mm,巷道支护状况有了明显改观。     

挖金湾矿14~#煤层回采巷道布置及顶板支护

针对挖金湾矿14~#煤层回采巷道布置及顶板管理方面存在的问题,根据上覆12~#煤层开采情况,以及顶板岩性和锚杆、锚棚支护机理进行分析,指出了不同支护类型的适用范围,并就14~#煤层回采巷道的布置及顶板合理支护的方式进行了探讨,提出了主要对策。