薄煤层复合顶板巷道支护参数优化研究

以滨湖煤矿12210工作面材料巷为研究背景,在原有巷道支护方案的基础上,提出了2种巷道支护参数优化方案。运用FLAC3D数值模拟软件对原方案、方案1、方案2进行了分析对比。通过对不同方案下的巷道垂直、水平应力和位移云图分析研究发现,支护方案2为最优方案。方案2的支护密度相对原方案有所降低,因此,方案2在一定程度上节约了滨湖煤矿的支护费用和施工成本,提高了企业的经济效益。     

沿空留巷围岩控制与支护技术研究

通过理论分析,得出对沿空留巷围岩控制的基本原则、巷内支护技术和加强支护技术. 应用FLAC3D数值模拟结合工程实践,通过对比分析,研究了加强支护对沿空留巷巷道围岩垂直应力及垂直位移的影响,得出了最佳巷内初始支护方案和加强支护方案.     

回采巷道超前支护段应力分布及变形特征研究

根据寸草塔31204综放工作面回采巷道的地质及生产技术条件建立了FLAC3D数值计算模型,得到两顺槽在采掘影响下的围岩应力分布、顶板垂直位移和塑性区发育特征,得出超前支承压力与侧向支承压力的叠加效果决定了回采巷道超前支护强度与支护范围.其中,运输顺槽(实体煤巷道)的超前支护强度、支护距离均小于辅运顺槽(沿空侧巷道).     

基于锚杆锚索支护条件下围岩稳定性分析

矿井矩形巷道支护往往使用时间长、支护效果差、维护成本高;采用FLAC3D数值模拟软件等方法分析探讨锚杆锚索支护强度和稳定性;拟定锚杆锚索联合支护方案;现场应用表明,支护效果良好,充分发挥了围岩承载能力和锚杆支护强度高的优势.     

深井回采巷道围岩破坏机理影响因素及FLAC3D模拟

对影响巷道围岩稳定性因素如围岩自身结构特点、围岩应力、支护形式等进行了初步分析,简要介绍了FLAC3D软件,并运用FLAC3D软件依照实际情况建立巷道围岩的数值模型,计算得出巷道围岩掘进及回采期间的垂直应力分布图,通过分析巷道掘进及回采期间不同的围岩应力分布图揭示了深井回采巷道围岩应力变化特征,以期为今后深井回采巷道支护生产实践有一定的指导作用.     

综放工作面合理支护强度的数值模拟分析

为解决唐庄煤矿工作阻力超限和支架严重损坏的问题,利用FLAC3D模拟软件建立数值模型对工作面支架的支护强度进行研究,根据"支架-围岩"的相互作用原理,通过模拟回采过程不同支护强度下顶板位移情况,分析控顶区顶煤下沉量与支架支护强度之间关系最终确定支架最佳支护强度0.91MPa,原有支架支护强度不足,需重新选型。依据模拟确定支护强度,通过"三机配套"原则更换支架后,经现场观测分析支架支护状态良好,工作阻力满足生产要求,表明FLAC3D模拟确定的支护强度满足该煤层综放工作面的顶板活动要求。     

FLAC3D数值模拟技术在瓦斯治理中的应用

利用FLAC3D数值模拟技术对平沟煤矿1606综采工作面运输顺槽煤壁前方卸压带、集中应力带应力分布及变形情况进行了分析,并绘制出了垂直方向上的应力云图和位移云图。通过数值模拟发现了煤壁前方应力变化情况及变形规律,找出了在卸压带煤层透气性增大的原因,为倾向顺层瓦斯抽放钻孔孔深的确定提供了科学依据。     

近距离煤层巷道支护的数值模拟

以曹家山煤矿10#煤层为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,对近距离煤层巷道支护技术进行了数值模拟研究,采用加大锚杆长度、加密锚索数量的方法设计了3个方案,并且对3个方案进行了数值模拟,分析了3个方案的水平应力、垂直应力、水平位移和垂直位移量及巷道的稳定性。     

预应力斜交锚固的数值模拟研究

通过数值分析软件FLAC3D对锚杆垂直壁面布置和锚杆斜交布置2种方式在无原岩应力条件下进行模拟,得出锚杆垂直布置在巷道顶板围岩附近产生较大范围的压应力拱,有利于顶板支护,锚杆斜交布置对两帮支护作用优于锚杆垂直壁面布置;对巷道围岩稳定性分析得出,对于顶板支护锚杆垂直布置要优于锚杆斜交布置。     

深部软岩巷道加密锚杆支护技术应用

通过分析深部软岩巷道顶板、两肩窝变形和底鼓原因,运用FLAC3D软件数值模拟计算得出巷道围岩变形规律,加密锚杆可提高支护强度,消除顶板、两肩窝处的应力集中,有利于控制巷道围岩变形,同时加密锚杆加强支护削弱了垂直压力向底板的传递,可减小底鼓量。现场运用证明,加密锚杆是简单有效地控制巷道围岩变形的加强支护方式,可取得较理想的支护效果。     

大采高工作面开切眼支护方案

针对某矿大采高工作面托顶煤开切眼顶煤比较破碎的现实,开切眼难以维护的问题,提出将破碎顶煤全部掘出的方案,即超大断面非常规切眼。针对其支护问题,结合现场实际,应用FLAC3D模拟软件对新切眼围岩应力分布、变形破坏等进行了研究,得到巷道围岩破坏范围。提出采用高强度高刚度锚梁网索系统进行支护,并经现场应用证明了该方案的合理性。     

大跨度高煤帮煤巷支护参数优化及应用

针对大同塔山煤矿5105大跨度高煤帮煤巷的稳定性控制问题,分析了巷道断面跨度和高度对煤巷稳定性的影响,基于悬吊理论和组合梁理论对该巷道的支护参数进行了初步设计,采用FLAC^3D数值模拟软件研究了高强度锚杆锚索长度、直径、间排距、预紧力等因素对支护效果的影响,并对初步支护方案进行优化设计,通过现场监测巷道掘进和回采时的围岩表面位移来评价支护效果。结果表明：回采期间巷道两帮和顶底板的移近量仅为275和215 mm,高强度锚杆＋锚索＋金属网的联合支护能有效抵抗采动引起的强烈矿压,巷道变形得到有效控制。     

孤岛工作面回风巷围岩控制与支护技术

以鹤壁四矿2604孤岛工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D模拟了巷道围岩的垂直应力,得出了巷道垂直应力与围岩深度的关系曲线。围岩垂直应力峰值点位置相差较大,顶板和采空侧围岩深部垂直应力趋于一定值,煤柱边缘垂直应力较小。针对围岩破碎,顶煤厚度大,提出了高强高预紧力锚杆与斜拉锚索梁结构联合控制技术,使浅部围岩与深部围岩形成统一的承载结构,矿压观测结果:顶底板相对移近量为215mm,两帮相对移近量为157mm,顶板离层量为35mm,为类似条件下的巷道支护提供借鉴。     

被保护煤层变形特性和渗透率变化规律研究

为了研究被保护煤层变形特性和渗透率变化规律,理论分析了煤体渗透率和损伤变形关系、加载过程中煤体的渗透率变化,采用FLAC^3D数值软件,模拟分析了1201工作面开采时和1202工作面开采时,13号煤层的垂直应力分布特征以及1202工作面开采后13号煤层渗透率分布。研究为后期巷道支护和瓦斯抽放设计提供理论支持。     

锚固长度对松软特厚煤层巷道支护稳定性影响研究

孟家窑煤矿石炭系5#煤属松软特厚煤层,具有厚度大、强度低、易碎等特征。传统架棚支护,支护强度、刚度和主动性较差,落后的支护方式不能有效保持顶板煤岩体的完整性,导致破碎区域从顶板浅部逐步向深部延伸。基于高预应力、强力锚杆(索)支护理论,通过数值模拟研究孟家窑煤矿松软特厚煤层煤体强度4 MPa条件下不同锚固长度下锚杆锚固效果及预应力在顶煤中的分布情况。并设计孟家窑煤业5105切眼井下工业性试验支护方案,验证高预应力锚杆锚索组合支护系统的科学性、合理性。矿压监测结果显示,巷道变形较小,5105切眼外侧帮和顶板变形量分别为12 mm和35 mm,顶板几乎没有离层,锚杆、锚索总体受力不大,巷道支护稳定,试验效果非常理想。     

西部矿区上行开采松软破碎围岩回采巷道支护技术-增刊

秦华煤矿位于库尔勒市焉耆盆地西南缘,其主采煤层群间距近、层间岩层松软破碎,受上行开采影响,上部煤层回采巷道支护难度较大。建立FLAC3D数值模型,分析下伏煤层回采支承压力对上部煤层作用与影响区域,确定上行开采条件下回采巷道合理位置,优化巷道支护方案。研究表明,秦华煤矿上行开采条件下上覆煤层回采巷道应内错式布置,内错4-8m为宜。巷道顶部采用全锚索支护时,巷道围岩应力集中系数、塑性破坏范围均较小,促使巷道拱顶区域巷周应力峰值向围岩深处转移,改善巷道浅部围岩应力环境。巷道拱部采用全锚索支护,与单纯锚杆-锚索支护结构相比,具有锚固岩层范围广、支护强度大、支护效果好的优点,在松散破碎围岩下巷道的支护体系内,巷道顶板岩层应建立全锚索支护体系。     

护巷煤柱宽度与回采巷道支护的数值模拟研究

基于铁法晓明矿N2709综采工作面煤层赋存条件,采用FLAC2D数值模拟分析了区段护巷煤柱宽度为3,5,8,12,15,17,20,25 m条件下煤柱支承压力分布情况和巷道围岩变形破坏特点,确定工作面护巷窄煤柱合理宽度为3 m,并对该窄煤柱进行了回采巷道锚网索联合支护设计。通过现场矿压观测,证明了锚网索联合支护效果较好,不仅保证了巷道的安全稳定,而且提高了煤炭采出率。     

浅埋坚硬煤层工作面端头区域支护技术研究

 针对盛鑫煤矿浅埋坚硬煤层51101综采工作面端头区域的支护技术难题,通过现场调研及工程类比等方法,对其围岩变形的影响因素及破坏特征进行了分析,并确定出工作面端头区域支护参数。运用FLAC3D数值模拟软件,对支护前后巷道围岩位移场变化进行对比分析,分析得出顶板最大下沉量、底板变形量及两帮收敛值明显降低,支护参数合理可行。现场实践表明：51101工作面端头区域围岩变形速度及围岩变形量都在安全合理范围之内,实现了矿井的安全高效开采,同时为相似工程地质条件下的工作面端头区域支护技术提供一定借鉴。