注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

工作面端头三角区沿空巷道强矿压显现与应力转移分析

大同矿区同忻煤矿8105工作面5105沿空巷超前支护段矿压显现明显,来压强度大,巷道变形与单体支柱折损严重,严重影响了回采巷道的正常使用。在分析工作面沿空巷强矿压显现特征的基础上,得到了巷道强矿压主要影响因素,提出对工作面顶板进行双向应力转移以降低端头三角区集中应力的方法。研究表明:工作面端头双向支承压力将形成端部三角区高应力集中,对工作面沿空巷超前支护段的强矿压显现具有重要影响;采用改变形式的三参数威布尔函数对双向支承压力进行理论分析,得到了工作面端头三角区高应力大小及区域分布特征;提出了双向应力转移的方法,降低了沿空巷超前支护段围岩应力。现场实践中,通过对工作面5105沿空巷及顶回风巷顶板采取水压致裂技术后,工作面5105巷超前支护段强矿压显现得到明显改善,巷道变形量明显降低,保证了工作面的正常生产。     

采动影响下工作面交叉巷数值模拟研究

为解决工作面交叉巷在采动影响下巷道变形大难以支护的问题,通过建立交叉巷围岩力学模型与FLAC^3D数值计算模型分析了交叉巷开挖后及其采动影响下的围岩应力分布规律,得出以下结论:掘进支巷后,三角区应力集中明显,由外往里应力集中系数减小,巷道变形量大小排序:巷道锐角三角帮＞巷道钝角三角帮＞非三角帮;受超前采动应力的影响,三角区内垂直应力均增大,高应力集中区的面积占比明显增大,三角区的稳定性变差,巷道顶板由下到上水平应力逐渐增大,顶板承载性逐渐增大。基于此,提出了使用高强锚杆及对三角帮打补强锚索的支护技术,控制了交叉巷道围岩变形,确保工作面安全生产。     

亭南煤矿综放工作面巷道超前影响范围研究

为掌握亭南煤矿302综放工作面开采对两巷的超前影响范围和强度,对超前支护方式的合理性进行评价,通过超前支护支架立柱的工作压力监测分析以及工作面巷道变形量观测分析,确定了302综放工作面超前影响范围约为25m,工作面开采对两巷距工作面10m内的巷道影响较大。现场观测巷道整体变形量比较小,最终确认302综放工作面超前支护方式合理。     

综采工作面超前巷道变形机制及围岩控制技术研究

针对采煤工作面超前巷道变形量大等问题,研究了采煤工作面端部覆岩运动特性对超前巷道变形的影响,分析了超前巷道切顶卸压机理,确定了合理的切顶参数,进行了现场试验。结果表明：工作面超前巷道的变形的根本原因是工作面推进过程中弧形三角板在工作面推进方向和倾斜方向下沉运动导致其重量及其荷载作用在巷道顶板造成的,并在此过程引起超前支承压力和侧向支承压力的集中。有效切断回采巷道上方顶板与工作面顶板的联动效应后,超前巷道替代了单体架棚支护,超前巷道顶底板累计变形量和两帮累计移近量分别为未切顶的1/5和1/3。     

特厚煤层综放工作面回采巷道支护技术研究

为解决神新公司宽沟煤矿巷道支护问题,综合利用理论分析、数值模拟和现场实测方法,对巷道锚杆支护方案进行优化。工作面开采过程中,运输巷受到超前垂直应力升高影响的范围约为55m,回风巷受到超前垂直应力升高影响的范围约为70 m,邻近工作面回采造成运输巷应力升高明显,回风巷围岩应力较低;针对2条巷道的应力状态及塑性区分布,分别设计了支护方案;优化支护方案较原支护方案,回风巷与运输巷顶板下沉量减小了20%和27%,工作面帮位移减小了44%和37%,煤柱侧位移减小了3%和15%。优化方案提高了巷道支护效果,且支护材料总成本降低10.1%,为神新能源公司宽沟煤矿的安全高效生产提供技术支撑和安全保障。     

复杂地质条件大采高工作面端头和超前支护技术

为了解决东曲矿含泥岩夹矸煤层大采高工作面端头和超前支护区巷道围岩变形量大的问题,探讨了东曲矿28808工作面两端头和超前支护区巷道围岩结构特点、围岩应力环境和围岩变形原因,提出了端头切顶、保证工作面和超前区顶板支护强度,配合破碎区注浆加固的工作面端头和超前区的综合控制技术,并进行了现场工业试验。研究结果表明:工作面端头在叠加应力作用下,围岩整体破碎范围增大,巷帮的破坏失稳是引起巷道围岩变形增大的原因。对两顺槽超前加固并对工作面侧巷帮进行二次加固,配合调整工作面拉架工艺后,两顺槽超前支护区巷道围岩变形量明显减小,保障了工作面安全高效回采。     

干河煤矿回采巷道水力压裂卸压技术应用

以干河煤矿2-209工作面2092巷为工程实例，为解决该巷道变形严重的问题，拟定采用水力压裂切顶卸压技术；应用表明，通过高压水切顶后，巷道顶底板及两帮最大变形量均相对未切顶巷段减小50%左右，超前支承压力影响减弱；解决了回采巷道反复维修的问题，实现了工作面安全高效回采，取得良好的经济、安全效益。     

高档普采工作面超前支承压力分布特征分析

针对高档普采工作面受采动影响,造成超前矿压显现剧烈的问题,通过在教学三矿15031工作面进、回风巷进行现场矿压及巷道变形量的观测,并结合计算机模拟计算的结果,分析进、回风巷测点处单体液压支柱工作阻力及巷道变形量变化规律,利用观测结果寻求这种矿压显现现象的原因并确定超前支护的范围及形式。     

燕子山矿5208巷过断层防治水技术分析

断层是影响矿井安全生产的主要因素之一。为了保证燕子山矿5208巷安全通过F1断层，通过岩石力学相关理论分析了巷道纵向上断层影响范围为18 m,运用超前预注浆和加强支护的技术手段对断层附近的20 m范围进行了治理，最终使得5208巷顺利通过了F1断层，为后续5208巷通过F2断层提供了宝贵的技术经验。     

煤柱区巷道超前支护段围岩破坏机制及控制技术

新阳矿新102综放工作面材料巷超前支护段由于受多重支承压力和新102工作面采动影响,变形严重、支护困难,在详细分析巷道超前支护段变形破坏机制的基础上,提出了"锚网+W钢带+锚索+U型钢棚"的联合支护方案,并在超前工作面30m范围内采用ZT2×3200/18/35型超前支护液压支架加强支护,在超前工作面30~100m范围内采用"单体支柱+π型钢梁,1梁3柱"的加强支护方式。现场观测表明,材料巷超前支护段顶板下沉量由原先平均27mm/d减少到8mm/d,保障了工作面安全生产,加快了工作面推进速度,提高了经济效益。     

大采高工作面留巷补强措施及效果分析

针对大采高工作面留巷难度大,留巷变形严重的问题,以晋煤集团成庄矿5310大采高工作面为工程背景,采用锚索-钢筋梯等补强措施对留巷超前进行二次支护参数设计,并对巷道变形进行监测。结果显示,留巷顶板最大下沉量为70 mm,底鼓量为210 mm,两帮移近量为120mm,是未补强巷道的8.4%、46.2%和13.9%。表明该方法留巷效果达到了预期要求。     

长综放工作面沿空留巷变形规律及控制技术研究

为研究长综放工作面回采时的巷道围岩变形规律,针对长综放工作面沿空留巷超前压力大、变形破坏明显等问题,采用理论分析、数值模拟及工业性实验的方法,对长综放工作面沿空留巷破坏特征与围岩应力分布进行分析,得出巷道应力分布以及变形规律,并对现有的支护方案进行优化.通过分析古城煤矿综放工作面沿空留巷围岩变形以及应力转移情况,提出顶板超前"一梁三柱"支护并补打顶锚索、煤帮补打短锚索的补强方案.应用结果表明,采用该方案后,巷道底鼓变形最大值为200 mm,煤帮鼓出量约为80mm,整体支护效果良好.     

残采区综放开采回采巷道布置与支护

文章在分析残采区回采巷道布置的特殊性基础上 ,结合残采煤层赋存的实际情况 ,提出了“超前分段沿空掘巷”的回采巷道布置方案。现场研究了残采工作面巷道支架载荷及围岩变形特征 ,采取增加巷道围岩支护强度、对巷道两帮进行卸压、加强工作面超前支护等技术措施 ,改善了残采面两巷维护状况。     

东周窑煤矿8107综放工作面超前支护段应力分布及变形特征

文章针对综放工作面在开采采动影响下回采巷道超前范围围岩严重变形问题,现结合同发东周窑煤矿8107综放工作面回采巷道的地质及生产技术条件,通过建立FLAC3D数值计算模型,得到了两巷道在采掘影响下的围岩应力分布、顶板垂直位移和塑性区发育特征;通过分析运输巷受一次回采影响,工作面侧帮部应力集中明显,顶板下沉量迅速增加,塑性...     

综采工作面沿空回采巷道支护与管理技术

综采工作面两巷,尤其是沿空回采巷道的支护与管理技术,是实现矿井安全高效的关键因素之一,为综采工作面安全快速回采提供了有利条件。为了减少煤炭资源的损失,张集矿综采工作面一巷或两巷长期出现沿空巷道,因受采动压力影响,沿空巷道变形严重,直接影响工作面安全快速回采,文章提出应用基于锚梁网支护沿空巷道的综合治理技术,取得了较好的效果。     

综采工作面沿空回采巷道支护与管理技术

综采工作面两巷，尤其是沿空回采巷道的支护与管理技术，是实现矿井安全高效的关键因素之一，为综采工作面安全快速回采提供了有利条件。为了减少煤炭资源的损失，张集矿综采工作面一巷或两巷长期出现沿空巷道，因受采动压力影响，沿空巷道变形严重，直接影响工作面安全快速回采，文章提出应用基于锚梁网支护沿空巷道的综合治理技术，取得了较好的效果。     

特厚煤层小煤柱临空巷道矿压显现及控制技术研究

结合同忻矿石炭系煤层8305小煤柱工作面工程概况,针对其留设6 m的小煤柱临空巷道在掘进待采期间和工作面回采期间出现的矿压显现特征进行研究,理论分析认为5305临空巷道受采空区侧向扰动、工作面超前支承压力以及采空区未垮落充分的三角悬板滑落和变形失稳的影响是造成矿压显现的原因;并通过在现场应用水压致裂技术、制定卸压方案,辅助加强超前补强支护,巷道顶底板移近量由之前的0.8～2 m缩短到目前的0.5～0.8 m,巷道两帮的移近量由之前的2～3.2 m缩短到目前的1～1.5 m,矿压显现得到有效控制,进而保证了临空巷出口畅通,实现了工作面安全高效开采。     

松软煤层大采高综采工作面巷道矿压显现实测与分析

为掌握松软煤层大采高工作面巷道矿压显现规律,进行了巷道表面围岩变形和顶板离层监测,结果表明:巷道表面围岩变形分为3个阶段,即超前支护范围外缓慢变形,超前支护范围内快速变形和剧烈变形;超前支护范围外顶板离层量较小,超前支护范围内离层量增加较快;锚固区内离层量在安全范围内,但锚固区外离层量较大,应当调整支护系统。     

采动影响下底板巷道围岩变形观测与分析

通过对平朔井工一矿9006辅运巷在4106工作面采动影响下发生的围岩变形进行观测与分析,掌握了巷道在采动影响下的变形情况。分析了两帮移近量、顶板下沉量和底鼓量的变化特征,揭示了测站变形量与工作面水平距离之间的定量关系,总结归纳了9006辅运巷变形经历的不同阶段,提出了在采动影响到达后加强巷道支护和加快工作面推进速度的建议,为今后4煤与9煤同采条件下安全回采提供了有力地支持。