东曲矿综采工作面小煤柱留巷支护技术研究

东曲矿4号煤层28203工作面为复合顶板,以往巷道支护设计不科学,导致4号煤层留巷巷道受矿压影响严重变形。根据小煤柱沿空掘巷的围岩控制原理和4号煤层顶底板条件,选定巷道支护设计方案。经过围岩强度测试和数值模拟小煤柱留巷围岩应力分布情况,现场试验结果表明,基于高预应力强力支护原理的巷道支护方案,有效控制巷道顶底板围岩变形。     

综放极松软煤层巷道围岩控制实践

受采动影响极松软煤层巷道一直是煤矿支护的难点。本文针对芦岭矿Ⅱ927综放工作面极松软煤层巷道,在分析该巷道支护难点的基础上,提出了"控变形"与"让压力"相结合的围岩控制对策,即采用全封闭重型U型钢壁后充填技术控制巷道围岩大变形,采用大孔径深孔卸压技术及时释放围岩内部变形能并转移高应力。工程实践表明:采用该控制对策能有效控制巷道围岩变形,提高围岩的整体稳定性,为矿井安全生产创造了条件。     

采动影响下煤层上山巷道支护技术

为解决采动动压影响下煤层上山巷道围岩破碎严重、变形大等支护难题,采用现场调查、理论分析及数值计算相结合的方法,分析得出了在采动支承压力作用会使煤层上山巷道围岩岩性变差,破碎区和塑性区范围增大,致使围岩发生强烈剪胀变形的矿压显现特征,从提高围岩强度、支护阻力和支护承载结构的稳定性3方面研究了此类巷道围岩控制机理,提出了U型钢支架基本支护＋锚索结构补偿的新型支护技术,应用结果表明：对前修后扩的煤层上山巷道两帮最大位移量仅160 mm,顶底板最大位移量180 mm,表明了提高围岩强度、支护阻力和支护承载结构的稳定性可以有效地控制此类巷道围岩强烈变形。     

深井高应力巷道支护参数优化研究

为解决深部高应力巷道支护困难的问题,在分析深井多煤层联合开采过程中巷道受上部煤柱及采动影响特征的基础上,系统分析了高应力巷道矿压显现及支承压力分布规律。结果表明,锚杆支护系统应该保证围岩处于弹性或弹塑性范围内,且其变形特性必须适合围岩变形特性的要求。据此提出采用让压锚索和让压锚杆支护技术,工程实践表明:采用让压支护技术后巷道变形量减小50%左右,顶底板平均移近速度为4.32 mm/d,两帮平均移近速度为2.70 mm/d,有效控制了深部高应力巷道围岩变形。     

近距离煤层下煤层回采巷道支护设计

贵州某矿6#煤层和5#煤层为近距离煤层,下煤层回采巷道的支护问题一直是影响整个回采工作的重要因素,针对该矿下煤层回采巷道的支护问题,采用钻孔窥视仪对下煤层回采巷道的围岩结构进行了全断面探测,分析了巷道围岩破坏特征;在此基础上,结合FLAC3D数值模拟软件,研究了上煤层残留煤柱底板应力分布特征,分析了上煤层遗留煤柱集中应力对下煤层回采巷道围岩稳定性的影响,并根据下煤层回采巷道围岩受力和变形特征,提出了非对称支护设计方案,现场监测数据表明该非对称支护方案能够较好的控制巷道围岩变形。     

高应力破碎带巷道架锚注与二次强化支护技术

针对某矿高应力破碎带辅助上山采用锚网索支护后,巷道发生快速持续大变形的工程问题,运用钻孔窥视,理论分析方法研究此种条件下巷道大变形的机制,得出该上山围岩破坏范围深达5~6 m、围岩给支护体压力高达1956kN/m,支护方式不合理是导致辅助上山大变形的根本原因,提出初次U29型钢与锚注网喷联合支护,结合二次深孔注浆与锚索喷补强加固围岩体的支护方案。工程实践表明,方案实施后有效控制了破碎围岩的大变形,巷道维护良好。     

采动影响下近距离煤层软煤岩巷道支护技术

以某矿近距离煤层群为对象,采用FLAC3D有限差分程序模拟分析了下部煤层软煤岩巷道围岩应力分布特征和变形破坏机理,并提出了相应的支护对策。研究结果表明:受上部煤层开采影响,近距离煤层群下部岩层应力会增加,且垂直应力增加幅度较水平应力更为明显。当巷道所在处岩体应力状态由水平应力场转变为垂直应力场时,要加强巷帮支护,抑制巷道顶底板深部岩层的剪切破坏。井下试验表明,通过加强巷帮支护,可以有效控制巷道顶底板变形,确保巷道安全使用。     

水平应力影响下深部近距离巷道围岩稳定性研究

为研究水平应力对巷道围岩支护稳定性的影响,以济三煤矿183_下05工作面运输平巷为工程背景,采用FLAC~(3D)数值模拟软件,通过数值模拟对比分析,研究水平应力对受近距离上煤层采动影响的煤巷围岩应力分布及变形破坏影响规律。研究结果表明,受水平应力影响时,无论巷道帮部有无锚索支护,巷道围岩变形量均显著增大,围岩稳定性降低,水平应力对于巷道稳定性影响显著。     

高预应力强力支护系统在高瓦斯煤层巷道中的应用

高预应力强力支护系统能够对围岩施加较大压应力,抑制煤体发生剪切变形破坏。将高预应力强力支护系统应用于四川某矿高瓦斯煤层巷道,工程实践表明:高预应力强力支护系统是高瓦斯煤层巷道围岩控制的有效手段。     

深井倾斜煤层穿层巷道应力分布及非对称变形规律

随着开采深度增加,受高地应力影响,倾斜煤层穿层巷道非对称变形问题更加显著。为解决非对称变形巷道的支护难题,针对典型巷道,采用理论计算、现场观测和数值模拟等方法对该类巷道的应力分布和非对称变形规律进行研究,得出以下结论:倾斜煤层穿层巷道应力集中具有沿层分布的特点;非对称变形规律受煤层倾角的全局影响作用和围岩岩性差异的局部影响作用;巷道支护应该以"4个关键"为基础,采用非等强支护方案。通过现场实践过程中巷道围岩位移量的观测,证明了理论的适用性,为相似巷道支护提供依据。     

镇城底矿煤层巷道煤体应力及变形规律研究

 摘要：为分析煤层巷道开挖后两帮煤体应力分布及变形规律,进而确定合理、有效的支护方式,采用弹塑性理论计算以及现场实测相结合的研究方法,以镇城底矿生产实际为背景,理论分析得到该矿煤层巷道两帮煤体的应力分布形式、煤体应力极限平衡区范围;实测分析煤层巷道两帮煤体应力值及巷道围岩收敛变形规律,理论及实测结果较为吻合。得知巷道围岩开挖充分变形后,煤体应力及围岩变形量在实践观测的后期阶段所受煤层采动影响较弱。     

强烈采动影响下煤层底板大巷支护优化设计

针对某矿煤层底板大巷受采动影响变形大、支护困难的问题,采用数值模拟的方法,对其围岩应力分布特点进行了分析,并根据数值分析结果、相关的地质资料及巷道支护现状等提出支护优化方案。经过现场施工后,巷道围岩变形得到较好的控制,表明了优化方案的合理性。     

综采工作面回采巷道超前支护的力学机理研究

为研究回采巷道的变形破坏机制以及超前支护机理,以常村矿S6-8工作面为工程背景,采用数值模拟结合理论分析的方法,对煤层综采过程中回采巷道的应力和变形规律进行研究。研究结果表明,煤层采动对临近巷道的破坏主要表现为前方围岩支承压力的分布变化以及采空区煤层顶板的垮塌连带作用,而超前支护则具有改善巷道周边围岩的受力条件,减小巷道收敛变形的效果。     

极近距离下位煤层巷道布置形式及合理错距研究

极近距离下位煤层开采时顶板受上位煤层开采影响破坏严重,造成巷道支护困难。以西铭矿8^#和9^#煤层为研究对象,采用数值模拟的方法,分析8^#煤层开采后应力分布特征,确定9^#煤层巷道的布置方式;对比研究9^#煤层巷道不同错距布置下围岩变形和应力分布规律,得到巷道合理内错距离。研究结果表明：8^#煤层开采完毕后上覆岩层形成“砌体梁”承载结构,离层区和部分重新压实区处于低垂直应力区,9^#煤层巷道选择内错式布置;随着内错距离的增加巷道围岩应力不对称性削弱,围岩变形量呈现先增大后减小的趋势,并以内错6 m为分界点,9^#煤层巷道合理内错距离为6 m.     

深井高应力三软煤层巷道围岩支护参数优化

为了解决任楼矿深井高应力三软煤层巷道围岩变形量大、煤岩皆松软易破碎的难题,通过理论分析、FLAC~(3D)数值模拟和现场矿压监测相结合的方法,分析了高应力三软煤层巷道围岩变形机理,并提出了新的锚网索支护技术方案。     

五阳矿煤层上山围岩控制原理与支护技术

以五阳矿为工程背景，通过三轴压缩围压分级长时加载试验得到了顶板岩石的力学性质，模拟分析了有支护巷道围岩的黏弹性力学性能，提出控制煤层上山变形的围岩控制原则，并进行了支护实践。研究认为：巷道围岩变形是一个时间过程，荷载在加载一定时间后变形趋于稳定，且其变形稳定时间随加载载荷的增大而呈指数增大；在轴向应变未稳定时增加围压，可有效降低轴向应变速率，即在巷道变形未稳定期间增加围压可加速围岩变形的稳定，防止围岩失稳；顶板采用预应力锚杆、锚索支护后，虽然能有效地控制了顶板变形及塑性区的发展，但是会同时加剧煤帮和煤层底板的变形，即在对顶板进行锚杆、锚索强化支护的同时，必须强化两帮和底板的稳固；适当的应力转移有利于围岩的最终稳定，一次支护分级加载的围岩控制原则对控制厚煤层上山巷道围岩变形效果显著。     

大倾角煤层巷道支护稳定性数值试验研究

针对大倾角煤层巷道支护课题,通过FLAC3D数值模拟研究异形断面的的变形破坏与受力分布规律,确定了合理的支护工艺并成功应用于工程实践。研究表明:①受岩体结构非对称性影响,巷道产生的层间剪切滑移变形、高应力挤出变形等差异性变形是导致大倾角煤层巷道非对称变形破坏的主要原因。②直墙拱形断面巷道可改善围岩的应力状态,减小围岩塑性区破坏范围,降低围岩的变形量,更加适合大倾角煤层巷道的开挖支护。③研究成果可为类似工程的设计和施工提供借鉴参考。     

大倾角煤层回采巷道锚杆支护的数值模拟分析

大倾角煤层回采巷道围岩变形与破坏有其独特性,存在非对称变形与巷道围岩受载不均匀性。论文应用FLAC2D对大倾角煤层回采巷道在不同参数条件下的锚杆支护进行了数值分析,得出了不同支护参数下巷道围岩矿压显现规律,为大倾角煤层回采巷道进行锚杆支护设计提供了理论依据。     

经坊矿坚硬顶板下巷道破碎围岩测试及支护设计

为了解决经坊矿巷道围岩控制问题,对该巷道煤层围岩进行地质力学测试,结果显示:该区域属于中等偏高应力值区、井下应力场受构造影响较大;巷道顶板岩层坚硬,两帮煤体易于破碎.根据测试结果分析了巷道支护原理,并利用数值模拟对不同支护方案下巷道围岩应力及位移进行研究,结果显示方案2能有效地控制围岩变形;最终支护方案现场应用后,巷道...     

深部巷道围岩变形数值分析及控制研究

针对余吾矿北风井东翼采区上山大巷支护难等问题,采用数值分析的方法模拟研究了不同深度时巷道围岩的应力和塑性分布特征。数值模拟结果结合现场矿压观测结果可为深部巷道围岩支护设计参数提供依据,工程实践证明支护设计能够有效地控制巷道围岩变形。