综放工作面开切巷锚梁网支护技术研究

义马耿村煤矿综放工作面开采易自燃煤层，采用开切巷沿煤层项板布置．为此首先对开切巷锚梁网支护的设计和施工有关问题进行了研究，然后对巷道项板围岩进行了深基点位移观测，同时利用超声波技术对巷道两帮进行了松动圈测定，在此基础上讨论了大断面巷道锚杆与围岩之间相互作用关系．最后说明了锚梁网支护效果．本研究成果对大断面巷道锚梁网支护具有一定的参考价值．     

浅析锚梁网、锚索支护技术在煤巷中的应用

根据巷道的地质条件，设计了锚梁网、锚索支护参数，通过锚梁网、锚索支护和U型钢支架的围岩变形观测和顶板离层观测，结果表明，锚梁网、锚索支护比U型钢支架稳定。通过经济效益分析，每米单价锚梁网、锚索支护比U型钢支架降低57．7％。     

深部回采巷道支护参数的正交数值模拟

平顶山矿区深部主采煤层回采巷道矿压显现强烈,普通锚网支护难以适应深部开采的要求,高强度、高刚度、高预紧力的强力支护是控制深部围岩变形的有效途径.采用正交数值方法对平顶山矿区主采煤层回采巷道的支护参数进行了模拟分析,确定了影响围岩变形主次因素.应用多元回归分析法,拟合了巷道断面收敛系数与综合岩体强度、顶板锚索根数、锚杆预紧力、垂直应力和动载系数的关系式,对平煤股份十一矿高强锚网索支护的丁5-6-26071风巷断面收敛变形进行了预测,与现场矿压测试结果基本吻合.     

大跨度切巷锚网索联合支护技术的应用研究

根据黄沙矿2147采煤工作面地质条件,通过理论计算,设计2147采煤工作面切巷的锚网索支护参数,并提出具体的施工工艺,为切巷施工提供了技术依据.切巷的支护效果观测表明,切巷的表面位移量、顶板离层量及锚杆锚固力均控制在切巷围岩变形允许的范围内,切巷锚网索支护效果较好,满足了切巷的服务要求.     

深部沿空切顶成巷围岩稳定性控制对策

基于沿空切顶成巷技术原理,以城郊煤矿深部工作面无煤柱开采为背景,综合运用力学分析﹑模拟计算和现场试验等方法,对深部切顶成巷围岩控制关键对策进行深入研究。结果显示：切顶留巷顶板在侧向形成短臂梁结构,降低了巷旁支护体所受压力,切缝范围内岩层垮落后碎胀充填采空区,使留巷顶板下沉量降低了约50%。采空区侧顶板为切顶巷道围岩变形的关键部位,需进行加强支护;深部切顶巷道实体煤帮塑性区范围大,通过煤帮锚索支护技术可将浅部锚杆承载层锚固在弹性区稳定煤体中;深部切顶成巷来压速度快、强度大,巷内单体支柱易造成冲击破断,采用高阻力液压支架巷内临时支护时可较好地抵抗深部强动压;巷旁刚性挡矸装置因无法适应深部围岩大变形而受压弯曲破坏,深部切顶巷道巷旁挡矸结构需实现一定的竖向让位卸压方可与顶底板协调变形。在研究的基础上提出恒阻锚索关键部位支护+可缩性U型钢柔性让位挡矸+巷内液压支架临时支护+实体煤帮锚索补强的深部切顶成巷联合支护技术,并进行现场工业性试验。现场监测结果表明：留巷围岩在滞后工作面约290 m时基本稳定,且稳定后各项指标满足下一工作面使用要求。     

三软综放沿空锚网索支护巷道回采期间围岩变形特征

针对三软综放沿空巷道围岩大变形、难支护的特点,提出采用锚网索支护新技术,通过对试验巷道数值模拟以及表面位移、围岩深部位移和围岩应力的现场监测,分析了试验巷道矿压显现活动规律,掌握了试验巷道在锚网索支护下的围岩变形规律,这为锚网索支护在三软煤层巷道的推广应用和支护参数设计提供了科学依据.     

多扰动回采巷道围岩失稳演化及控制分析

为了更好地理解多扰动回采巷道围岩的变化规律,通过对五虎山矿多扰动回采巷道现场观测、钻孔窥视,分析了多扰动巷道围岩变形特征与失稳原因,优化了巷道布置位置,确定了围岩支护方案,并进行了数值模拟与现场试验。结果表明:多扰动巷道顶板浅部围岩破碎度大,呈"网兜"弯曲下沉,两帮整体移动变形,呈反弓形破坏;多煤层开采扰动、顶板岩性软弱、围岩自稳时间短与松动范围大是围岩失稳的原因;上部煤层开采后,由上到下岩层垂直应力由马鞍形向近似拉长"W"形过渡,距上部煤层越远,垂直应力越小,011208运输巷合理位置在010908工作面采空区下方,与010908回风巷外错16 m,煤柱尺寸15 m;采用破碎顶板重点支护(注浆-架棚)与深浅围岩分区承载(锚杆-锚索)耦合控制方案后,巷道围岩变形量小于40 mm,支护效果显著。     

综放巷内充填沿空留巷工业试验

针对常村煤矿S2-6综放工作面采用传统技术沿空留巷的难点，进行了巷内充填沿空留巷工业试验．试验分三步进行：第一步，对原巷采用锚梁网索联合支护实施加固，撤掉梯形架棚；第二步，在已加固巷道下一工作面侧煤壁，实施扩帮锚网支护；第三步，在原巷位置实施巷内充填，并加固充填体．结合高水速凝充填材料的性能，通过建立合理的综放沿空留巷的围岩结构力学模型和充填工艺设计，井下工业试验达到了预期效果，留巷断面稳定后超过10m^2．证明了在巷内基本支护为梯形金属支架的巷道中进行综放沿空留巷的可行性，并作了经济效益评价．在此基础上提出了综放巷内充填沿空留巷新技术．     

综放全煤平巷锚杆支护模拟试验研究

根据“巷道围岩松动圈支护理论”,以南屯矿３上 煤层综放工作面全煤平巷围岩条件为基础,对不同动压系数、侧压系数、锚杆支护参数条件下,锚杆支护巷道围岩应力分布、围岩变形及巷道破坏规律进行了模拟试验．试验证实,矩形煤巷顶板中存在一个卸压区,巷道两帮和角部区域围岩破坏严重,是支护的重点部位．锚网支护能有效控制采动压力影响下全煤巷道围岩的稳定性．试验得到的结论对于综放全煤巷道锚网支护设计和应用具有指导意义．     

软煤层巷道支护数值模拟研究

针对新义煤矿11011工作面回采巷道煤层松软、围岩变形大、现有微拱工字钢支护难以满足生产安全需要的问题,利用FLAC数值模拟软件分别对微拱工字钢和外扎腿U型钢支护下的巷道位移矢量特征、应力特征及塑性区范围进行了分析．结果表明,外扎腿u型钢支护,能有效地改善围岩的应力状态和控制围岩的变形量,适合该矿软煤层特征;通过对12011皮带运输巷进行的工业性试验的实测变形数据分析表明,外扎腿u型钢支护,降低了顶板与两帮收敛速度与位移,提高了软岩巷道围岩强度和自承能力,维护了巷道围岩的稳定性,支护效果良好,能满足新义煤矿安全生产的要求,可为类似条件下的巷道支护提供参考．     

预掘巷过断层及其矸石井下处理技术

针对采煤工作面过断层速度慢、效率低且影响煤质等缺点，提出工作面快速无矸石过断层清洁开采技术，该项技术的关键有二：一是在断层中预掘巷；二是矸石在井下处理．基于断层中预掘巷的矿压特点，确定出其合理的锚梁网支护方案与支护参数，并采用了掘出的矸石与煤的合理“置换”方式，此项技术在翟镇煤矿得到成功应用。     

"围岩-煤体"系统失稳破坏及冲击地压预测的探讨

根据“围岩－煤体”系统在开采过程中力学结构和力学状况的运动变化特征,分析了顶板岩层对煤体缓慢加载和瞬间加载的两种作用方式,研究了瞬间加载时“围岩－煤体”系统从稳定状态到失去稳定的物理、力学过程,提出了冲击地压发生的判别准则,在现场取得了较为成功的应用。     

Control over Surrounding Rocks Deformation of Soft Floor and Whole-Coal Gateways with Trapezoidal Supports

In Gengcun Colliery, Yima Coal Group Co. Ltd.the characteristics of the gateways of thick coal seam and the coal seam is with fully mechanized sublevel caving mining are that the thickness of roof coal seam of gateways is larger, their surrounding rocks are the whole-coal mass and the coal seam is prone to Spontaneous Combustion. With the natural equilibrium arch theory, the reasonable adjacent distance of No. 11 mine-type metal supports was calculated in trapezoidal gateways based on these characteristics. Then, in-situ supporting experiments were carried out. There sults indicate that under the action of virgin rock stress, the width of broken rocks zone of surrounding rocks is 1.7-2.0m in return heading and 1.1-1.3 m in going headway. And their surrounding rocks belong to the Ⅳ-type soften rock and the Ⅲ-type common surrounding rock respectively. Therefore, under the movable abutment pressure, the gateways deformation is serious. It is suggested that the designed gateways have to use pre-broadened cross section to suit their deformation. At the same time, the accumulated water on gateway floor must be drained in time. These measures weretaken in the 1302 and 1304 coal faces in Gengcun Colliery, and the satisfactory results have been obtained.     

陈四楼煤矿煤巷锚杆支护研究

结合陈四楼煤矿 2 4 0 1工作面机巷的具体地质条件 ,对煤巷锚杆支护机理进行了研究 .指出在顶板岩石强度较低的情况下 ,采用高强锚杆支护系统 ,并选择合理的锚固方式 ,可以有效地控制围岩变形 ,保持围岩稳定 .主要介绍了回采巷道锚杆支护的设计思路 ,采用数值模拟方法确定锚杆支护参数并在实施过程中对围岩变形进行监测 .工程实践表明 :应用锚杆支护与棚式支护相比 ,能有效改善围岩的稳定性 ,取得了良好的支护效果 .     

特大断面开切眼桁架锚杆组合支护研究

根据东庞煤矿厚煤层(4.4～4.8m)一次采全高综采特大断面开切眼的地质生产条件(切眼高3.5m,宽6.8m,机窝处宽7.8m,转盘悬顶面积60m~2),研究设计了交错复式桁架锚杆组合支护。经工业性试验,这种支护比相同断面木材支护开切眼的顶板下沉量减少了60.7～86.9％,自掘进到安装完综采支架和设备历时140天,围岩稳定,切眼不需维修,取得了显著技术经济、社会效益。     

煤矿巷道断面形状及锚杆支护围岩变形的数值分析

为了研究巷道不同断面形状和锚杆支护对巷道围岩稳定性的影响,采用ANSYS有限元计算方法进行数值模拟,通过对计算结果分析,得出半圆拱形巷道为最佳断面且煤矿巷道锚杆支护能够有效地控制围岩的变形;煤矿巷道锚杆支护对竖向位移的控制作用较大的区域集中在巷道围岩1.8 m范围以内及巷道的两个底角部;对于横向位移的控制作用较大的区域集中在巷道围岩顶板、两帮中部1.6 m范围以内及巷道的两个底角部.     

Control technology and coordination deformation mechanism of rise entry group with high ground stress

Based on engineering practices of Wuyang Coal Mine, we carried out X-ray diffract researches on No. 3 coal; and the rocks of its roof and floor by XRD meter, and simulated the interactive effect of the surrounding rock deformation by FLAC^2D5.0 numerical simulation software under the condition of different tunneling method of multimine roadway in parallel. The internal structures of the surrounding rocks of 76 belt roadway were monitored by borehole observation instruments; and then, we analyzed the reason of failure and deformation of surrounding rocks of several rise entry, and proposed the technical measures for controlling interactive effect of several rise entry surrounding rock deformation at last. For the thickness seam rise roadway, two conclusions were drawn: one is that the co-deformation among roadway groups mainly reflect on that both shear failure and deformation in coal pillar among roadways have decreased the width of pillar core region and clamping action of coal pillar to roof strata, increased the actual span of roof strata, intensified the flexural failure of roof strata and prized the bed separation of roof deep rock strata. The other conclusion is that the factors controlling the interactive deformation among roadways is obvious when appropriate re-adjustment in construction sequence of the tunneling of multimine parallel roadways because the construction sequence among roadways also has great effects on deformation of the surrounding rock in roadway.     

木城涧煤矿异常条件下回采底分层空间模拟试验研究

通过对北京矿务局木城涧煤矿不具备常规条件下十槽煤底分层的相似材料模拟试验研究 ,证明了回采上分层时顶板冒落情况和矿压显现规律 ,初步探明了留与不留煤皮假顶情况下 ,回采下分层时顶板岩层二次失稳情况和矿压显现规律 ,为类似条件下开采底分层制定合理的回采方案、安全技术措施等提供重要的依据