大断面矩形煤巷围岩的变形特征

针对巷道断面面积增大带来的巷道围岩变形严重、支护难度增大等问题,有必要深入研究大断面巷道围岩变形破坏机理。通过建立数值模拟模型,分析大断面矩形巷道围岩变形机理,得出不同巷道断面条件下围岩的位移变化规律以及塑性区分布规律,以及当矩形巷道宽和高发生变化时对围岩变形的影响规律,为选择大断面矩形巷道支护技术和支护方案提供科学依据。     

锚网索联合支护技术在半煤巷大断面中的应用

通过对大断面锚杆、锚索、锚网、钢带联合支护机理进行简要论述,对大断面矩形巷道围岩破坏机理及支护关键进行分析。通过对布尔台煤矿二盘区主运大巷延伸巷大断面矩形半煤岩巷道采用该支护技术施工,现场巷道顶、底、两帮变形量小,达到了理想的支护效果,证明了该支护方法在大断面矩形巷道的施工工程中,具有施工简单、快速、经济、安全、可靠的特点,值得在高产高效矿井中进行推广。     

大断面矩形巷道支护参数设计研究

文章针对坚硬顶板下矩形巷道断面加大后的围岩稳定性控制问题,对未支护过的大断面矩形巷道进行锚杆支护设计,介绍了扁椭圆巷道围岩破坏范围的计算方法,并对大断面矩形巷道的锚杆锚索联合支护进行计算设计,采用数值模拟探究支护后的巷道围岩变形情况,最后对巷道的围岩变形及变形速率进行现场长周期监测。数值模拟结果显示,围岩应力主要集中于顶板左右边角处。巷道围岩最大主应力和水平应力均在锚杆承力范围内。现场监测结果显示,锚杆支护后,围岩顶板最大位移158mm,两帮最大位移61mm。围岩变形相对大断面较小,并在检测周期结束时,围岩几乎不再变形。文章介绍了坚硬顶板大断面巷道锚杆支护计算方法,并通过数值模拟和现场监测验证了支护效果,可对相关巷道断面扩大围岩支护工程提供一定经验。     

大倾角工作面巷道断面形式优化数值模拟

针对大倾角工作面梯形巷道顶板破碎、较高侧煤帮变形破坏严重的现象,以陈蛮庄煤矿3402工作面轨道巷为工程背景,结合现场实际和UDEC2D数值模拟,对比分析了巷道矩形开挖和梯形开挖时围岩破坏特征,并根据矩形巷道顶板三角煤的破坏特征提出了五边形巷道断面形式。对3种断面形式下巷道横截面积、断面支护长度以及围岩稳定性进行了对比研究。研究表明:对于大倾角工作面,五边形巷道断面形式相比于矩形巷道有效提升了回采工程的活动空间,合理摒弃了位于顶板的不易支护的部分三角煤;相比于梯形巷道合理降低了巷道支护成本,提升了直接顶板的稳定性。因此,五边形工作面巷道更有利于大倾角工作面的安全高效生产。     

矩形大断面煤巷围岩空间变形规律

为研究掘进过程中特厚煤层矩形大断面围岩空间变形规律和围岩稳定性问题,以国投塔山煤矿5106巷为背景,通过FLAC3D软件对矿山巷道掘进过程中无支护情况下的煤岩空间变形问题进行了数值模拟。研究结果表明:特厚煤层矩形大断面巷道的围岩变形在掘进开挖之后迅速发生,且主要集中在顶板和两帮处;巷道围岩变形的变形量随着与巷道距离增大而逐渐减小,且扰动范围在3倍巷径之内;针对特厚煤层矩形大断面巷道的围岩变形特点,在掘进过程中,应该及时采取超前支护和后续有效支护措施,减缓围岩变形对围岩整体稳定的扰动。     

综采工作面回采巷道断面形状优化设计探讨

针对目前西铭矿48710工作面矩形巷道变形大、难以维护等问题,结合具体条件,采取UDEC模拟分析了矩形巷道、圆形巷道、直墙半圆拱形巷道的破坏特征、受力情况及围岩变形量,得到了直墙半圆拱形巷道断面为最优断面,并采取了锚杆+锚索+金属网+钢筋梯子梁联合支护进行了数值模拟,为类似条件工作面的巷道断面选取提供参考。     

大跨度巷道双微拱支护技术模拟分析

针对大断面巷道跨度大、顶板易冒落的特点,采用双微拱断面+单体支柱+锚杆(索)减跨支护方法,采用数值模拟方法确定了减跨支护参数,得出锚杆预紧力不低于70 kN的结论,并对减跨支护方案的效果进行了模拟分析。结果表明,双微拱断面的支护效果优于矩形断面的支护效果。     

软岩大巷断面形式选择及支护参数研究

塔拉壕煤矿2~#煤层西翼辅运大巷埋深134 m,顶板为泥岩和粉砂岩,岩性较弱,巷道支护困难。通过数值模拟对比矩形断面巷道与直墙拱形断面巷道的顶板破坏范围及特点,确定西翼辅运大巷采用矩形断面,给出了巷道的合理支护参数。     

开滦范各庄矿巷道断面优化与支护效果分析

针对范各庄矿2429煤巷巷道变形严重,影响矿井安全高效生产的问题,分析了影响该巷道稳定性的因素,研究从巷道断面优化入手,结合范各庄矿2429煤巷巷道的围岩力学性质,运用FLAC3D数值模拟,建立计算模型,将圆角矩形巷道断面替代原来的直角矩形断面。通过对巷道周边塑性区分布、应力场、位移场等的分析对比,提出了锚网索支护,并进行现场的数据分析观测。得出了将巷道断面优化后,并采用合理的支护方式,巷道的力学效果大为改观。     

大倾角工作面回采巷道断面形状优化

针对开采大倾角煤层时,矩形回采巷道出现围岩变形不对称的问题,在3308工作面轨道巷开挖前,设计矩形和直墙微拱形巷道断面,采用FLAC^3D对巷道应力分布特征、巷道围岩移进量及塑性区进行比较。结果表明：应力方面,直墙微拱形断面帮部和顶部破坏减少,承载能力较强。位移方面,直墙微拱形断面巷道围岩移进量总体比矩形小。综合可得,直墙微拱形巷道断面为最合适断面,最后针对直墙微拱形巷道提出对应支护建议,对类似巷道断面选取具有借鉴意义。