深部高应力巷道高强支护技术的实践应用

以王村矿2301切眼(导硐)为案例研究了深部高应力巷道高强支护技术的实践应用,设计了巷道高强支护方案,并通过计算确定了高强支护参数。现场观测数据结果表明:2301切眼(导硐)巷道最大顶底板变形量、两帮变形量都较小,高强支护方案有效地控制了巷道围岩的变形量,高强支护方案设计合理。     

煤矿大断面切眼围岩变形破坏特征及支护参数设计

为了解决大断面切眼片帮严重、局部顶板淋等问题,分析了切眼围岩变形影响因素、顶板力学模型以及帮部力学模型,然后对大断面切眼巷道支护参数进行了设计。研究得出,切眼的顶梁最大挠度和跨度呈三次方关系,切眼巷道帮部围岩破坏深度和切眼巷道高度呈正比以及计算了大断面切眼巷道支护锚网、锚索参数。研究对切眼的支护稳定以及实现煤矿的高产高效具有重要意义。     

软弱泥岩顶板开切眼变形破坏与稳定性控制

为解决软弱泥岩顶板开切眼存在的支护难题,以潞安集团华亿五一煤业11101工作面开切眼为工程背景,采用现场调研、理论分析等方法分析,得出结论:开切眼围岩稳定性主要影响因素有软弱泥岩顶板、煤体结构、泥化底板、大断面及应力扰动。然后结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理。工程实践表明,该项技术能够有效控制软弱泥岩顶板巷道围岩变形破坏,确保巷道稳定。     

综采面对接中部大断面切眼围岩控制技术

对某矿1341工作面大断面切眼对接期间的巷道变形进行了分析,并从对巷道顶底板及里帮进行加强支护的角度出发,提出了对中部切眼顶板采取注浆加固、里帮增加锚杆、底板锚杆支护等加强支护方案。通过数值模拟分析中部切眼在工作面采动影响下巷道的围岩变形特征,结果表明：顶底板移近量为126 mm,两帮移近量为80 mm,与原支护围岩的变形量相比,对中部切眼进行加强支护设计以后可以有效控制中部切眼围岩变形。     

三软厚煤层综放开采大断面开切眼围岩控制技术研究

三软开采条件下大跨距开切眼围岩破坏程度高、支护难度大,为实现该类全煤巷道围岩稳定性控制,采用现场实测和理论分析相结合的方法,研究了大跨距切眼巷道围岩破坏特征并提出了相应的控制方法。对三软厚煤层全煤巷道围岩破坏特征进行了钻孔探测,由于顶板含有较多软弱夹层,大大降低了顶板岩层强度,造成运输巷顶板岩层破碎程度高、破坏范围大,同时顶煤较厚,极容易垮落,给锚索施工造成较大困难;针对三软大跨距切眼巷支护难题,提出了联合支护方式,并将其支护原理进行了阐述,在采用主被动联合支护方式同时利用了支护体和围岩自身的承载能力,可有效提高围岩控制效率;提出了高强稳定性锚网联合支护技术,设计了大跨距切眼巷道一排和二排巷的支护参数,进行了现场工业性试验,实测结果表明,采用主被动联合支护的条件下,切眼顶板离层量接近等于0,锚索安装后迅速提供支护力,保证了大跨距切眼巷道围岩稳定性。     

大跨度综采开切眼新型预应力锚杆支护综合控制技术

在分析高强预应力支护体系支护结构与原理的基础上,结合王村煤矿大跨度综采开切眼的具体条件,确定高强预应力支护体系的支护形式与参数.在井下的实验表明:预应力锚杆、锚索梁联合支护能够有效控制大断面煤层巷道围岩变形,巷道支护效果良好,保证巷道安全,具有显著的经济效益.     

大断面切眼软弱破碎围岩锚固机制及控制技术

针对软弱围岩大断面切眼的变形特征,分析了围岩破坏机理,以群锚和高预应力为锚固机制,提出了高强锚杆+锚索+组合构件的支护方案,采用FLAC3D分析了未支护和支护时巷道的塑性区范围和变形量。结果表明支护后巷道围岩塑性区和变形量明显减小,现场检测表明,该支护方案有效地控制了围岩变形,同时验证了方案的可行性。     

双马煤矿大断面切眼巷道锚杆支护设计研究

神华宁夏煤业集团双马煤矿采用斜井开拓方式,工作面采用盘区布置方式,开采过程中大断面巷道的锚杆支护设计是影响安全生产的重要因素之一。为了确保生产安全,进行了巷道锚杆支护设计方法的理论研究,借助于相关的测试和试验等技术完成了4-2煤层切眼巷道围岩地质力学测试及围岩稳定性分级研究。分析了煤巷锚杆支护的有效作用,研究并最终提出适用于4-2煤层切眼煤巷锚杆支护的理论与技术;基于动态设计理念和先进的帮部增强煤巷锚杆支护技术,提出了4-2煤层切眼煤巷锚杆支护设计方法。与原有的支护设计相比,新的支护方案和设计参数在支护原理和设计理念上具有较大的创新性,对类似条件下煤巷锚杆支护设计具有一定的理论参考价值和技术借鉴意义。     

综采放顶煤工作面切眼布置及支护设计

通过对汪家寨煤矿综采放顶煤工作面切眼不同布置方式和支护进行分析，从巷道布置方面改变巷道围岩条件，从而充分利用锚杆支护和一次成巷的优越性，最终合理、经济、安全地对综采放顶煤工作面的切眼进行布置和有效地进行了支护设计。     

深部复杂困难巷道控制技术研究

由于赋存条件和影响因素的复杂性和不确定性,五阳煤矿深部复杂困难巷道维护极为困难。通过分析井下锚杆支护巷道类型和巷道破坏原因,研究了该类巷道主要支护技术难点,针对7602小煤柱和7605大切眼断面巷道围岩特征,建立其力学模型,采用数值模拟软件进行模拟研究,探寻巷道变形规律,在此基础上,提出分别采用强力锚杆支护技术和全长预应力锚杆支护技术来控制两种不同情况下巷道变形,并确定了两条巷道控制方案和合理支护参数,进行了井下工业实践。工业性试验结果表明:采用文中所设计的支护方案能够有效控制7602小煤柱和7605大切眼断面巷道围岩变形。     

深井大断面软弱厚煤顶开切眼巷道围岩稳定性及控制

针对深井大断面软弱厚煤顶切眼巷道存在的支护难题,以郭屯矿3301大采高工作面开切眼为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形破坏规律及相应的控制技术,研究结果表明:①切眼巷道围岩依次划分为裂隙贯区、裂隙发育区、微裂隙区,随着切眼宽度增加,裂隙区位增大特征明显,当巷道宽度为12 m时,裂隙贯通区最大高度为2.6 m,两帮裂隙贯通区为1.1 m,顶板裂隙贯通区高度为1.5 m;②大断面、高采掘应力与煤体低强度是深井大断面厚煤顶切眼巷道稳定性主要影响因素,三者相互作用、相互影响,导致顶板和两帮裂隙快速发育进而发生塑性破坏,产生显著表面变形;③结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护+单体柱加固"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理,现场工业试验验证了支护方案的合理性。     

大跨度开切眼巷道支护参数设计研究

针对工作面开切眼跨度大、围岩变形严重等问题,采用数值模拟和现场实测的方法,对大断面开切眼巷道支护参数进行了设计。首先对巷道大跨度开切眼巷道支护参数进行设计,并提出了设计方案;采用FLAC^3D数值模拟软件和现场实测,分析了大跨度开切眼巷道水平位移和垂直位移变化情况,并对该方案进行验证。研究得出,该支护方案减少了支护材料成本,有效降低了顶板支护密度,巷道支护效果良好。     

关岭山煤业3号煤层30104切眼支护设计研究

为了加强在3号煤回采巷道围岩破碎、承载力下降条件下的锚网支护,通过现场调研取样,测算出巷道围岩力学条件,利用FLAC-3D数值模拟技术对30104切眼锚网支护方式进行仿真模拟计算,根据计算结果对回采巷道支护进行优化设计。结果表明:按照设计的锚网支护参数对30104切眼进行支护,围岩的塑性破坏范围、破坏深度较小,切眼顶板及回采、非回采两帮破坏区域范围也较小,满足支护要求。     

大断面切眼支护解除对围巷稳定性影响分析

 大断面切眼锚网支护在综放工作面开切眼的应用效果良好,但由于锚杆锚索的悬吊作用造成老顶不能及时垮落,对邻近巷道稳定造成了一定的影响,本文针对这个问题运用理论分析和数值模拟的方法并结合现场观测,研究了综放开切眼锚网索联合支护解除对围岩支承压力和巷道变形的影响,结果表明：切眼锚网支护解除能使切眼顶板随工作面推进而垮落,缩短采场老顶初垮步距,使得分配到排水巷与切眼间煤柱上的支承压力明显下降,切眼后排水巷围岩变形明显减小,有利于切眼后排水巷围岩稳定。本文研究结论对指导采空区周围巷道围岩变形控制有重要的参考意义。     

三软煤层巷道破坏机制及锚注对比试验

针对龙口矿区梁家煤矿典型软岩巷道-4606改造开切眼巷道围岩控制难题,通过现场监测和试验,分析原支护方案下围岩变形破坏机制。煤层结构复杂,围岩易膨胀、软化,围岩破坏范围大,拱架变形破坏严重,锚杆支护潜力无法有效发挥是巷道变形破坏的主要原因。支护构件锚固性能试验表明,与注浆前相比,注浆10 d后注浆锚杆拉拔力提高214%,高强锚索提高89%。在此基础上,以锚注支护为核心,实施了U型棚+注浆锚杆,注浆锚杆+高强锚索两种联合支护对比试验方案。结果表明：方案实施后,巷道围岩变形量小于原支护方案59%以上,锚注支护可有效控制该类条件下巷道围岩变形;两种试验方案的围岩整体平均变形量相差6.6%,采用注浆锚杆+高强锚索联合支护方案可替代传统的U型棚支护。     

特大断面开切眼二次掘进合理支护参数

对竹林山煤矿1408工作面特大断面开切眼的支护机理进行了分析,提出了采用二次掘进的施工方式以及"锚杆+金属网+钢带+锚索+单体柱"的支护方式。运用工程类比设计了具体的巷道支护参数,并对支护参数进行了理论验算。现场的顶板离层监测结果表明,设计的特大断面开切眼支护方案能够有效控制巷道围岩变形,确保巷道围岩处于稳定状态。     

大断面切眼顶板分区控制技术

针对大断面切眼巷道掘进切眼宽度加大,巷道围岩破碎严重,围岩难以控制问题。对矿井巷道围岩具体的地质情况和大断面切眼围岩变形破坏情况进行了分析,提出了大断面切眼顶板分区控制技术,采用二次成巷锚网索+单体液压支柱补强支护。在切眼内布置测站,监测结果表明:该方案能够有效控制大断面切眼巷道围岩变形,控制后巷道顶底板变形量最大可达到160mm,两帮变形量最大可达165mm,围岩变形量都在一个月左右趋于稳定。相比原来变形情况明显减小。支护效果好,保证了大断面切眼安全使用。     

综采放顶煤工作面切眼布置及支护设计

通过对汪家寨煤矿综采放顶煤工作面切眼不同布置方式和支护进行分析 ,从巷道布置方面改变巷道围岩条件 ,从而充分利用锚杆支护和一次成巷的优越性 ,最终合理、经济、安全地对综采放顶煤工作面的切眼进行布置和有效地进行了支护设计     

大跨度切眼巷道锚网复合支护技术研究与应用

大跨度巷道围岩支护是当今巷道支护的一大难题。为解决大跨度巷道围岩控制困难的问题,以布尔台煤矿42202切眼为研究对象,通过理论计算、数值模拟和现场观测对42202切眼的支护参数进行了分析计算,选取的最佳支护参数为:顶板锚杆间排距为1 000 mm×1 000 mm、锚索间排距1 800 mm×2 000 mm、副帮锚杆间排距850 mm×1 000 mm、正帮锚杆间排距850mm×1 000 mm,当遇构造带时采用补强支护方式,形成了最终支护方案。支护后,巷道最大两帮移近量和最大顶板下沉量分别为37 mm和28 mm,说明该设计支护方案能够满足大跨度切眼巷道围岩的控制要求。     

深井大断面切眼稳定性控制技术研究

针对张小楼煤矿深部大断面切眼围岩变形大、支护体破坏严重问题,通过现场调研和分析,认为在埋深大、高地应力、围岩裂隙发育等条件的影响下,原支护不能适应围岩大变形的特点,巷道关键部位出现破坏,进而削弱支护系统的整体功能。针对这一问题,采用软岩耦合支护思想,对切眼采用锚网-围岩以及锚索-关键部位的耦合支护方式,实现了支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,从而达到控制切眼稳定的目的。通过现场实践检测,表明耦合支护对深部高应力大断面巷道能够起到较好的支护效果。