综放工作面超前范围巷道围岩变形特征研究

针对综放采动影响下回采巷道的超前支护段围岩应力分布及变形特征，分析工作面四周支承压力分布规律，确定超前支护强度、支护距离。文章结合东周窑煤矿8107综放工作面回采巷道的地质及生产技术条件建立了理论模型，得到了运输巷在采动影响下的围岩应力分布及顶板垂直位移规律；通过理论分析工作面前后支承压力分布规律，建立极限平衡理论模型，推导了超前支护距离理论计算公式。     

综采工作面采动压力影响下巷道支护技术研究

基于黄陵一号井805工作面地质条件,通过制定锚杆(索)联合支护方案和工业性试验监测,分析在综采工作面超前支承压力作用下,回采巷道围岩应力及顶板离层变化,说明805工作面两条回采巷道在回采期间受采动压力影响下围岩得到有效控制,表明锚杆(索)联合支护方案合理,能够有效地降低采动压力影响下回采巷道围岩收敛变形,满足安全回采需要。     

多次采动影响下巷道支护技术优化研究

针对巷道受采动影响下围岩变形量增大,留设顶煤下支护难度大等技术难题,根据东滩矿6306工作面井下实际地质条件,结合巷道围岩物理力学参数,在原有支护方案的基础上提出了锚杆（索）非对称支护优化方案。利用FLAC3D大型数值模拟软件,对原方案与优化支护方案在受多次采动影响下巷道围岩收敛量及应力的分布规律进行了研究分析。研究结果表明,在使用优化支护方案下,工作面多次采动推进至监测点时,优化方案两帮移近量较原方案降低了16.8%,顶底板移近量较原方案降低了15.6%,应力集中区向深部转移。     

巨厚煤顶巷道锚杆支护参数优化

以某矿综放工作面T1回风巷为研究对象,结合现场调研和实验室测试得出巷道煤岩物理力学特性;基于综放工作面回采过程中T1回风巷围岩变形离层和应力值的现场实测结果,得出巨厚煤层顶板煤巷围岩变形及支承压力分布特征;建立T1采动煤巷数值计算模型,分析原支护方案下巷道围岩支护安全性;综合巷道顶板煤岩性质测试、离层和应力现场实测及原支护方案支护安全性模拟结果,对巷道锚杆支护参数进行优化,并将优化后方案进行支护验证,效果良好。     

厚煤层综放大煤柱沿空巷道围岩应力及变形规律

为了控制超长"孤岛"综放工作面巷道围岩变形和确定合理的煤柱尺寸,对兴隆庄煤矿4324超长"孤岛"综放工作面大煤柱沿空巷道围岩应力与变形规律进行实测研究.分析了采动影响下巷道支承压力的影响范围、峰值位置、峰值系数等特征参数,分析了大煤柱的破碎程度与应力状态特征,分析了巷道顶底板和两帮的移近量等在采动影响下的变化规律,为类似条件下巷道布置与支护设计提供了科学依据.     

采动影响下大断面厚煤顶煤巷支护机理及其优化

为解决菏泽腾达煤矿1503运输顺槽煤层厚度变化大、煤层顶板自稳能力差,巷道断面跨度大,采动影响下易发生围岩变形,顶板、帮部支护难度增加影响掘进施工安全及工效问题,结合工作面地质条件及现场实际情况,通过FLAC3D数值模拟分析方法对采动影响下巷道支承压力变化规律进行研究分析,并采用数值模拟和力学理论计算方法对巷道支护设计方案进行模拟对比分析,确定了巷道支护方案。现场验证结果表明,巷道采用该支护设计方案进行支护后,巷道围岩变形得到有效控制,为类似条件下煤巷支护提供了参考。     

大采高充填工作面巷道超前支护优化

为进行膏体充填开采工作面超前支护进行优化设计,对1331大采高膏体充填工作面巷道超前矿压规律进行研究,通过超前巷道围岩钻孔应力监测观测,研究得到了工作面超前支承压力影响范围及程度,了解了巷道受超前支承压力采动影响情况。结果表明:膏体充填开采工作面超前前方受支承压力扰动的距离约为30m,扰动剧烈的距离约为10m,工作面前方煤壁的破坏区为3.6m,工作面开采对前方巷道扰动程度相对采空区全部垮落法工作面较低。在此基础上确定了合理有效的巷道超前支护优化方案,达到了降低工人的劳动强度的目标。     

浅埋高强度采动巷道围岩松动圈演化规律研究

为研究浅埋采动巷道围岩松动圈演化规律,保证煤矿地下水库的安全运行,以补连塔煤矿典型浅埋高强度综采面为工程背景,综合运用理论分析、数值模拟、现场实测等方法对采动影响下的矩形巷道受力变形特征进行了分析。研究表明:浅埋高强度采动巷道松动圈主要集中在两帮呈"凸"型发育,受采空区残余支承压力影响程度大于工作面超前支承压力,巷道煤柱侧松动范围较工作面侧严重;巷道在二次采动阶段受一次采动和回采稳定的叠加影响破坏最严重,为保证遗留煤柱长期稳定性提出了锚网喷联合支护方法。研究成果为煤矿地下水库安全运行及类似条件下巷道围岩控制提供了科学依据。     

三软煤层回采支承压力分布及支护构件受力规律研究

为解决三软煤层采场侧向支承压力无法直接测量的问题,明确不同支护方案下采场超前压力分布有无差异等采动规律,以刀把式工作面——梁家煤矿4606工作面为依托,通过4606改造切眼位移变化间接获取工作面侧向支承压力分布规律,开展采动对4606材料巷不同支护方案下围岩控制效果对比,采用无损检测对锚杆(索)在回采期间受力情况进行分析.4606改造切眼距工作面110 m开始受到回采影响,距工作面68 m进入明显影响区,距工作面35 m进入剧烈影响区.距工作面侧向20 m以内为侧向支承压力影响峰值区,55 m以内为影响区.不同支护方案下,工作面超前支承压力分布范围区别较小,相差仅在5～10 m,超前支承压力影响剧烈范围为20～30 m;超前支承压力影响明显范围为30～60 m;超前支承压力影响范围平均为120 m左右,最大为160 m.巷道肩部锚杆受力超出屈服荷载,与拱架基本在拱肩处发生断裂吻合较好.巷道不同部位锚杆受力呈现出肩部>帮部>底角的特征.距工作面60 m以外,单体支架支护强度满足使用要求;距工作面30 m以内支架受力显著增加,出现挤压支架情况.研究成果补充了软弱煤层采动矿压显现规律.     

“三软”动压巷道复合变形支护理论与技术研究

针对丰汇煤矿"三软"动压巷道支护困难的问题,通过采场围岩运移的分析,指出了回采巷道高应力场产生的原因,现场巷道观测得到了其超前支承压力的影响范围。通过对巷道变形影响因素的分析,指出了此类巷道变形是多因素耦合作用机制下的变形。对此类巷道的多因素耦合作用机制进行分析,提出了相应的支护的对策:支护系统要有足够的支护强度、刚度以实现对软弱围岩变形的控制;当巷道处于采动引起的高应力作用下时,支护系统能够通过适当的变形释放变形能。基于上述支护对策提出了针对该巷道的支护方案。数值模拟表明,该支护方案能有效控制丰汇煤矿回采巷道的变形。     

复合顶板综采面超前支承压力分布研究

通过对某矿己16 , 17-22060综采工作面前方支承压力进行测定,分析得出了采面支承压力影响范围、支承压力峰值范围以及支承压力卸压区范围;并根据研究所得的支承压力分布规律,制定了采面风、机两巷及端头支护方案. 实践表明,该支护方案满足巷道支护要求,能够有效控制顶板,减少巷修量,效果良好,对相似顶板条件下巷道支护同样具有借鉴意义.     

补连塔矿回采巷道破坏特征与支护参数优化

补连塔煤矿回采巷道在采动阶段,由于受多次采动影响,巷道存在片帮问题,影响了煤矿的正常生产。为了控制巷道围岩变形,节约支护成本,在补连塔煤矿回采巷道中进行了钻孔窥视、松动圈测试等一系列现场试验及数值模拟分析,对回采巷道不同采动影响时围岩主应力大小及其方向分布规律及围岩破坏特征进行了研究,优化了支护参数。经工程实践,优化后的支护参数有效控制了巷道围岩变形,节约了支护成本,提高了掘进效率。     

在采动条件下的锚喷支护

本文以现场量测为依据,论述了岩石巷道的锚喷支护受采动影响时,移动支承压力的影响范围、变化规律、围岩松动以及巷道稳定性等。探讨了锚喷支护对采动影响的适应机理。锚喷支护与围岩形成一个具有一定柔性的整体,其对于采动影响比别种支护有较大的适应性。移动支承压力不大时,采用锚喷支护是可行的;移动支承压力较大时,以采用锚网联合支护为主,敷之以喷为好;移动支承压力特大时,一般的锚喷支护难以取得良好的效果,应研究采用与其它支护相结合的方式。     

窄煤柱巷道非均匀变形机理及支护技术

为了解决窄煤柱巷道非均匀大变形控制难题,以丰汇煤矿窄煤柱巷道为工程背景,综合采用现场调研、室内实验、数值模拟和理论分析等方法,研究了不同煤柱尺寸影响下,采动巷道围岩应力与塑性区分布特征;分析了窄煤柱巷道变形破坏规律与采场覆岩结构运动特征,揭示了窄煤柱巷道非均匀变形机理,指出采动应力场叠加,支承压力大;覆岩结构非对称,偏载作用显著;煤柱尺寸小、强度低,难以为顶板提供有效支撑;支护方案对称布置,针对性差,是窄煤柱巷道产生非均匀变形的主要原因。基于窄煤柱巷道围岩控制难点,提出以"改变巷道区域支护方式、增加支护密度、破碎围岩注浆改性"为核心的差异化支护技术,加强对围岩局部大变形的控制,充分发挥围岩的自身承载能力;现场监测表明,窄煤柱巷道在服务期间围岩非均匀大变形得到有效控制,稳定性好;可为同类型巷道围岩的控制提供参考。     

近距离跨采巷道支承压力的研究

较近距离巷道的变形破坏，主要取决于采动作用下的跨采工作面动态支承压力作用于巷道围岩上的量值，而该量值的大小又取决于超前动态支承压力在煤层底板中的传播规律和范围。在柳湾煤矿的实例巷道中，对支承压力和巷道变形进行了观测，通过对近万个实测数据的整理分析，找出了其动态变化规律。在此基础上，对巷道实施相应的维护，并取得了良好的效果。     

沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研究

为研究沿空留巷巷道在掘、采全过程中围岩变形规律及留巷巷道支护技术,以色连二号矿12205采煤工作面辅运顺槽为工程背景,运用现场实测的方法,以围岩变形量和围岩应力为指标,直接衡量沿空留巷巷道的变形规律,并在采煤过程中对留巷巷道进行了不同方式的加固支护。研究表明:12205辅运顺槽围岩变形受工作面采动影响主要为滞后影响,其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后30~220 m区段;不同区段、不同围岩条件、不同加固方法,巷道围岩变形差异均较大;在工作面采动支承压力影响前主动加固留巷巷道顶板,能大幅降低巷道围岩变形量。     

预掘回撤通道应力转移技术

针对采动巷道支护困难,常规支护手段无法有效控制巷道变形的问题,提出预掘综采工作面回撤通道作为采动巷道卸压巷道的方案,在不增加矿井工程量的前提下改变采动巷道应力环境,并利用数值模拟软件对预掘回撤通道的卸压过程及卸压效果进行了分析.结果表明:预掘回撤通道可以作为卸压巷,一定程度上切断了超前支承压力向前方采动巷道的传递,采动应力在回撤通道附近集中,从而减小了采动巷道的围岩应力;同时,预掘回撤通道可以实现工作面的快速搬家倒面,保证矿井正常接替.以上研究为缓解采动巷道开采扰动并实现工作面的快速搬家倒面提供了一种新思路.     

深井动压影响沿空掘巷锚梁网支护技术

介绍了深部煤层沿空掘进巷道在受本煤层及上覆煤层双重采动影响下的支护方案和围岩变形情况,分析了采动压力对掘进巷道的影响范围和加固方法。     

近距离煤层采动影响下底板巷道稳定性研究

针对同煤集团在近距离特厚煤层采动过程中下工作面巷道容易出现片帮以及底鼓现象,通过理论分析与现场监测的方法,对采动影响下的底板巷道的变形和破坏规律进行探讨,得出了采动影响下工作面底板的破坏深度与支承压力对底板巷道的影响范围与程度,该研究对近距离特厚煤层开采过程中底板巷道的布置及支护设计具有一定的参考价值。     

大采高工作面巷道叠加应力分析

为给大采高工作面及盘区大巷巷道布置、围岩控制、支护参数设计提供基础依据,采用现场调研、现场试验和矿压监测方法,对大采高工作面巷道叠加应力进行分析。分析表明,工作面留巷巷道在受一次采动影响条件下,主要受工作面侧向支承压力的叠加影响,而在二次采动影响条件下,主要受到工作面超前支承压力的叠加影响;盘区大巷与工作面垂直时,盘区大巷主要在采煤工作面末采阶段受到工作面超前支承压力的叠加作用影响;而在盘区大巷与工作面相平行时,盘区大巷则在工作面整个回采阶段受到工作面侧向支承压力的作用影响。