软岩巷道桁架锚索支护技术的应用

冬笋煤矿二煤皮带下山在原支护条件下严重变形且支护体部分失效,针对该下山相关生产地质资料,提出了合理的支护方案,利用数值模拟软件FLAC对该方案进行了合理性分析论证.经分析发现实现该巷道围岩稳定的关键在于有效控制两帮煤体的变形,进而设计了在巷道帮部加装预应力桁架锚索配合锚杆网带的联合支护方案.现场试验及实用效果显示,此方案可以有效控制巷道围岩变形,达到使用要求.     

全断面高预应力强力锚索支护技术及其在动压巷道中的应用

分析了目前煤矿锚索支护存在的问题,在高预应力强力支护理论的基础上,提出高预应力、长度较短的强力锚索,并全断面垂直岩面布置,是高地压、大变形巷道的有效支护方式.介绍了强力锚索及配套护表构件的力学性能,将强力锚索、拱形大托板及钢筋网组成全断面强力锚索支护系统,在锚索施加预应力的同时,给钢筋网也施加了较高的预应力,使钢筋网成为预应力支护系统的重要组成部分.在潞安矿业集团有限责任公司漳村煤矿一条与回采工作面对掘的、受2次强烈动压影响的巷道中,进行了全断面高预应力强力锚索支护技术试验,巷道支护状况发生本质变化.巷道两帮移近量比原支护方式降低90%,顶板离层几乎为0,围岩变形得到有效的控制.不仅解决了巷道支护难题,而且验证了支护理论的正确性.     

一次动压巷道预应力锚索支护设计与参数优化

针对阳泉矿区一次采场巷道，采用正交数值分析方法和灰色理论中的关联度分析，进行了支护参数的优化决策。考虑到综合支护成本和施工难易等因素，采用灰色理论进行最佳方案的关联度分析，由此获得一次动压巷道的最优支护方案。应用于阳泉矿区一次采场巷道支护设计，取得了较满意的支护效果。     

二次动压巷道高预应力锚杆锚索联合支护

煤峪口矿2706工作面回风巷为二次动压巷道,通过采用高预应力、高强度左旋螺纹钢锚杆与1×19股低松弛钢绞线锚索支护方式,配合W型钢带及其它支护构件,实现了锚索、锚杆联合支护体系的主动支护,有效控制了二次动压巷道围岩变形量,提高了巷道围岩整体的稳定性,取得了良好效果。     

近距离煤层强烈动压巷道全锚索支护技术

为解决官地矿22608工作面底抽巷在受到近距离煤层多次动压影响下巷道支护难题,首先进行了地质力学测试,测试结果显示:底抽巷所处位置地应力属于中等应力水平;巷道顶板4m范围内岩层为泥岩、节理裂隙发育,强度低,平均为22.65 MPa;根据地质力学测试结果,采用数值模拟方法分析了巷道在受近距离煤层多次动压影响时的应力分布和变形状况,最后提出了全断面高预应力强力短锚索支护技术,取得了良好的效果。     

近距离煤层强烈动压巷道全锚索支护技术

为解决官地矿22608工作面底抽巷在受到近距离煤层多次动压影响下巷道支护难题,首先进行了地质力学测试,测试结果显示:底抽巷所处位置地应力属于中等应力水平;巷道顶板4m范围内岩层为泥岩、节理裂隙发育,强度低,平均为22.65 MPa;根据地质力学测试结果,采用数值模拟方法分析了巷道在受近距离煤层多次动压影响时的应力分布和变形状况,最后提出了全断面高预应力强力短锚索支护技术,取得了良好的效果。     

煤矿巷道预应力锚索支护技术

锚索支护技术在我国煤矿应用发展较快，其特点是锚索可锚入到深部较稳定的岩层中并可施加预应力。详细介绍了ＭＨ型煤矿巷道锚索系列的结构形式和工艺特点。通过所列举的工程应用实例，说明了这种巷道锚索在大硐室支护、破损巷道及不良地层加固方面所起的重要作用和显著效益。     

锚索支护在动压巷道复合顶板中的应用

大同煤矿集团公司马脊梁矿14#煤层厚度为2.5～2.7m,倾角1°～3°;伪顶为0.3～0.4m厚的砂质泥岩,不稳定,厚度变化大;直接顶为2.70～3.02m厚的砂泥岩互层.内部节理、层理发育呈多层薄层状赋存,且节理面有钙质充填,易塌落,属Ⅲ类一般性围岩;老顶为6.57m的粗砂岩,较稳定,属Ⅱ类围岩.并且上覆11#层采空区,层间距平均为19m,属于近距离煤层开采,受集中压力影响明显.原设计采用锚杆-钢棚(棚间距为1m)联合支护,不仅架棚要求技术质量高、生产成本高、工人的体力劳动强度大,而且还影响了巷道的掘进速度.并且架棚支护属被动支护,初撑力低,对顶板起不到主动支护的作用,特别是在使用过程中巷道的维护工作量大,需要二次投入.通过比较论证,并结合现场实际情况,修改了原支护方案,在14#层2301、5301巷开始推广应用锚索支护技术.     

深部复合顶板煤巷预应力桁架锚索梁支护技术

曲江煤矿工作面埋深已达-900m以下,煤巷变形严重,采用锚网梁支护方式已不能满足生产的正常进行.介绍了巷道大变形的特征,通过观测试验方法对巷道围岩变形破坏机制进行了分析,采用数值模拟方法分析了巷道的变形破坏过程,表明掘巷初期锚杆支护质量差达不到要求和煤柱留设宽度的不合理,是导致巷道掘进初期发生大变形的主要原因,然后提出要加强锚杆安装质量,并根据数值模拟结果确定了合理的煤柱宽度,有针对性的提出了锚网梁+预应力桁架锚索梁的联合支护方式,并进行了工业性试验,试验观测结果表明巷道变形得到了较好的控制,能够满足正常生产的需求.     

桁架锚索支护技术在大断面巷道支护中应用

针对13031切巷大断面在采用原支护方式情况下出现巷道顶板下沉量和巷道两帮位移量增大,巷道变形较为严重等问题,结合复合桁架结构锚索支护技术原理,并采用FLAC3D进行数值模拟,确定采用桁架锚索的长度及桁架搭接长度等合理技术参数,按照参数对巷道支护方案进行优化设计并在现场实施,根据现场观测及实施效果表明,采用复合桁架锚索技术支护后,巷道顶板下沉量为87mm,巷道两帮位移量为46mm,巷道围岩变形量未超过规定要求,达到了控制巷道顶板的要求。     

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。     

金达煤矿动压巷道支护技术研究

金达煤业10107运输巷采用架棚和锚杆联合支护,支护参数不合理,巷道受动压影响变形严重,两帮移近量达800 mm,底鼓量达1 500 mm,巷道需要多次返修。为解决巷道支护难题,在该巷内进行了地质力学参数测试,分析了支护存在的问题及动压巷道围岩受力特点,提出了高预紧力锚杆支护技术,进行了井下试验。结果表明:新支护在巷道浅部围岩形成刚度较高的预应力承载结构,矿压监测结果显示巷道顶板下沉量43 mm,两帮移近量95 mm,巷道支护效果有了明显改善,满足矿井正常回采的要求。     

动压巷道组合锚索的“应力柱”效应研究

为有效控制动压巷道围岩变形较大、支护控制困难等问题,以山西某矿8102工作面为工程背景,通过现场调研、数值模拟、现场试验等手段,对动载扰动条件下组合锚索的支护效果进行研究分析,并在现场进行了工业性试验。研究结果表明:通过对在动压巷道顶板施加组合锚索的数值模拟得知,巷道顶板应力比较集中,并出现“应力柱”效应,巷道变形较小。结合现场工业性试验,在动压巷道顶板施加组合锚索,巷道变形破坏情况明显好于未施加组合锚索段;组合锚索可以有效控制动压巷道围岩变形破坏情况。     

厚层泥岩顶板煤巷桁架锚索支护技术的应用

针对厚层泥岩顶板煤巷掘进过程中的支护难题,研究了桁架锚索支护技术原理,制订了针对性支护方案,并提出了施工过程中关键问题的解决办法。现场应用表明,桁架锚索支护技术较好解决了该条件下的支护问题,且创造了良好的效益。     

深部动压巷道围岩控制技术研究

为了确保深部矿井巷道围岩的稳定性,根据理论和经验分析,煤矿巷道稳定性影响因素主要为巷道围岩性质、开采深度、采动影响剧烈程度、巷道与上部煤层间的垂距、巷道支护不合理等因素。采用采场远距离卸压保护技术、预应力锚索束技术和钻孔卸压联合主动支护技术,预防了浅部围岩变形和工字钢在锚索端部出现的弯曲变形,遏制了巷道底部浅部围岩的变形,确保了巷道的稳定性。     

近距离采空区下回采巷道锚网索支护技术

针对大埋深近距离下位煤层回采巷道小平距内错布置方式下高应力带来的大变形问题,以己16-17-31020工作面运输巷为例,分析了巷道控制原则与技术,采用数值模拟,分析了不同支护方式下巷道围岩应力及变形分布特征。研究得出,支护方案采用顶板间排距为1 200 mm×1 600 mm的22 mm×6 500 mm预应力锚索、顶板间排距为700 mm×800 mm的22 mm×2 600 mm高强预应力锚杆、两帮间排距为750 mm×800 mm的20 mm×2 400 mm高强预应力锚杆时,巷道围岩的变形程度最小。研究可有效解决大埋深近距离煤层的大变形问题,可为条件相似的矿井提供借鉴。     

近距离煤层下层动压巷道支护技术研究

针对近距离煤层群下层动压巷道的地质特点,以山西某矿回采巷为例,在原支护分析和效果评价基础上,采用FLAC^3D有限差分程序,对巷道围岩应力分布规律、塑性破坏范围及支护改进措施进行研究。通过井下地质力学测试、围岩变形破坏特征分析,提出高预应力全断面锚索支护技术,并开发了高强度、大面积护表构件。井下实践表明,高预应力全断面锚索支护技术,能够解决近距离煤层群下层动压巷道支护难题,保证巷道安全。     

强烈动压下全断面强力锚索支护技术及应用

针对大阳泉矿15号煤层强烈动压巷道托顶煤支护技术难题,采用现场调研、理论分析、现场试验与测试、支护材料优化更新、现场跟踪与矿压监测等方法,对大阳泉矿15号煤层厚煤层托顶煤动压巷道支护技术进行系统研究,提出采用全断面强力锚索支护技术,并进行了井下工业性试验。实践表明,采用全断面强力锚索支护技术有效解决了厚煤层托顶煤动压巷道支护难题,巷道围岩得到有效控制,取得了较好的支护效果。     

大倾角煤层动压巷道矿压显现规律及支护优化

针对3695回风巷受上工作面采动动压影响下巷道矿压显现剧烈的问题,基于3695回风巷所处的工程地质条件,运用FLAC3D数值模拟软件研究大倾角动压巷道在采动前后围岩的应力环境及塑性区范围.结果显示,受采动影响后,巷道顶板及左帮围岩垂直应力明显增大,巷道塑性区进一步范围扩大,围岩变形破坏严重.根据原有支护系统问题,提出了...     

断层构造影响带巷道全锚索支护技术

为了解决断层构造带内巷道的支护问题,针对车集煤矿2614工作面位于落差0~50 m断层影响内的地质状况,分析断层构造影响带内巷道支护的影响因素,研究得出巷道原有支护体系中锚杆失效的原因是围岩的破碎和锚杆长度的局限性使其无法提供足够的预应力;分析锚索支护的原理,和锚杆相比,锚索的长度、预应力及承载能力都比较大,更适用于断层构造影响带内的松软破碎围岩巷道的支护。同时,根据对原有锚杆支护失效的原因和锚索支护原理的分析,设计采用短锚索代替锚杆的全锚索支护,数值模拟结果分析和现场矿压观测数据都证明了全锚索支护的优越性。