含软弱夹层煤巷支护改进方法研究

针对含软弱夹层煤巷支护不合理导致的巷道变形严重问题,文章采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,对含软弱夹层煤巷支护改进方法进行了研究。结果表明：锚杆与锚索合理排距分别为1.2 m与3.6 m,煤柱帮及回采帮锚杆长度合理值分别为2.0 m和2.2 m;通过数值分析不同支护方案,优化后的支护参数对于巷道围岩稳定性控制效果最佳。针对含软弱夹层煤巷研究提出了“锚杆+锚索+金属网+钢带”联合支护方法,通过现场实践,巷道顶板下沉量、煤柱帮位移量及回采帮位移量分别降低57.5%、57.7%与55.9%,有效保证了含夹矸煤巷的稳定性。     

厚煤层巷道矿压监测支护效果分析研究

矿压监测是检验巷道支护效果的主要方法之一,以凌志达矿1505厚煤层工作面为研究背景,对该工作面巷道在掘进期间和回采期间进行矿压监测,分别从巷道围岩变形及锚杆、锚索受力情况进行分析研究,结果表明:高强度、高预紧力强力锚杆支护技术在大断面厚煤巷中的使用是可行的,在该矿能有效控制大断面厚煤巷围岩的变形,减少巷道的维修,支护效果良好。     

深井煤巷高强高预紧力锚杆支护技术的研究与应用

随着矿井开采深度的不断增加,深井巷道尤其煤巷的难支护问题日渐突出。通过对协庄煤矿-850水平回采巷道锚杆支护失效原因的分析,阐述了高预紧力和高强度锚杆及其配套构件对深井煤巷支护的作用机理,并通过采用BHRB500型高强高预紧力锚杆在-850水平回采巷道进行了工业性试验,矿压观测表明,巷道变形量得到有效控制,满足了深井煤巷一次成巷、不再返修的要求。     

孤岛工作面回采巷道围岩稳定性机理及控制技术

通过对回采巷道支承压力分布以及作用机理进行研究,提出高强度高预紧力加长锚固并辅助以锚索的孤岛工作面回采巷道围岩控制技术,并与15141上巷原支护技术在现场应用情况、技术经济效益2个方面进行比较,得出孤岛工作面回采巷道基本顶在掘巷前垮落形成类似与沿空掘巷弧形三角块结构,高强度高预紧力加长锚固并辅助以锚索的锚杆支护技术提高了孤岛工作面回采巷道的围岩力学参数,巷道掘进影响期短,围岩变形量小,有效的控制了巷道变形,孤岛工作面回采巷道锚杆支护技术显著优于U型钢支护。     

断层破碎带煤巷锚杆支护技术及应用

分析了断层破碎带煤巷围岩变形破坏的原因,并提出了高强高预紧力锚杆支护、大延伸率锚杆支护、锚索加强支护等断层破碎带煤巷围岩控制技术。采用该支护技术在2401工作面回采巷道进行了工业性试验,取得了较好的围岩控制效果。     

松软复合顶板回采巷道的锚网梁索组合支护技术

针对西山镇城底煤矿2号、3号煤层松软复合顶板回采巷道(尤其是瓦斯尾巷),原用传统架棚支护存在着巷道围岩变形量大、支护效果差、费用高等问题;结合现场实际条件,采用现场调查、工程类比、理论分析、矿山压力观测相结合的研究方法,使用高强度锚杆、金属网、钢筋梯梁及锚索对巷道进行组合支护;有效地控制了巷道围岩变形,实现了煤巷安全高效掘进,取得了显著的经济效益和社会效益.     

矿井锚杆锚索联合支护应用分析

通过分析锚杆锚索联合支护作用机理及不同锚杆间距、不同锚索数量下的锚杆锚索联合支护效果,得出合理、经济的锚杆间距和锚索数,并阐明了锚杆锚索联合支护在井巷顶板控制中的突出效果,介绍了锚索与锚杆联合支护在沿空掘巷中的应用情况.在顶帮压力较大的巷道中,锚杆支护的优越性得到充分体现,保证了巷道支护的稳定性和回采的快速推进.     

千米深井大断面煤巷多维主动控制支护技术

针对千米深井高地应力大断面煤巷支护这一技术难题,通过分析邢东矿2号煤层巷道地质条件和原锚(锚杆+锚索)梁网联合支护存在的问题和导致围岩破坏的主导因素,提出了以新型高预应力桁架锚索支护顶板和锚索-槽钢桁架支护巷帮的联合控制巷道围岩稳定性的多维主动控制思路.在邢东矿2223工作面运输巷进行的现场实践表明,多维主动控制技术有效改善了围岩自身的力学性能,提高了围岩自身的承载能力和抗变形能力,巷道支护效果明显好转,工作面回采期间巷道维护工作量明显减少.     

锚网索联合支护在大断面煤巷中的支护参数研究

根据锚杆支护理论进行锚杆支护设计,明确了应充分利用锚杆周围煤岩体自身的承载能力;以理论计算为主要依据,同时考虑工程类比和工程监测情况,在总结以往回采工作面支护效果的基础上,进一步优化设计,成功解决了大断面、全煤巷道的锚索网支护的技术问题,明确了全煤回采巷道支护参数和支护材料,为以后的类似巷道支护设计提供了重要参考依据;生产实践表明,设计的锚杆支护参数达到了预期效果,取得了良好的经济效益.     

特厚煤层全煤巷道高预应力锚杆支护技术与实例分析

针对同煤集团特厚煤层开采矿井的特厚顶煤巷道中,锚杆锚索无法全部锚固到稳定岩层、巷道断面大、综放开采采动影响强烈等一系列难题,在分析锚杆锚索在煤层中的锚固性能、高预应力对全煤巷道围岩控制机理基础上,研究了高预应力锚杆支护技术,进行了火成岩侵入影响破碎围岩大巷、强烈动压影响大断面煤巷、深部多次动压影响巷道等复杂困难巷道的支护设计与井下支护效果分析。在塔山、麻家梁煤矿的应用结果表明,高预应力锚杆支护技术能够有效控制特厚煤层全煤巷道的强烈变形,满足煤矿安全高效生产的要求。     

二次沿空巷道留巷支护方式及围岩变形规律研究

基于新庄孜矿62110回风巷沿空掘巷后破坏严重出现结构性失稳且后期再需留巷,对二次留巷支护技术进行了研究。分析了巷道破坏原因为地质条件复杂且前期支护参数不合理,结合煤巷预拉力支护理论确定采用＂三高＂锚杆（高强度、高刚度、高预紧力）、锚索补强、深浅孔注浆的联合支护方案。采用快速连续观测法对回采期间巷道的围岩变形进行现场实测,结果表明：高强度架锚注方案可再造围岩结构,减缓顶板活动剧烈程度,工作面后方30～55 m为巷道围岩变形剧烈区,55 m后变形速度趋于稳定。采取该修复方案改善了支护效果,保障了工作面安全回采。     

深井厚煤层综放大跨度开切眼快速施工及支护技术

针对深井厚煤层综放大跨度7 m宽开切眼变形严重、施工支护困难的情况,采用新型高预应力锚杆锚索联合支护方式,合理选择支护参数,采用高强度高预应力锚杆锚索一次成巷施工工艺。试验结果表明：该施工支护技术可使开切眼变形得到有效控制,顶板下沉量小于160 mm,两帮移近量小于150 mm,施工时间缩短50 d,实现了快速安全施工     

极近距离煤层回采巷道合理位置确定与支护技术

基于极近距离下煤层复合项板回采巷道压力大、巷道维护困难、翻修率高的问题,提出了下煤层回采巷道采用内错布置形式,确定了不同层间距极近距离下煤层回采巷道的分段支护、联合支护方案以及支护参数。结果表明：下煤层回采巷道内错5．0m布置在低应力区,当煤层顶板厚1．8-4．m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,工字钢棚进行二次支护的联合支护;当顶板上部为实体煤或是采空区且层间距4．O-6．5m,采用锚杆＋钢带进行一次支护,锚索＋工字钢梁进行二次支护的联合支护;当顶板厚6．51TI以上或上覆为实体煤时,采用锚杆一钢带进行一次支护,锚索进行二次支护的联合支护效果较为理想。     

动压巷道矿压显现规律及支护技术

基于煤柱应力监测、钻孔窥视观察等手段对成庄煤矿3号煤层巷道矿压显现规律进行了研究,结合数值模拟确定了在强动压影响下沿空留巷的护巷煤柱宽度。结果表明:采用高强度、高刚度、高预紧力锚杆锚索联合支护强烈动压巷道,巷道围岩破坏深度只有6 m,护巷煤柱宽由原来的40 m减小到30 m,而锚杆锚索受力均达到了破断力的40%以上,充分发挥了锚杆锚索的支护能力,并有效调动围岩的自承载能力,达到主动支护的目的。     

顶板破碎煤层联合支护方式的改进

顶板支护作为煤矿开采过程的重中之重,直接关系到煤矿企业的综合生产效益以及煤矿职工的生命安全.为提高顶板支护的安全可靠性,针对石炭系煤层岩体强度较低、易造成顶板破碎的特性,对联合支护方式进行了改进.在锚杆+锚索联合支护的基础上,提出一种以锚杆+锚索+金属网+组合锚索作为承载结构,配合局部串钢针+局部架棚支护+喷浆处理的联...     

厚复合层顶板沿空掘巷支护研究

以铜川矿区复合项板条件为例,基于沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性原理,结合覆岩破断的弧形三角块模型,根据理论分析初步确定了沿空掘巷小煤柱留宽方案;进而采用锚杆组合梁加固理论与锚索悬吊补强理论进行支护断面的初步设计。采用FLAC3D模拟软件对各方案分别进行了掘巷阶段与采动影响阶段的支护效果考察,最终确定小煤柱留宽5m,巷道支护采用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,排距800mm。沿空掘巷与采动影响阶段的支护效果表明,采用该支护方案巷道围岩应力分布合理,锚杆支护系统适应性良好。     

深部回采巷道锚网索联合支护技术实践

以常村煤矿21132工作面上巷为例,用理论分析并辅以工程类比的方法,研究了全煤深部大断面高应力条件下锚网索架工字钢棚联合支护围岩变形的控制效果,优选了巷道支护参数,即锚杆长度为2.4 m,间排距为0.6 m,工字钢棚间距为0.4 m;并进行了现场试验。试验结果表明：采用锚网索架工字钢棚联合支护,提高锚杆预应力,打设顶、底角锚杆及顶部锚索能有效控制巷道变形,增强巷道的稳定性。     

大倾角松软厚煤层巷道支护的不连续变形分析

针对杜家村矿北翼回风巷大倾角松软厚煤层条件下支护难题,采用了不连续变形分析(DDA)方法进行了无支护、锚杆支护、锚杆+锚索联合支护、锚杆+锚索+W型钢带+高强度塑料网联合支护的数值分析,模拟了巷道在不同支护条件下的变形破坏过程,比较了这4种支护方式下围岩的变形、垮落情况。研究表明:大倾角松软厚煤层巷道采用锚杆+锚索+W型钢带+高强度塑料网联合支护形式效果最佳,其两帮移近量仅为38.5 mm,顶底板移近量为62.3 mm。     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

特厚煤层综放沿空掘巷围岩控制机理及其应用

针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统、高韧性材料注浆加固、钢筋混凝土墙支撑系统的刚柔协同控制技术,以及实体煤帮强力锚杆索支护系统进行特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,并阐明其支护机理。结合地质生产条件与现场工程实践确定了沿空掘巷具体支护方案与工艺流程,并进行了现场应用。现场实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量分别为65和57 mm,变形量较小,首次实现了15 m特厚煤层综放沿空掘巷围岩的有效控制。