整合矿井采空区内掘进巷道围岩综合控制技术研究

 针对重组整合矿井总回风巷掘进通过采空区时巷道围岩稳定性差,巷道掘进、支护困难的现状。通过理论分析、方案设计、现场工业性试验,建立了采空区内掘进巷道围岩综合控制技术体系。根据掘进巷道开挖过程中遇到的三种不同情况提出了巷道掘进前高冒区充填注浆构成人工假顶及掘进时钻孔超前注浆提高围岩强度技术方法,提出了锚杆（索）网与料石墙工字钢砼背板棚联合支护的多层次综合支护技术方法,解决了采空区覆岩强度低、自承结构能力小的围岩控制技术难题。实践表明,采用综合控制技术有效保证了巷道围岩稳定,对类似条件下的井巷施工具有重要的借鉴意义。     

整合煤矿采空区内掘进巷道注浆加固技术

针对整合煤矿宏远煤矿总回风巷掘进通过采空区时巷道支护难的现状,采用在巷道掘进前进行高冒区充填注浆的技术方法,提高破碎矸石整体粘结力进而构成人工顶板,掘进时钻孔超前注浆提高采空区围岩强度.现场实践证明,选用化学注浆加固材料进行注浆加固,片帮、顶板冒落现象明显改善,围岩变形得到了很好控制,两帮移近量为118～ 141 mm,顶底板移近量为123～ 133 mm.     

羊东矿深部整修巷道围岩注浆加固支护技术

以羊东矿52轨道平巷中部160 m整修段为研究对象,针对巷道围岩结构,通过钻孔窥视仪观测巷道围岩破坏程度及破坏范围,为巷道整修注浆加固设计提供科学依据。注重“支护体-围岩”共同作用,采用巷道全断面注浆加固控制围岩变形,通过矿压观测验证注浆效果,观测结果表明,围岩深部基本无变形,围岩表面收敛量控制在120 mm以内,并趋于稳定,注浆后巷道变形得到有效控制,满足巷道在服务期限内的稳定性要求。     

破碎围岩巷道支护研究

针对布置在构造带中的巷道其围岩通常比较破碎,采用锚喷索支护操作难度大、支护效果不理想等问题,分析研究了破碎围岩巷道支护的技术并对巷道注浆材料、设备进行选型,采用数值模拟的方法对注浆加固并支护后巷道变形进行模拟,确定了巷道支护参数。     

近距离煤层采空区下掘进巷道支护形式的选择

通过对巷道的地质情况、矿压显现规律进行了详细分析，结合支护理论和现场实践，提出了科学合理的支护方式。     

采空区下掘进巷道围岩控制技术研究

针对峙峰山煤矿辅助运输大巷在掘进过程中遇到上方小窑遗留采空区时围岩破坏严重、巷道稳定性差的问题,采用理论分析与数值模拟的方法对巷道掘进支护方案进行了优化设计,并应用于现场。通过对掘进过程中巷道围岩变形量进行监测,表明该支护方案能够提高巷道稳定性、改善围岩力学环境,具有一定的合理性。     

锚网支护技术在巷道围岩加固中的应用

介绍了康城煤矿在半煤岩和沿空留巷的巷道采用锚网支护试验的情况。矿压观测结构表明,所采用的锚网支护能够满足生产和安全要求。     

柴里煤矿跨采巷道围岩加固机理分析

分析了锚注加固对软岩巷道加固机理，对柴里煤矿南轨道上山的2338工作面对应段进行了锚注加固，利用数值模拟软件FLAC，采用数值模拟方法，分析了锚注加固对围岩变形的控制作用，并且针对小岩柱跨采具体情况分析了锚注加固效果。     

采空区下极易破碎围岩巷道支护技术

为了研究极易破碎围岩巷道支护技术,以河南能源化工集团常村煤矿21122工作面下巷为研究对象,对21122工作面下巷顶板破碎地段进行预注水泥浆控制顶板,并架设36U圆角梯型支架配打液压抬棚加固。回采期间,巷道顶板移近量为50mm,两帮移近量为80mm,巷道围岩得到了有效的控制,保证巷道正常使用。     

复杂地层巷道支护与加固技术应用研究

针对赵庄煤业公司矿井复杂的地质条件,提出全断面锚索支护、全断面二次注浆加固、全断面复注和复喷加强支护3种方案,运用FLAC3D进行数值模拟,在分析对比模拟结果的基础上,确定支护加固技术,并通过长期的跟踪监测确定支护方案的效果和可行性,成功地解决了赵庄煤业矿井复杂地层下巷道支护与加固技术的难题。     

煤矿井下巷旁充填早强混凝土沿空留巷技术

针对济宁二号煤矿深部中厚煤层综采工作面地质条件复杂、开采深度大、工作面搬家频繁、采掘接续紧张、工作面孤岛开采等问题,研究了沿空留巷顶板运动规律,采用以巷旁充填早强混凝土为主体的沿空留巷技术,对沿空留巷巷旁混凝土墙受力与变形进行了数值模拟分析,并对巷旁支护参数和顶板锚固加强支护进行了设计.在93上02工作面运输巷中采用该技术沿空留巷870 m,混凝土墙墙体稳定;93上03工作面轨道巷沿空留巷后,矿压观测结果表明沿空留巷变形小于煤柱护巷,经济效益显著.     

沿空掘巷围岩破裂分区探测及其应用

利用YTJ20型岩层探测记录仪对沿空掘巷围岩破裂进行分区探测,基于探测结果,应用巷道支护悬吊理论对巷道原支护方式进行评价和合理化研究。在未贯通巷道的已开掘段选取3个巷道断面,每个断面布置5个测点,采用岩层探测记录仪对各个测点进行钻孔摄像探测。观察其破裂变化过程,对探测结果统计,并作出破裂分区图。分析探测结果得出：顶板离层裂隙分散,裂隙较发育,采空区侧煤帮较实体煤侧破裂严重。据探测结果对巷道原支护参数提出修正：锚杆长度缩短200 mm,取消实体煤侧的锚网支护,经矿压监测表明,支护效果良好。     

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。     

迎采动工作面沿空掘巷动态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系.在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了“高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板”的动态分段控制原理和“分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板”的动态分段控制技术.现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏.     

深井沿空掘巷煤柱合理宽度确定及支护参数优化

为了解决顾桥煤矿深部巷道小煤柱沿空掘巷的支护难题,根据顾桥煤矿1121(1)综采面回风巷的工程地质条件,采用数值模拟方法对5,8及10m三种不同宽度煤柱条件下的围岩应力分布规律进行了模拟研究。结果表明:在相同的地质及采矿条件下,8m煤柱的应力峰值最小、5m煤柱的应力峰值最大,说明该巷道合理的煤柱宽度应为8m。同时对该巷道锚索网支护进行了设计,巷道支护实践及矿压观测结果表明,1121(1)综采面回风巷采用所确定的合理煤柱宽度及锚索网支护参数,有利于保持煤柱及巷道围岩的稳定。     

采空侧巷道围岩应力分析与控制技术研究

常村煤矿S6-1皮顺为深部采空侧大变形巷道,亟需一种新的科学支护方式提高巷道围岩稳定性.通过分析煤层工作面工程地质条件,确定了包含煤层、顶板、底板的四种岩性试样进行物理力学试验,将试验结果赋值到UDEC模拟软件中模拟工程现场煤柱应力分布和巷道变形规律.结合现场情况和模拟结果,设计不同的切顶卸压方案并进行数值模拟对比.模...     

新景矿沿空掘巷围岩变形控制研究

为了解决沿空留巷围岩变形大的问题,以新景矿3216工作面为研究背景,利用数值模拟软件对不同煤柱宽度下应力及巷道变形曲线进行分析,确定了合理煤柱留设宽度6m,在此基础上给出了锚索锚网联合支护方案.通过现场实践对煤柱宽度6m下巷道支护方案的可行性进行验证,发现巷道变形及巷道变形速度均得到有效的控制,巷道整体变形量处于可控范...     

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。     

五沟矿沿空掘巷煤自燃规律及数值模拟研究

为研究五沟矿1021工作面沿空掘巷煤柱及相邻采空区自然发火的特征,根据煤炭自燃理论,采用现场煤柱测温、位能测定及数值模拟相结合的方法,分析了沿空掘巷煤自燃影响因素。结果表明：煤柱完整性是导致采空区漏风、遗煤自燃的主要原因之一。在数值模拟预测条件下,经过2～3个月后,沿空侧1017采空区中遗煤温度有所升高,但最高温度低于60℃。当矿压作用使煤柱进一步压酥时,漏风量增大,沿空侧松散煤体温度有升高趋势,具有自然发火危险性。