沿空动压巷道围岩应力分布规律研究

针对沿空动压巷道围岩结构的非对称性,邻近区段工作面回采过程中围岩变形破坏的非均衡性,在理论分析、数值模拟的基础上,对沿空动压巷道围岩的应力分布规律进行全面、系统的论述.从巷道围岩变形破坏特征出发,研究了巷道围岩的轴向及侧向支承压力分布规律,并通过现场工业性试验对其进行验证,为沿空动压巷道的支护方式的确定提供有力的依据..     

沿空动压巷道围岩稳定性模拟研究

针对综放沿空动压巷道围岩稳定性进行了模拟研究,分析了沿空动压巷道围岩受邻近工作面回采全过程下位移场、应力场及塑性区的分布特征和变化规律。研究结果对制定沿空动压巷道围岩的控制对策起到了指导作用。     

沿空动压巷道围岩稳定性数值模拟研究

为了对沿空动压巷道围岩稳定性进行研究,分析了静压作用下和动压作用下围岩失稳机理,采用FLAC3D数值模拟软件,根据工作面和巷道的力学参数,建立模型,研究了上区段巷道围岩稳定性变化情况、沿空巷道开挖后围岩稳定性分布情况以及不同回采位置处,下区段巷道围岩主应力、位移变化、塑性区分布情况。研究得出,围岩的位移和主应力变化均在可以控制的范围内,表明在邻近工作面的采动影响下,沿空动压巷道不会受到很大程度的影响,能够满足工作面回采的影响。     

高应力区动压沿空巷道围岩控制技术与实践

针对煤矿生产中高应力区动压沿空巷道围岩控制难题,提出了高应力区动压沿空巷道新型三维支护技术,经潞安矿业集团王庄煤矿5218回风巷进行的工业试验表明:新型三维锚索支护技术在控制巷道围岩变形方面具有整体性和均匀性,能很好地控制高应力区动压沿空巷道的围岩变形。     

沿空动压巷道围岩弱结构控制技术

针对沿空动压巷道在上区段工作面回采,即受到第一次采动影响时的围岩变形破坏特征,分析巷道围岩尤其是围岩弱结构体(护巷煤柱)的破坏失稳机理,并根据现场试验情况,研究沿空动压巷道在第一次采动影响(上区段工作面回采)时的围岩弱结构的控制机理,提出合理的围岩弱结构控制技术与方法,为类似条件下巷道的支护与维护提供参考、借鉴。     

沿空动压巷道稳定性及采场动压控制研究

为了掌握沿空动压巷道围岩运动规律、矿压分布特征以及巷道围岩破坏范围,更好地控制巷道围岩,以东大煤矿12302及12306工作面为工程案例,研究了巷道围岩运动和矿压显现规律,并在此基础上提出煤柱优化及巷道支护优化方案。     

深部动压巷道围岩控制技术研究

为了确保深部矿井巷道围岩的稳定性,根据理论和经验分析,煤矿巷道稳定性影响因素主要为巷道围岩性质、开采深度、采动影响剧烈程度、巷道与上部煤层间的垂距、巷道支护不合理等因素。采用采场远距离卸压保护技术、预应力锚索束技术和钻孔卸压联合主动支护技术,预防了浅部围岩变形和工字钢在锚索端部出现的弯曲变形,遏制了巷道底部浅部围岩的变形,确保了巷道的稳定性。     

动压影响下巷道围岩稳定性模拟研究

随着开采深度的不断增加,巷道围岩稳定性也越来越差,尤其是受动压影响下的巷道围岩稳定性研究更是一个极具挑战性的研究课题.采用数值模拟软件ANSYS对动压影响下的巷道围岩稳定性进行数值模拟研究.研究表明:巷道顶底部受到的竖直应力是引起巷道变形破坏的主要作用力.     

麻家梁煤矿强动压巷道围岩控制技术

在研究了14202工作面侧向支承应力数据的基础上,分析了麻家梁煤矿特厚煤层综放开采支承应力沿倾向的动态分布演化规律和倾向支承应力的波动范围,确定了减小临空巷强矿压显现的最根本的手段是采用工作面跳采。     

动压沿空巷道围岩变形演化规律的物理模拟

为了研究动压沿空巷道在煤柱宽度一定时,不同支护结构形式下围岩的变形破坏演化规律,利用新研制的地下工程综合模拟试验系统和先进的数字图像采集及相关分析技术,对动压沿空巷道在无支护、锚梁网索支护及支架支护3种不同支护形式下的围岩变形破坏与失稳全过程进行了研究.结果表明:实体煤巷在无支护情况下围岩表面位移大致分为加速变形、缓慢变形和二次加速变形三阶段;对于动压沿空巷道,在本工作面回采影响期间,巷道围岩变形远远大于掘进影响期间,锚杆加固范围内的煤体碎胀量主要发生在掘巷期间,而在回采影响期间,巷道周边位移主要是由深部煤体碎胀所引起;强烈采动影响阶段是动压沿空巷道围岩控制的难点,另外,锚梁网索支护较支架支护更适用于围岩变形量较大的动压沿空巷道.     

煤矿动压巷道围岩稳定性协同卸压控制技术研究

煤矿动压巷道围岩的稳定性对矿井安全生产至关重要。霍州煤电木瓜矿针对强动压巷道围岩变形量大,返修次数多,常规支护手段控制巷道围岩变形收效甚微现状,以该矿10-206工作面为工程背景,分析了动压巷道围岩变形破坏特征及规律。基于钻孔卸压原理,从改变巷道围岩应力环境入手,提出由常规“钻孔卸压”向“变孔径钻孔卸压”的强动压巷道围岩支护理念。建立变孔径钻孔卸压数值计算模型,分析了变孔径钻孔对巷道围岩稳定性的影响规律,结合现场实际工况,提出变孔径钻孔卸压技术方案,进行了工业性试验。试验结果显示：变孔径钻孔卸压技术在转移高应力的同时可以有效控制巷道围岩变形,试验巷道顶底板及两帮围岩变形量分别缩减31.5%和46.7%,帮助巷道安全,也为矿井地质条件相类似工作面巷道围岩控制提供参考。     

强烈动压影响瓦排巷围岩控制技术研究

 提出高瓦斯矿井瓦排巷是受外部环境扰动影响支护困难巷道之一,分析了瓦斯尾巷发生变形与破坏的过程,强调上下区段工作面回采对尾巷影响程度最大。研究了尾巷破坏失稳机理,提出煤柱两侧工作面沿倾向形成类似“砌体梁”结构,煤柱附近采空区基本顶断裂失稳和上覆岩层回转下沉是造成瓦排巷破坏的主要原因,据此提出控制尾巷围岩稳定的三项技术关键：1）防止顶板下沉;2）加大煤柱帮支护强度;3）关键部位补强支护。中兴矿瓦排巷支护试验表明,2206工作面回采稳定后,尾巷顶板最大下沉161mm,两帮最大移近181mm,且顶板深浅部离层均未超过15mm,瓦排巷围岩变形得到显著控制,成功实现二次复用。     

回采巷道矿压观测及围岩控制技术研究

经过对刘店煤矿首采工作面1044两巷回采期间的矿压观测结果的分析,为以后相邻工作面的巷道支护设计和回采期间顶板控制提供参考.     

东荣二矿动压巷道围岩控制技术

分析了东荣二矿17#煤层采准巷道动压形成原因及响应影响因素,通过对该矿原有支护方案下动压巷道的围岩变形观察,分析了动压影响规律,针对17#煤层采准巷道动压的安全掘进提出了合理的支护方案,通过现场工业实验得到了理想的控制效果,进一步说明了动压巷道的支护关键所在。     

特厚煤层综放开采邻空动压巷道围岩变形机理及卸压控制

受工作面采动叠加影响,特厚煤层综放开采邻空动压巷道极易发生冲击地压、巷道大变形等强矿压显现现象,是采掘过程中的重点防控区域。以榆神矿区曹家滩矿井特厚煤层综放开采为工程背景,分析了邻空动压巷道强矿压显现机理,研究了邻空巷道围岩倾向和走向支承压力分布力学机制,提出于邻空巷道进行定向张拉爆破切顶卸压巷道围岩控制,并运用数值模拟及现场试验等方法对该技术的作用效果进行了综合研究。结果表明,特厚煤层综放开采条件下,工作面开采大空间采空区长悬臂结构断裂后形成台阶岩梁块体长度较大,其滑落失稳或关键层失稳均会引发强动压,该动压作用在煤柱上并进一步传递至超前区邻空巷道围岩是造成底鼓大变形的主要原因。于邻空巷道内进行定向切顶卸压后,可减弱本工作面后方采空区顶板与煤柱间的承压,邻空巷道围岩应力向远离巷道方向转移,应力峰值降低,应力范围减小。现场开展了不同切顶方式下的现场工程试验,基于定向张拉爆破的深孔切顶卸压技术可有效减小特厚煤层工作面端头区邻空动压巷道的围岩压力,定向切顶后邻空动压巷道超前支架平均荷载降低11%,巷旁煤柱体应力峰值降低10%,巷内底鼓严重段平均变形减小65%,有效提高了巷道稳定性,为特厚煤层...     

沿空巷道失稳分析与控制技术试验研究

通过对阳煤集团三矿沿空巷道及其隔离煤柱的矿压观测结果分析,得出巷道发生破坏变形的主要原因;确定采用缩小K8104与K8106工作面之间煤柱尺寸的方法控制矿压显现,工业性试验的矿压观测数据表明,试验巷道在掘进和回采期间基本保持稳定,提高了煤炭采出率和经济效益。     

沿空巷道回采期间变形规律及控制

通过对张集煤矿17218工作面沿空巷道回采期间巷道围岩变形及矿压观测的分析,掌握了其矿压显现规律。针对沿空巷道变形量较大提出了控制巷道变形的技术措施,使其满足了工作面安全生产要求。     

强动压巷道大变形顶板弱化围岩控制技术

麻家梁矿14202辅助运输巷在掘巷过程中,受相邻14201工作面坚硬顶板垮落强动压的影响,矿压显现剧烈、原巷道支护不能满足安全生产。针对14202辅助运输巷强动压大变形的特点,提出了超前顶板水压致裂卸压围岩控制技术,确定了水压致裂的致裂层位及相应的钻孔施工参数,在水力压裂后通过观察观测孔液体流出量验证岩体压裂效果。试验结果表明,实施超前顶板水压致裂后,14202辅助运输巷两帮最大移近量约为0.6 m,平均移近量约为0.4 m,最大底鼓量约为1.5 m,平均底鼓量约为1 m,明显小于未实施水力致裂技术治理时动压巷道变形量(未实施水压致裂段巷道最大底鼓量为2.5 m,平均底鼓为1.9 m),有效地解决了强动压巷道的大变形问题。     

回采巷道围岩稳定性分类及支护型式确定

在现场实测和实验室实验的基础上，对姚桥煤矿二水平回采巷道围岩稳定性进行分类，结合二水平回采巷道的特点，提出了针对不同围岩分类的巷道支护型式。为二水平的高产高效开采创造了必要条件。     

深部倾斜煤层动压巷道围岩控制技术研究

为了解决庞庞塔矿深部倾斜煤层工作面回采巷道受侧向工作面采空产生的高集中应力和动压影响造成的支护困难问题,采用了支护材料、方法和支护参数优化设计,以达到减小巷道整体表面变形,保障回采工作面安全、高效开采的目的。根据庞庞塔矿5-107工作面回采巷道实际条件,研发了尺寸为150×150×10mm的高强度方形带拱锚杆托板和尺寸为300×300×16mm的高强度方形带拱锚索托板,提出了及时高预紧力、强力锚杆锚索、强护表构件和强帮支护的耦合支护技术,对5-1071巷和5-1072巷进行了支护参数优化设计,巷道矿压监测数据的分析结果表明,优化设计后的巷道变形处于可控范围。