薄基岩浅埋大断面煤巷锚杆支护技术

榆阳煤矿1307面构造简单,属典型的薄基岩浅埋煤层。风机巷围岩,具有“煤层强度高,承载能力强;顶底岩层孔隙率大、含水量高、强度较低、粘性矿物含量少”等显著特点,根据组合梁拱和松动圈理论,优化确定采用高强预应力长锚杆、大间排距的支护设计理念,既保证了巷道的稳定,减少维护工程量,又取得了降低支护成本、减少汽车运输事故等技术经济效果,为该矿全面推广煤巷锚杆支护技术奠定了基础。     

薄基岩浅埋大断面煤巷锚杆支护技术

榆阳煤矿1307面构造简单，属典型的薄基岩浅埋煤层。风机巷围岩，具有“煤层强度高，承载能力强；顶底岩层孔隙率大、含水量高、强度较低、粘性矿物含量少”等显著特点，根据组合梁拱和松动圈理论，优化确定采用高强预应力长锚杆、大间排距的支护设计理念，既保证了巷道的稳定，减少维护工程量，又取得了降低支护成本、减少汽车运输事故等技术经济效果，为该矿全面推广煤巷锗杆支护技术奠定了基础。     

薄基岩浅埋煤层覆岩活动规律的数值模拟研究

为研究薄基岩浅埋煤层开采过程中工作面上覆岩层的变形破坏规律,利用RFPA软件对神东矿区某工作面煤层顶板破坏进行数值分析,显现了上覆岩层在工作面推进过程中的破坏过程,得出了薄基岩浅埋煤层上覆岩层在开采过程中的活动特点。     

浅埋薄基岩厚煤层覆岩移动演化规律数值模拟研究

 本文应用RFPA2D岩石破断过程分析系统对神府煤田柠条塔煤矿浅埋薄基岩厚煤层N1201首采工作面开采过程中覆岩移动演化规律进行数值模拟分析。模拟研究了煤层采动后其上覆岩层破断发展过程,揭示了工作面推进过程中采场岩层的破断机理和来压特点以及煤层顶板支承压力的变化规律,并与井下现场实测来压步距进行对比分析,为今后开采神府矿区相似工作面的顶板管理及矿压控制提供了重要的参考价值。     

浅埋深薄基岩大断面切眼支护参数优化

为解决埋深浅、基岩层薄、围岩易风化等问题对切眼支护的影响,采用数值模拟和理论分析方法,通过正交试验对锚杆、锚索支护参数进行优化。结果表明,随着锚杆间排距的减小,单根锚杆间形成的压应力区进一步叠加;随着锚杆长度的增加单体锚杆的有效压应力范围先增大后减小,巷道围岩变形量近似呈对数规律减小并趋于稳定;采用结构补偿原理确定了锚索支护参数。围岩监测结果表明,切眼变形得到了控制,达到了预期效果。     

浅埋薄基岩煤层合理采高的选择

为了确定浅埋薄基岩工作面的合理采高,通过理论计算和数值模拟的方法,对神东矿区浅埋深、煤厚为5.7 m的试验工作面进行不同采高的影响分析。分析结果表明采高较小时,顶板容易发生滑落失稳;但是随着采高的增加,失稳的回转角增大;同时采高增加冒落带和裂隙带向上扩张,基岩破断之后,上覆松散砂土层不能形成稳定的结构,最终导致"压架"事故。最后分析得到了该工作面的合理的开采高度为4.5~5.0 m。     

三软煤巷位置及支护优化的数值模拟研究

结合新义煤矿工程实际,运用ANSYS、FLAC3D等数值模拟软件,对特殊地质条件下煤巷不同布置位置及不同支护方式下围岩力学特性进行了数值模拟计算,研究分析两种支护条件下巷道围岩变形、应力和塑性区的变化规律.研究结果表明,巷道沿顶掘进并采用外扎腿U型钢棚支护时巷道最为稳定.实践证明,巷道位置及支护的优化有效控制了巷道的变形,节省了支护成本,同时对提高巷道掘进速度及后期的安全使用有着重要的意义.     

煤巷锚杆支护数值模拟研究

采用数值模拟方法对煤巷锚杆支护进行分析研究,获得煤巷锚杆支护围岩应力分布规律及矿压显现规律,验证了支护的合理性,为优化煤巷锚杆支护参数,控制围岩变形提供了理论依据。     

浅埋深薄基岩地表水体下重复开采危险性分析

煤层重复采动的覆岩破坏规律较为复杂,尤其是面临浅埋深薄基岩层下地表水体下的安全开采。以某矿实际地质情况为基础,通过构建数值模拟模型及现场实测反演确定出2-3煤层开采时的覆岩力学参数,在此基础上,进行3-1煤层重复开采的数值模拟分析,最终确定了重复采动影响下的覆岩破坏高度,并论证了该区域的重复开采的安全可行性。     

北岭矿煤巷锚杆支护数值模拟分析

为得出北岭矿煤巷锚杆支护的最佳方案,综合考虑锚杆锚索间排距对支护效果的影响,采用FLAC3D分析软件对5种不同间距和5种不同排距支护方式进行模拟。以巷道的塑性区分布、巷道围岩的水平应力分布和垂直应力分布及巷道顶底板的位移量作为巷道支护效果依据进行分析。结果表明:合理的锚杆、锚索支护可以有效防止塑性区扩展、有效保护顶板完整性,围岩破坏次数及破坏形式随锚杆(索)间排距不同而不同;增加支护密度可以使围岩避免出现拉应力,提高围岩承载力;合理的锚杆、锚索间排距能有效控制巷道顶板下沉量。     

极松散煤层巷道U型钢支架的数值模拟与分析

采用数值模拟方法,以极松散煤层巷道U型钢支架支护作为模型,简化出相关的力学模型,并利用基于有限元方法软件ABAQUS的强大非线性分析功能,分析了在不同围岩压力作用形式下U型钢支架的承载机理,结果显示U型钢支架在加入补偿结构下承载力显著提高。以淮北某矿处于极松散煤层的8203机巷U型棚支护为工程背景进行了研究成果井下试验,由此得到相关结论,建立了针对该问题的基本分析流程和方法。     

煤巷掘进时巷道锚杆支护的数值模拟研究

为解决某煤矿103工作面煤巷掘进时巷道的支护问题,采用FLAC数值模拟计算的方法,研究了巷道支护时锚杆间排距、锚杆长度和锚索长度对巷道位移量的影响,研究结果表明:根据巷道条件不同应选取不同的锚杆间排距和锚杆长度,对不同巷道顶板岩性的分析,选取了锚索长度的下限,使得巷道位移量的控制更为科学,支护状况得到了显著改善。     

石窟煤矿巷道支护技术的数值模拟研究与应用

本文结合石窟煤矿的地质条件应用FLAC3D数值模拟方法,通过对比两种复合支护方法与无支护条件下巷道围岩位移变形情况,得出喷浆法支护巷道塑性区为1.5 m～2.0 m比注浆法形成的0.5 m～1.0 m的塑性区有明显增大,引起顶底板移近量喷浆法约为注浆法的2倍,实际监测验证注浆法比喷浆法支护效果更佳.     

巷道交岔点的数值模拟分析与支护

为了解决巷道交岔点处的围岩松散破碎引起的应力分布复杂难以支护的问题,本文采用FLAC3D数值模拟软件对巷道交岔点处加固补强前后的应力分布状态进行了模拟.通过对比分析,加固补强后重新胶结破碎的围岩强度得到了提高,已能承载部分上覆岩层的重量,能有效的阻止应力集中区向围岩深部转移,防止了塑性区的进一步扩大.据此制定了对巷道交岔点处破碎围岩采取浅孔与深孔超前预注浆进行加固,提高围岩强度,进一步安装顶板三维锚索和帮部预应力桁架补强支护的方案,并给出具体的加固补强的支护参数,实践中取得非常良好的效果,研究结果表明,该支护方式在类似复杂条件下的巷道交岔点应用中具有较大的推广价值.     

顺槽煤柱合理尺寸的三维数值模拟

根据上榆泉煤矿的开采条件,采用三维有限差分法模拟分析了采煤工作面推进150m时,工作面前后方不同距离处受采动影响侧向围岩破坏特征和应力分布,据此,确定上榆泉煤矿10^#煤层综放开采的顺槽煤柱尺寸应取16～20m。     

火成岩侵入区煤层巷道支护方案数值模拟分析

本文以永定庄矿3-5^#层盘区皮带巷为研究对象,针对火成岩侵入区掘进顶板易冒落、锚索锚固效果差等工程问题,对破碎全煤巷进行了支护设计。根据火成岩侵入区巷道优化设计试验段的实际工程情况,建立了合理的数值模型,对掘进期间巷道的支护效果进行模拟分析,确定了最优的巷道支护方案。     

软岩巷道支护优化及数值模拟研究

为解决新疆沙吉海煤矿的工程问题,决定采用FLAC~(3D)有限差分法三维数值模拟方法,对该软岩巷道在不同支护条件下的围岩变形状况进行分析,确定较为合理的支护方案。根据数值模拟的所得结果,决定将原有支护锚杆长度缩短0.2 m,其不仅提高了支护效率、节约了成本,更为下一步的工程实际应用提供了较为可靠的参考依据。     

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。     

薄煤层综采回采巷道支护技术

结合斜沟煤矿薄煤层工作面具体地质情况,对回采巷道围岩变形破坏原因进行分析,确定薄煤层工作面合理的支护方式和支护参数。为检验支护效果,在巷道内进行测点监测。监测结果表明:薄煤层综采回采巷道围岩逐步趋于稳定,巷道变形量明显下降,确保了回采巷道的安全使用和工作面的安全开采。