近距离煤层开采动压影响下底板巷道稳定性研究

主要研究近距离煤层开采过程中动压对底板巷道稳定性的影响,借助数值模拟手段得到:动压是巷道变形的主要原因,巷道的变形破坏规律与其和工作面相对位置关系有密切的关联,靠近工作面侧的围岩强度及自稳能力受到很大程度的削弱。受动压影响时,巷道两侧变形不均匀,且受到强烈的偏心载荷作用。     

动压巷道应力数值模拟分析

为研究动压巷道应力分布,采用应力解除法测试地应力.根据测试结果,采用数值模拟软件,分析了巷道周围的地应力分布、保护煤柱和采场顶板应力分布、采空区垂直位移分布特征,以及煤柱宽度和巷道顶底板变形量的关系,为动压巷道支护参数的设计提供了理论依据.     

软弱底板动压影响巷道支护技术

淄博矿区某矿3#煤层的回采巷道就是典型软弱底板动压影响巷道,巷道变形以强烈底鼓和帮脚内移为主,针对此类巷道特点,结合现代围岩控制理论对软弱底板动压影响巷道变形破坏原因进行分析,提出能够有效控制围岩变形的支护技术方案;通过现场试验,该方案能够有效控制围岩变形。     

软弱底板动压影响巷道支护技术

淄博矿区某矿3#煤层的回采巷道就是典型软弱底板动压影响巷道,巷道变形以强烈底鼓和帮脚内移为主,针对此类巷道特点,结合现代围岩控制理论对软弱底板动压影响巷道变形破坏原因进行分析,提出能够有效控制围岩变形的支护技术方案;通过现场试验,该方案能够有效控制围岩变形。     

动压影响下底板大巷围岩应力分析及其控制研究

运用FLAC数值模拟软件,对采动压力影响下的底板大巷围岩建立数值分析模型,模拟分析了煤层底板围岩应力分布及其在采动过程中应力变化规律,及其对底板大巷围岩变形的影响,初步探讨了保护煤柱的合理留设,并分析了引起巷道围岩变形的机理,提出了控制巷道变形的钻孔爆破卸压技术。     

动压软岩巷道底板锚注加固效果研究

采用大型有限元数值模拟软件ANSYS，对动压软岩巷道底板锚注加固前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟，对锚注加固前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况等进行了系统分析，结果表明锚注加固显著提高了底板岩体的强度和承载能力，有效地控制了动压软岩巷道的底鼓。     

动压影响下巷道围岩应力及变形规律数值模拟研究

采用地质力学原位快速测试系统,实测巷道围岩地层结构与地质力学参数.并以此数据为基础,建立三维数值模型分析结果表明:5103回风巷在本巷道掘进及本工作面顶回风巷掘进时围岩应力和变形均有所增加,但影响不明显;相邻8101工作面回采导致5103回风巷煤柱垂直应力集中,侧向支承压力升高,对巷道变形及应力影响较大.     

动压下底板大巷围岩应力分析及合理停采线研究

运用FLAC数值模拟软件,对采动压力影响下的底板大巷围岩建立数值分析模型,模拟分析了在采动过程中煤层底板围岩应力分布特征、应力运移规律及巷道变形特征,初步探讨了保护煤柱的合理留设,并得出了引起巷道围岩变形的机理.     

隐伏断层诱发巷道底板突水研究

隐伏断层在掘进扰动和承压水共同作用下可能形成突水通道诱发底板突水。以山西省刘家梁煤矿巷道突水问题为工程背景,以底板含隐伏断层的巷道为研究对象,通过理论分析、岩石力学试验、数值模拟的方法,研究了巷道在掘进过程中,围岩应力场、位移场、塑性区的演化情况。结果表明：随着巷道掘进,隐伏断层顶界面处围岩受应力场影响,由压缩态变为膨胀态;在倾角大于50°的正断层中,小倾角隐伏断层顶界面处围岩受到的剪应力峰值更大,当剪应力达到某一临界值时,断层不断向上活化扩展,最终演化形成沟通底板破坏带的突水通道,且突水通道更易在卸压区底板贯通。     

动压对底板巷道围岩变形破坏规律研究

为了研究动压对底板巷道围岩变形破坏规律,以动压影响底板巷道为对象,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,开展了动压条件下巷道围岩弹塑性力学分析和底板巷道围岩变形破坏规律研究。研究得出,动压条件下塑性区的范围比静压条件下大1.2倍,巷道表面位移量比静压条件下增大2.4倍;随着工作面的推进,巷道围岩等效应力峰值逐渐增大,并且远离巷道表面,塑性区和破裂区呈非对称性、极不均匀,底板、左拱部和右拱部产生了“三角形”裂隙分布,围岩变形破坏呈现“倒花盆”型。研究为沿空动压巷道支护方式的确定提供了依据。     

构造应力影响下半煤岩巷底鼓机理及防治技术

以曙光煤矿集中轨道巷为工程背景,分析了围岩性质、构造应力和水理作用对底鼓的影响。结合数值模拟和工程实践分析了底板无支护时,水平应力作用下巷道周边应力分布及塑性区发育情况,阐述了巷道底鼓机理并提出治理巷道底鼓的措施,通过优化现有支护参数,提高顶板及两帮煤体的承载能力;消除水对底板的影响;增强底板岩体的强度,减少底鼓变形量。     

采动影响下底板瓦斯抽放巷稳定性研究

针对某矿底板瓦斯抽放巷受上部煤层采动影响破坏严重的现象,采用UDEC数值模拟对9#煤层开采过程中底板瓦斯抽放巷的稳定性进行分析,研究了采动影响下支承应力在煤层底板中的传播规律、底抽巷应力场、塑性区分布和围岩位移变化情况。通过采用锚杆锚索联合支护的方式,顶底板和两帮位移量明显减小,取得了较好的支护效果,保证了采动后底抽巷的抽采效果。     

煤矿巷道底鼓数值模拟及割槽技术

以新疆四棵树煤矿的三矿A504综采工作面的沿空巷道底鼓为例,运用数值模拟方法,分析巷道底板岩层位移和应力分布的特点,确定其底鼓类型兼有剪切错动型与挤压变形,主要原因为巷道两侧高集中应力、高水平构造应力和完整的巷道底板岩层。在此基础上,通过正交实验进行巷道底板割槽方案设计,选择合理、有效的割槽宽度和深度,解决巷道底鼓问题。     

采动影响下回采巷道底鼓机理及实用性技术研究

通过对回采巷道底板与煤柱的破坏关系分析,得到两帮煤体首先变形破坏是采动影响下回采巷道底鼓的直接原因,认为该类巷道的底鼓类型以挤压流动性底鼓为主,并得出对其底鼓机理的新认识;研究了现有底鼓防止措施,提出了在没有更好、更直接办法控制该类巷道底鼓的情况下,巷道起底翻修不失为一种有效、经济的实用性技术。现场实践表明,采用巷道起底翻修能满足生产需要。     

断层影响下的巷道支护技术研究及应用

断层是影响煤矿开采的重要地质因素。针对巷道穿越断层时存在的支护问题,以山西柳林矿区某矿为工程背景,采用数值模拟的方法,确定一种合理的支护方案,并在该矿成功应用。该支护方案对于类似的工程设计与施工具有重要的参考价值。     

底板巷掩护工作面回采最优位置的数值模拟

为了解决底板巷掩护工作面回采过程中和开采后底板巷变形、破损严重,无法为下区段工作面继续使用的问题,利用3DEC模拟软件,通过对底板巷内错和外错工作面分别进行模拟和分析,根据不同岩柱和平距条件下数值模拟结果,得出了底板巷内错工作面时岩柱为15 m、平距为9 m情况下底板巷破坏程度显著减弱,经适量维护可继续使用结论,以及底板巷外错工作面时岩柱为8 m、平距大于12 m情况下破损较小和平距大于20 m时底板巷受上区段工作面采动影响较小的结论。同时结合义安煤矿近几年底板巷实际应用情况,印证了模拟结果的正确性。     

卸压法在巷道底鼓控制中的应用

巷道底鼓是巷道治理中一个难题,巷道所处的地质条件不同,巷道底鼓治理所选择的方法也不同。根据潞安集团常村煤矿S61#回风上山巷道所处的地质环境,分析巷道破坏的原因,采用卸压法控制巷道底鼓,保证了巷道的稳定,取得了明显效果。     

半煤岩软底巷道底鼓控制技术

已15煤岩软底巷道底鼓一直是困扰平煤集团三环公司的重大问题．以该巷道大范围内的岩体为研究对象，通过对巷道底鼓影响因素的理论分析，得出围岩性质、地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素，提出了锚注加固底板控制巷道底鼓的方案，并对其支护加固机理进行了研究分析．采用数值模拟软件，对巷道使用普通锚网支护和锚注支护加固底板的围岩变形破坏规律进行了数值模拟，对锚注加固底板前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况进行了系统的分析．现场结果表明：锚注加固技术显著提高了底板岩体的强度和承载能力，极大的提高了巷道的支护效果，有效的控制了半煤岩软底巷道的底鼓变形．     

半煤岩软底巷道底鼓控制技术

己15半煤岩软底巷道底鼓一直是困扰平煤集团三环公司的重大问题．以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对巷道底鼓影响因素的理论分析,得出围岩性质、地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素,提出了锚注加固底板控制巷道底鼓的方案,并对其支护加固机理进行了研究分析．采用数值模拟软件,对巷道使用普通锚网支护和锚注支护加固底板的围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注加固底板前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况进行了系统的分析．现场结果表明：锚注加固技术显著提高了底板岩体的强度和承载能力,极大的提高了巷道的支护效果,有效的控制了半煤岩软底巷道的底鼓变形．     

不同侧压下底板切槽对围岩稳定性影响模拟研究

底板切槽是一种通过改变围岩应力状态抑制底鼓的主动防治措施。采用数值模拟研究不同侧压系数条件下底板切槽对围岩变形及应力演化规律的影响,研究结果表明:底板切槽会引起帮、顶位移的增加,从控制围岩变形的角度,底板切槽更适合于侧压系数较大的巷道;底板切槽对顶板围岩应力分布没有明显影响,随切槽深度的增加,帮、底围岩应力峰值向深部转移同时峰值降低,帮部以应力峰值降低为主,底板以应力峰值向深部转移为主;侧压系数越大,帮、顶应力峰值向深部转移的距离越小。