动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

良相煤矿支护技术改革的探索及实践

针对良相煤矿复杂地质条件,原架棚支护方式巷道变形量大,支护效果不佳等,提出采用锚网索联合支护的改革技术方案。通过巷道围岩变形监测,得出不同支护方式下巷道围岩变形规律。现场实践表明,相比架棚支护,锚网索联合支护能减少巷道围岩顶底板相对移近量的73%,巷道两帮相对移近量的70%,有效地控制了巷道变形。     

高应力破碎软岩巷道变形失稳分析与支护对策

在分析芦沟煤矿皮带运输巷原有支护破坏特征及大变形围岩失稳原因基础上,提出了具体支护对策和优化措施,通过现场布点实测验证,棚索协同支护在高应力破碎软岩巷道可有效控制围岩变形。     

薄煤层回采巷道支护技术研究

晋能煤运临汾公司金源达煤业31118工作面下副巷为薄煤层回采巷道,当采用工字钢棚对棚支护时,经常出现顶梁破断,棚腿扭曲这些典型的结构性失稳现象,因此,提出了棚索耦合支护方式,并采用FLAC数值模拟软件进行模拟。结果表明,棚索耦合支护能很好地改善围岩应力状态,围岩控制效果显著。工业化试验结果表明:棚索耦合支护能够有效地控制巷道围岩变形,巷道支护效果良好。     

深部高应力软岩巷道注浆加固围岩控制技术

裴沟煤矿樊寨井用42采区泵房围岩岩性差,服务年限长,埋藏深应力大,且受断层影响,残余构造应力也大,泵房最后确定的支护方案为棚索协同耦合支护,架棚后需进行壁后充填注浆。分析了注浆能提高围岩强度和减小塑性区的原理,结合工业实践,得出了注浆及时巷道变形更加小的结论。     

高应力回采巷道过断层破碎带支护技术与实践

平煤八矿丁5.6-11250工作面埋深为750~830 m,掘进过程中揭露断层39条,巷道围岩应力大,巷道支护困难。为解决巷道掘进支护困难问题,采用数值模拟方法分析了不同支护参数对巷道围岩的控制效果,提出锚网索喷+U型棚联合支护的技术方案。现场观测表明,围岩变形量得到控制,保证了锚网索联合巷道过断层时的支护安全。     

基于防治冲击地压的锚杆支护参数设计

通过实测围岩地应力知,耿村煤矿以自重应力场为主,据此确定巷道支护及卸压方案。工程实践表明,对以自重应力为主的区域,通过巷道卸压和高强锚网索+36U型棚联合支护技术,有效控制巷道围岩变形。     

受邻近工作面采动影响的巷道加固研究与实践

通过对下峪口煤矿1110回风巷道原U型棚支护的失稳机理、采动影响、围岩物理化学性质和底板破坏特征的分析,得出围岩失稳破坏的主要原因,并根据结构补偿原理提出了高应力破碎煤层巷道棚-索协同支护技术。通过对围岩变形信息的检测,表明该支护技术有效的控制了巷道围岩变形。     

高应力软岩硐室高强稳定型支护技术

某矿42采区变电所巷道掘出后变形严重,巷道基本不能使用,为了保证变电所在服务年限内的正常使用,研究了新型支护方案。提出了顶帮棚索协同支护结合壁后充填注浆增加结构稳定性,提高围岩承载能力,底板底反拱锚索支护控制底鼓。通过方案实施后的位移观测,方案有效控制了围岩变形。     

综采工作面回风巷支护参数优化试验研究

针对李村煤矿2301工作面回风巷原锚网索联合支护方案无法有效控制巷道围岩变形的问题,通过分析巷道围岩变形影响因素,合理计算锚网索支护参数,优化巷道支护方案,并利用数值模拟分析零原岩应力条件下支护方案优化前后应力变化,确定优化方案在顶板和两帮支护应力分别较原支护方案提高225%和21%。现场工业性试验表明,优化支护方案较原支护方案顶板和两帮围岩变形减少约88.30%和43.78%,控制在合理范围内。     

深部开采软岩巷道过断层围岩控制技术研究

为解决山西马道头煤矿三采区轨道大巷通过F13断层时,由于地质构造复杂,顶底板岩层比较软,导致支护难度较大的问题,采用FLAC^3D软件对原支护措施下巷道围岩稳定性和加强支护后巷道围岩稳定性进行数值模拟,确定通过强化竖向支护来控制围岩变形。采用25U型钢强化巷道顶板、两帮支护,混凝土+网片底板加强支护。新的支护措施实施后,对巷道顶板位移量进行了考察,考察结果显示,加强支护措施可靠。     

深井高地压坚硬顶板采场围岩特性的数值模拟

深井高地压坚硬顶板采场矿压显现与围岩控制问题更加突出,分析煤壁、顶板、底板的应力状态与变形破坏特征,对深井高地压坚硬顶板采场围岩控制具有重要的意义．本文采用AN—SYS6．1数值模拟软件,模拟分析了不同采深条件下煤层和顶底板应力状态的变化特征,通过比较得到了支承压力、煤壁破碎区、煤壁变形、直接顶及底板应力等的变化特征,初步研究了深井高地压坚硬顶板采场围岩特性．结果表明,深井条件下围岩的受力情况更加复杂,围岩更容易出现应力集中,这提高了工作面的支护难度．     

厚松散层破碎围岩大巷分阶段支护技术

为了控制新桥煤矿厚松散层破碎围岩大巷持续剧烈变形,采用地质雷达测试围岩松动圈范围,为支护设计提供可靠的理论依据,测试结果表明,围岩松动范围1.5~2.5 m。针对大松动圈破碎围岩特性,采用分阶段支护技术,适时动态控制围岩变形,矿压观测结果表明,采用锚网喷支护形式有效控制了巷道顶板和两帮的初期稳定,采用底板反拱注浆支护形式有效控制了底鼓变形,后期采用帮部滞后注浆有效控制两帮围岩变形。支护方案科学、合理,达到了预期的支护目标。     

深井软弱围岩采区回风巷卸压支护技术研究

针对金能煤业一采区回风巷易发生巷道大变形问题,通过数值模拟对比卸压前后围岩应力场的变化,进而提出卸压支护的控制技术方案。工程实践表明,采用卸压支护控制技术可实现应力转移,实测围岩顶板最终下沉量为141mm,顶底板最终移近量为190mm,两帮最终移近量为136mm,有效地控制了巷道围岩变形。     

西曲矿12312工作面回采巷道围岩支护优化研究

三软煤层掘进巷道,围岩变形具有变形速度快、持续时间长等特征。12312回风巷原采用锚网索支护方式,受到顶底板以及煤层松软、承载能力差等因素影响,巷道围岩变较大,支护方案难以满足围岩控制需要。为实现巷道围岩有效控制,为此提出综合使用架棚、锚杆索、注浆方式对巷道支护进行优化。在12312回风巷现场应用后,巷道顶底板及巷帮变形得以较好控制,可满足后续掘进以及采面回采需要。     

大断面破碎围岩巷道联合动态支护试验研究

通过巷道现场监测、松动范围探测、底板矿物成分测试等方法,分析了巷道围岩变形破坏的特点。针对该矿高应力极破碎软岩巷道提出了预留大变形量、初期支护采用带大变形组件的锚杆锚索与金属网柔性支护,后期采用先浅后深二次注浆加固支护,最后再对巷道表面喷射混凝土组成的动态联合支护,达到了释放围岩变形能和降低围岩应力、支护结构与被支护的围岩共同承载、形成了联合承载结构的目的,充分发挥了围岩的自身承载能力,有效地解决了顶底板与两帮持续变形最终破坏的难题。     

泥岩复合底抽巷变形围岩控制技术研究

针对岳城煤矿底抽巷支护结构失效、顶板离层严重等问题,提出了针对泥岩复合顶板条件的锚网索喷支护方案.现场应用结果表明:采用优化支护方案后顶底板、两帮围岩变形情况明显降低并趋于稳定,该方案能够明显提高围岩变形的控制能力.     

沿空留巷巷内支护技术研究与应用

针对沿空留巷围岩变形大、变形不匀均、维护效果差等状况,以沁新矿沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析了巷内支护与围岩变形、应力分布的关系,揭示了沿空留巷巷内支护机理：采用高阻让压支护,提高沿空留巷围岩承载能力和抗变形能力,适应沿空留巷阶段性围岩大变形与应力调整。开发了沿空留巷巷内支护技术：① 基本支护：采用高预紧力、高强度、大延伸率锚杆与锚索支护,提高围岩承载能力、适应围岩大变形;② 加强支护：回采工作面后方一定范围内的沿空留巷采用高阻让压的单体液压支柱加强顶、底板支护,即在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段,通过单体液压支柱有效支撑顶底板、减小顶板回转、下沉和巷道底臌,保持沿空留巷围岩稳定;③ 沿空留巷围岩变形稳定后撤除作为加强支护的单体液压支柱。     

深部大规模开采岩体稳定性数值模拟研究

基于FLAC3D对马城铁矿深部大采场开采及回填过程中,围岩与充填体的稳定性进行数值模拟计算,并通过现场工程试验进行了验证。研究结果表明:(1)一步回采后,矿房出现顶板下沉和底鼓现象,间柱顶底板处应力集中明显,最大应力达到36.45 MPa,围岩局部呈塑性破坏;二步回采时,矿柱位置应力集中加剧,最大集中应力达到69.35 MPa,顶板最大位移15.01 cm,空区部分围岩呈失稳状态。(2)一步回采胶结充填后,胶结充填体对空区围岩起到了支撑作用,在一定程度上恢复了围岩三向受力状态,矿房顶底板应力集中程度减弱;二步回采尾砂充填后,充填体进一步抑制了空区塑性区的发展,围岩受力分布相对均匀,顶板位移与之前相比基本不变,顶底板变形得到了有效控制,保证了深部大采场开采的安全性和可靠性。     

深井高应力破碎软岩巷道过断层支护技术研究

针对深部软岩破碎巷道遇断层后,巷道围岩变形量增大、易造成顶板垮落、底鼓变形破坏剧烈等问题,对高应力软岩巷道过断层支护机理进行了研究。通过采用数值模拟与现场实践相结合的方法,确定“金属网、U型钢拱支架、喷浆、注浆和锚索”的综合支护方式。应用结果表明,巷道顶底板和两帮的变形量大大减小,有效控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形和底鼓,保证了巷道围岩稳定。