常村煤矿N3-11运输巷道高应力动压巷道支护技术优化研究

为保障N3-11运输巷道围岩的稳定,根据巷道原有支护方案下的变形特征,通过分析影响巷道围岩稳定的主要因素,采用FLAC~(3D)数值模拟软件进行优化支护方案的优选,结合围岩稳定因素和数值模拟结果,确定在原有支护的基础上提升锚杆预紧力、每排补设2根锚索,结合巷道地质条件,具体进行其余支护参数的设计,并在支护实施后进行掘巷和回采期间巷道围岩变形分析。结果表明:优化支护方案实施后,巷道掘进及本工作面回采期间,围岩变形量均较小,满足回采使用要求。     

3016运输巷支护参数优化研究及应用

为增强高地应力下巷道围岩的稳定性,以大西矿3016运输巷为工程背景,采用数值模拟对比原有巷道支护方案和不同方案支护下的巷道围岩的变形特性,提出巷道锚杆索支护的优化方案。通过在巷道中展开原有支护方案和优化方案的实际支护对比发现,采用优化后支护参数的巷道受掘进扰动的影响降低,围岩变形量明显减小。     

基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化.结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术.最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好.     

玉溪煤矿1302南底抽巷松软围岩变形特征及控制技术

为解决1302南底抽巷原有支护方式下围岩变形量大的问题,采用数值模拟软件对巷道在不同支护强度下的围岩变形特征进行了分析,结合巷道的具体地质条件确定巷道的支护强度为0.2～0.3 MPa,底板采用反底拱锚注的支护形式,并对优化方案的各项参数进行具体设计,矿压监测结果表明:支护优化方案实施后,解决了巷道围岩变形量大的问题,保证了巷道围岩的稳定。     

薄煤层半煤岩巷围岩控制支护技术研究

慈林山煤矿9107工作面运输巷为薄煤层半煤岩巷,由于围岩松软破碎及煤岩交界面的存在,原支护方案下巷道掘成后变形显著。为有效控制巷道围岩,提出了半煤岩巷围岩稳定性控制技术,并结合巷道地质条件优化了掘进支护参数。现场应用表明,改进后支护方案能够有效控制巷道围岩变形,抑制煤岩交界面滑移错动,巷道变形量在可控范围内,保障了巷道服务期间的正常使用。     

大断面直墙半圆拱煤巷支护锚杆参数优化设计

基于甘肃西部某矿井开采期间巷道围岩支护效果不佳等难题,以该矿五采区内051508机巷工程地质条件为背景,采用三维数值模拟的方法对原有支护方案进行了模拟评价,并基于此提出了6种优化改进支护方案。通过对优化后的支护方案进行对比分析,得出了适合051508机巷的最佳优化方案为方案6.现场矿压观测结果表明,该方案对围岩支护控制效果提升显著,巷道围岩整体变形量较小,保证了巷道在后续掘进和回采过程中的安全稳定。     

回采巷道金属支架变形失稳分析

根据新疆某矿Ⅰ_1采区回采巷道围岩地质条件,结合矿用工字钢金属支架支护受力特征,利用结构力学知识,构建了回采巷道金属支架力学分析模型。通过对支架受力分析与计算,得到金属支架弯矩、剪力、轴力的分布特征,提出了回采巷道金属支架支护的优化方案,优化后的支护方案顶板下沉量减少了16.63 mm,围岩两帮收敛变形量减少了19.10mm,使用该优化方案对巷道进行补强支护,提高了支架-围岩整体的承载性能,取得了良好的支护效果。     

坚硬顶板大断面巷道的破坏机理及合理支护研究

针对关岭山煤矿开拓巷道的地质条件、围岩性质及破坏机理,通过理论分析,确定开拓巷道的支护参数,再运用UDEC数值模拟软件,对不同支护参数条件下巷道围岩的破坏变形情况及应力分布情况进行分析,从而优化巷道支护参数,得出开拓巷道的最优支护方案和支护参数。     

深部硬岩巷道围岩锚杆支护参数优化与设计

深部硬岩巷道处于高应力条件下,部分矿井巷道围岩岩体本身强度较高、巷道围岩较为稳定、围岩变形量很小,而且受动压影响小,支护方案存在过度支护的问题。以江西某煤矿-900 m水平深部硬岩胶带石门巷道为研究背景,通过数值模拟分析以及现场工程实践等研究方法对其原支护方案进行设计优化,现场施工监测结果表明,优化后的支护方案能较好地维护巷道的长期稳定,支护强度合理,取得了较好的支护效果,满足了现场生产需要。     

三软煤层巷道支护参数分析与优化

针对永安煤矿特殊围岩地质条件,发明了一种套筒式让压锚杆对北翼采区巷道进行支护参数分析与优化。根据现场实际情况提出支护优化方案,通过数值模拟分析与实地测量对比优化前后效果,得出:优化后的支护方式能有效地控制围岩变形,保证巷道长期有效的服务。     

富水软岩巷道稳定性控制技术研究

富水条件下软岩巷道容易出现大变形及围岩强度大幅度降低等情况,对矿井的生产安全造成极大威胁。为探索富水软岩巷道稳定性控制技术,结合新上海一号煤矿113082工作面运输巷工程实例,采用理论分析方法研究了地下水对巷道围岩及支护结构的影响,提出围岩稳定性控制对策,并对控制方案进行数值模拟验证。针对富水软岩巷道,首先采取导、疏结合的控水措施,减小对原有围岩强度的影响,降低对支护结构的损害;其次采用全断面、多手段联合加固的支护措施,控制围岩变形。工程实际及数值模拟结果表明,对于富水软岩巷道采取以上技术措施,能够有效保证巷道的稳定性。     

富水软岩巷道变形机理分析及控制技术研究

地下水加速巷道围岩弱化,严重影响巷道围岩强度,是导致软岩巷道工程失稳主要诱因。文章通过对地质条件及巷道围岩环境等进行分析,得出造成软岩巷道变形主导因素是应力场与渗流场耦合作用导致巷道围岩有效应力变化和塑性区失稳,地下水通过渗透与力学挤压形成的导水裂隙带诱使围岩力学性质逐渐劣化。实践表明,加强回采巷道支护并有针对性的疏放水体,可以从根源减弱巷道围岩变形,达到控制效果。     

深井大松动圈软岩巷道支护技术

针对车集煤矿23下部采区复杂的围岩条件及原支护形式下的巷道破坏情况,对23下部采区轨道下山的地应力及围岩松动圈进行了测试,测试结果表明巷道水平应力大于垂直应力,地应力特征为水平应力场型,巷道围岩松动圈属于大松动圈软岩巷道。依据连续梁支护原理,采用大锚杆配合纵横向钢带交错联合支护方式,并强化了帮部的支护,实现了巷道围岩的整体控制,有效地防止了巷道的围岩变形,取得了较好的支护效果,为相似条件下的巷道支护提供一定的技术借鉴。     

深部层状岩体巷道承载特性的物理模拟试验研究

为研究深部高应力条件下层状岩体巷道的承载特性及失稳机理,采用物理相似模拟试验方法,并借助高速摄像机、静态电阻应变仪、位移计等手段,研究了不同支护方式(无支护、锚杆支护、锚杆索支护)层状岩体巷道的变形破坏特征和应力演化规律;同时,从压力拱的角度分析了层状岩体巷道的成拱特性。研究结果表明:无支护条件下,巷道围岩变形破坏严重,顶板大面积垮落,呈现倒V型破坏区,无法形成有效的压力拱结构;采取锚杆支护和锚杆索支护后,巷道围岩应力状态得到改善,能够形成有效的压力拱,围岩变形量减小。研究成果为类似地质条件巷道支护设计提供了依据。     

复杂围岩灾变环境下巷道修复技术研究

针对麦垛山煤矿110207工作面运输巷受复杂围岩应力影响,顶板出现开裂下沉等现象,通过对巷道围岩灾变的表现形式、围岩变形机理的研究分析,提出了复杂围岩灾变条件下既要保证支护体之间的协调作用,也要保证支护结构与围岩之间的耦合作用,从而使支护体系达到最佳组合。巷道整体以高强预应力锚杆和锚索梁进行有限让压强化支护,形成以高强、高预应力锚杆支护为基本的支护体系,以锚索为骨架的网状支护单元。通过注浆改变围岩受力状态提高承载能力;巷道特殊地段二次支护采用29#U型可缩性钢支架进行耦合让压支护,使支护体与巷道围岩之间相互耦合;按照“预防为主、综合治理”的原则,提出了“集中疏水泄压+注浆控制裂隙+喷浆封闭”的综合防治水技术,降低顶板裂隙水的影响,确保了巷道围岩的整体稳定性。     

复合顶板软弱岩层外错式相邻区段巷道联合支护技术研究

为解决传统巷道布置条件下复合顶板软弱岩层沿空巷道存在顶板易变形、易失稳、易冒落，无法长久维持巷道围岩稳定性等一系列难题，本文基于错层位外错式巷道布置方式，利用相邻区段间巷道空间化结构关系，提出综放复合顶板错层位外错式相邻区段巷道联合支护技术，理论分析该支护技术的围岩控制作用机理，采用FLAC3D数值模拟软件对错层位外错式巷道布置条件下相邻区段巷道联合支护方案进行研究并与传统巷道布置下常规支护方案进行对比。模拟结果表明：采用“错层位外错式巷道布置+相邻区段间巷道联合支护技术”为核心的综合围岩控制措施，可加强易离层垮落顶板的支护强度，使围岩应力在联合支护的作用下趋于均衡，从而最大限度地发挥支护体系的支撑作用，达到巷道稳定的目的。     

大倾角煤层巷道围岩破裂结构特征探测

有效进行巷道围岩控制的一个重要前提是要明确支护对象,准确、定量地评价巷道围岩工程地质条件和围岩地质结构特征.为此,本文以山西吕梁庞庞塔煤矿大倾角煤层巷道工程地质条件为背景,提出了采用钻孔窥视仪对巷道围岩结构进行全断面探测,实现了巷道围岩结构与破裂范围的精确空间定位.本文的研究为进行大倾角煤层巷道支护形式与支护参数的选择提供了可靠的工程地质依据.     

顶板淋水巷道围岩破坏与控制技术研究

基于某矿2209回风平巷淋水围岩支护难题,综合运用理论计算、数值模拟和现场试验等方法对淋水巷道围岩应力分布及破坏特点进行分析。结果表明:含水煤岩体受水影响物理力学性质减弱,淋水巷道围岩塑性区范围变大,变形量增加。针对2209回风平巷淋水围岩支护难题,提出采用锚网索联合支护配合使用防水锚固剂及马丽散注浆、布置泄水孔等方式进行围岩控制,并用于现场试验,取得较好的控制效果。     

深部高应力巷道围岩预留变形控制技术

采用理论分析、数值计算、现场试验等手段,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形与塑性区的影响,提出了支护结构应满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:在现有支护条件下,支护阻力对深部高应力巷道围岩变形、塑性区影响十分有限,深部高应力巷道围岩总是存在一部分变形量依靠现有支护水平无法控制,将此部分围岩变形量称之为巷道围岩的"给定变形",并且这种"给定变形"随着开采深度的增加而增大;因此,对于深部高应力巷道围岩变形控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间,并要求支护结构应能够适应巷道围岩的大变形,以维持围岩的完整性,同时保障支护结构本身能够持续不断提供支护阻力而又不出现断裂失效。工程实践结果表明:考虑预留变形并采用"锚杆+自动让压桁架锚索"为主体,锚索加固为辅助的综合控制技术可较好的控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。     

软岩巷道围岩稳定性的FLAC3D数值模拟研究

软岩巷道的变形和位移,对于整个结构的稳定性具有重要的影响。通过有限差分方法(FLAC3D)对围岩变形、破坏过程进行分析研究。分析了岩体支护前后围岩变形及应力状态,对巷道围岩的稳定性和初级支护结构的安全性作出了综合评判,并得出一些非常有益的结论。