迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。     

迎采巷道围岩稳定分段控制技术研究

本文以新元公司9110掘进工作面的地质资料为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等手段对迎采动压巷道在不同掘进掘进阶段围岩的应力演化规律、变形破坏特性进行了系统研究,得出结论如下:受邻近回采工作面采动影响,在9109工作面采空区边缘与待掘巷道区域内会产生一定的应力升高区,应力集中系数为1.4～2.4;根据迎采巷道与回...     

强动压巷道围岩变形规律及分段控制技术研究

为解决某矿单翼开采工作面采掘接替紧张的难题,提出迎采动面掘巷技术。采用数值模拟的方法,分析了某矿4102回风平巷掘进过程中的应力分布和位移场分布规律,得出巷道掘进端头受到的强动压影响范围为距4101工作面-30～+80 m。采用分段控制技术,对巷道强动压影响段采取高强大延伸率锚杆和锚索网联合支护、高水材料加固窄煤柱帮、单体支柱和铰接顶梁加强支护顶板,有效控制了迎采巷道围岩变形,确保了工作面的正常接替和安全生产。     

马堡煤矿迎采巷道围岩综合控制技术

随着煤矿开采强度的增大,迎采对掘巷道经常出现,此类巷道因受动压影响,围岩控制较困难。文章以马堡煤矿大断面巷道为背景,结合现场观测、理论分析等方法,提出了迎采巷道围岩综合控制技术,即:停掘避开掘采叠加扰动+煤柱帮锚索加强支护+顶板加强支护。研究成果对于改善大断面迎采巷道的围岩控制、缓解煤矿接替紧张、促进煤炭安全高效开采等具有重要的理论价值和现实意义。     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

迎采动面沿空掘巷经历邻近工作面侧向基本顶断裂、转动及稳定的全过程动压影响后,巷道围岩将产生大变形、维护困难.采用理论分析、数值计算和现场试验研究迎采动面沿空掘巷围岩变形规律和控制技术,得到该类巷道受邻近工作面采动影响后围岩呈现非对称变形,窄煤柱和顶板变形剧烈,提出提高窄煤柱和顶板支护强度使围岩形成有效承载体是保持迎采动面沿空掘巷整体稳定的关键,据此提出了合理的围岩控制技术:1)合理确定窄煤柱宽度,使邻近工作面采动影响稳定后巷道处于应力降低区;2)高强度大延伸率锚杆控制围岩变形;3)加强窄煤柱、顶板支护,提高关键部位承载能力.棋盘井煤矿工程实践表明,该技术有效控制了该类巷道围岩变形量,取得了良好效果.     

迎采动宽煤柱承载特性及矿压显现规律研究

单翼开采矿井为解决采掘接替紧张的问题,常会出现迎采对掘的情况,而迎采动掘巷期间,矿压显现规律和煤柱宽度的确定是巷道掘进及安全回采的关键。以炭窑坪煤业100303运输巷迎采掘巷期间为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对煤柱的合理宽度及迎采期间的矿压显现规律进行研究分析。主要结论有：通过理论计算,煤柱在受到掘进扰动和工作面采动的双重影响下,确保煤柱不完全发生塑形破坏且存在弹性核的宽度至少为30 m。数值模拟发现,掘进迎头至相遇位置前方20～30 m时,围岩变形开始增大,煤柱帮和回采帮变形量均超过0.5 m。当掘进至采空区后方一定距离后,围岩因同时受掘进扰动与采空区侧向支承应力的叠加影响,变形增幅加快,煤柱帮变形严重,最大变形量超1 m。提出100303运输巷掘进距100302综采工作面70 m时,停止掘进,在迎采扰动范围内,优化支护参数,提高煤柱承载能力。现场监测表明,巷道顶底板和两帮均变形较小均在可控范围内,有效控制了迎采动工作面掘巷的围岩变形。     

近距离煤层群多重采掘应力演化规律及控制研究

回采巷道围岩稳定性控制是实现井下安全开采需要解决的首要问题。在龟兹矿近距离煤层开采模式下,A3、A5煤层回采期间依次出现3种对采对掘情况,即本煤层对采对掘、相邻煤层上采下掘、相邻煤层下采上掘。回采巷道受多重动压影响,且各回采巷道围岩变形、应力演化不尽相同,以此3种情况下工作面回采巷道为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,综合分析了其围岩应力场及位移场的演化规律。在对采对掘情况下,随着掘进面与工作面相对推进,回采巷道围岩应力及位移先增大后减小,而后逐渐趋于稳定;根据多重动压对巷道的影响程度,将回采巷道分为强动压影响巷道和弱动压影响巷道,将强动压影响巷道进一步划分为3个阶段,即实体煤掘进阶段、迎采动掘进阶段、临采空区掘巷阶段。结合龟兹矿A3、A5煤层回采工程实践,提出了不同对采对掘情况下巷道围岩稳定性控制策略,即强动压情况下,确立合理的采掘时机及采取分段支护手段;弱动压情况下,采掘正常进行,且对整个巷道采用相同的锚网支护结构方式。     

永智煤矿迎采巷道支护研究与应用

由于迎采掘巷会形成采掘扰动应力叠加,使该阶段巷道围岩变形量增加,巷道难以维护。文章针对永智煤矿生产地质条件,采用数值模拟研究了迎采巷道的围岩应力演化规律、围岩变形规律等,结果表明：迎采扰动范围为采掘两个工作面间距20 m至滞后40 m,迎采扰动对5102辅运巷顶板下沉影响较大,对底鼓和两帮变形影响较小,巷道下部的围岩变形大于上部但不明显;根据数值模拟结果,提出了巷道顶板补强支护方案。该方案经过现场应用表明,迎采扰动范围内的巷道围岩变形得到了有效控制,取得了良好效果。     

姚桥煤矿迎回采动压底鼓防治技术研究

通过UDEC3.1数值模拟,针对姚桥煤矿7521工作面正巷掘进的3种情况进行了分析：先掘后采时,7521正巷围岩受一次采动影响,对巷道的影响较小;先采后掘时,7521正巷围岩受二次采动影响,是在一次采动稳定后再受到二次采动,对巷道的影响较大;边掘边采时,7521正巷围岩受二次采动影响,但是在一次采动未稳定时就受到二次采动,会产生应力叠加,对巷道的影响非常大。通过对现场矿压显现情况及巷道表面位移曲线,分析出采用先掘后采的方案最有利于巷道维护。     

缓倾斜煤层迎采巷道围岩控制技术研究

为有效解决缓倾斜煤层迎采动掘进巷道围岩控制难题,以某矿缓倾斜煤矿开采为工程背景,分析了巷道顶板岩层破断特征及其围岩应力分布特征。结果表明,巷道顶板岩层浅部主要为水平裂隙,深部主要为垂直裂隙,距孔口10～14 m内,超前工作面受采动影响更为剧烈;当3205回风顺槽超前工作面10 m至滞后工作面15 m时,巷道所受应力最高可达19.8 MPa,是最主要的应力影响区,应对迎采巷道加强支护。据此提出了适应现场巷道围岩条件、安全可靠的“锚杆+锚索+钢筋梯子梁”联合支护方法。通过现场实践,3205回风顺槽加强支护后,锚杆受力最大值为设计锚固力的70%,顶板垂直位移减小了67.6%,巷道围岩控制效果显著。     

采掘相向沿空掘巷动态分段围岩控制技术

以付村煤矿3上411工作面运输巷掘进期间受3上408工作面采动动压影响为背景,对3上411运输巷迎3上408回采工作面掘进过程进行数值模拟分析。根据应力监测结果将动压影响巷道分为3段,并对其进行动态分段围岩控制:实体煤掘进段采用锚网索梁联合支护,锚索采用平行交错式三花布置方式;动压剧烈影响段在实体煤掘进段的基础上加大支护密度,为了增加锚杆的整体性和整体支护强度,顶板和两帮的锚杆采用Ф14 mm钢筋梯连接,锚索采用平行五花式布置方式;采后稳定段受动压影响较小,为加快掘进速度采用锚网喷支护。现场监测表明,3上411运输巷顶底板和两帮位移均小于200 mm,有效地控制了采掘相向动压巷道的围岩变形。     

孤岛工作面迎采巷道掘进支护优化与实践

针对孤岛工作面迎采巷道围岩压力大的问题，以山西铺龙湾煤业有限公司5110工作面地质条件为背景，采用理论分析、现场实践方法，对巷道围岩变形机理进行了分析，确定了巷道正常掘进与过构造期间围岩的变形破坏形式，优化了巷道两帮锚杆支护强度及锚杆（索）预应力。根据巷道掘进过程中的矿压监测结果，锚杆受力较优化前相当，围岩位移量较优化前明显减小，巷道稳定性明显提升。     

迎采巷道围岩变形机理及控制技术研究

以马堡煤矿迎采巷道围岩控制为背景，采用理论分析及数值模拟方法对采掘全过程巷道变形机理进行分析，将巷道分为了3个阶段，即：沿实体煤掘进阶段、迎采动相互影响阶段和沿空掘巷阶段。确定了各阶段的影响范围，提出了动态分段支护设计方案，取得了良好的效果。     

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.     

新型快速掘进迎采动压巷道支护技术的应用

为解决斜沟煤矿综采工作面采掘衔接紧张和迎采动压巷道支护困难的问题,采用"滑移式临时支护装置+液压锚杆钻车"的快速掘进支护体系控制迎采动压巷道顶部岩体,现场使用结果表明:顶板离层量较小,裂隙发育较缓,有效改善了掘进期间的应力环境;同时月掘进进尺逐月提高,可达450 m,有效提升了掘进效率。     

邻采邻掘动压影响巷道锚网索联合支护技术研究

邻采邻掘巷道受回采动压影响,巷道掘进至回采工作面临近区域会出现围岩变形、煤体破碎等问题,造成巷道施工难度大、后期维护成本高.三元煤业2303工作面回风巷紧邻正在同采的综放工作面进行巷道掘进施工,通过对动压条件下巷道的支护方案的科学设计,一定程度上解决了动压巷道掘进过程中出现的问题.     

孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术研究

针对寺家庄矿5110孤岛工作面巷道掘进支护技术难题进行研究,通过采用理论分析、支护设计优化等方法,对孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术进行了研究分析,在5110工作面进行了现场实践。实践表明,优化后的支护方案应用效果良好,巷道围岩变形与支护压力大等现象得到明显改善,为类似条件下的孤岛工作面迎采巷道掘进支护提供经验借鉴。     

迎采窄煤柱巷道围岩控制技术研究

通过数值分析,研究了迎采窄煤柱宽度内应力场和位移场的分布规律,探讨了邻近工作面回采对巷道围岩稳定性、围岩变形的影响,并最终确定了合理的窄煤柱宽度,同时研究得到了高强锚杆锚索加固巷道围岩,重点加固窄煤柱帮的围岩控制技术。现场应用表明,合理留设迎采窄煤柱并采用高强锚杆锚索联合支护迎采窄煤柱巷道,经历两次采动影响后,巷道围岩顶底板和两帮变形量均300 mm,有效控制了围岩的大变形,技术经济效果显著。     

采掘交锋沿空巷道围岩动态控制技术研究

针对长壁工作面与煤柱护巷沿空巷道采掘交锋期间,沿空巷道受上区段工作面采动影响围岩控制难度较大的问题,通过对长壁工作面采场围岩应力分布特征进行分析,从迎采掘进、交锋掘进、采空区掘进3个阶段提出了“精准停掘、分区动态加强支护”沿空巷道围岩控制技术。工程实践表明,在常规锚网索联合支护的基础上,沿空巷道内支设圆木或单体支柱临时动态加强支护技术,可以确保采掘交锋期间沿空巷道围岩的稳定,实现采掘安全生产。     

迎回采工作面沿空巷道围岩稳定性机理及控制技术研究

迎回采面沿空掘巷经历邻近工作面回采引起的动压全过程,巷道围岩稳定性急剧恶化并发生较大变形,巷道维护困难。采用理论分析、数值模拟及现场工业试验来研究迎回采工作面沿空掘巷围岩稳定性及支护技术,得出此类巷道具体的支护技术。现场工业试验表明,该技术能有效控制围岩变形,保证了工作面的正常接替。