厚煤层综放沿空巷道支护方案优化*

厚煤层沿空巷道开采对巷道及顶板扰动较大,合理的支护方案既能保证巷道围岩稳定,又可以加强煤柱和围岩整体的支护效果。以塔山煤矿30503工作面为研究背景,通过现场实测,发现原支护方案煤柱及巷帮破损严重,原支护方案也不合理。为此,结合巷道上覆岩层矿压显现规律,提出新的可靠的非对称支护方案,通过增加锚杆直径、长度、数量及锚索数量来增加支护强度和范围,最后运用数值模拟软件分别模拟新旧支护方案垂直应力和水平力分布,结果显示,新支护方案锚索有效控制了垂直应力向巷道侧转移,并较好地控制住水平应力对沿空煤巷顶板岩层的作用,新支护方案取得预期效果。     

综采面沿空巷道合理支护方式研究

介绍了综采面沿空巷道掘进期间的基本支护及回采前采取的加强支护方式,阐述了不同的支护方式适应采动影响的观测结果,分析总结了综采面沿空巷道合理的基本支护及加强支护方式。对沿空掘巷合理的支护方式具有重要的实践意义。     

全煤沿空巷道锚索带联合支护的工程应用

通过工程实践和现场实测表明，全煤沿空巷道错索带联合支护是一种切实有效的安全支护方式，它与煤体构成一种锚固体，形成具有一定承载能力并可适应围岩变形的平衡拱，增强了煤体的整体性，保持了巷道的稳定，为安全，高效生产创造了良好条件。     

屯兰矿18205工作面沿空留巷巷道支护方案分析

以屯兰矿18205工作面沿空留巷为工程背景,详细介绍了巷内的基本支护方式、加强支护与巷旁支护设计。采用FLAC3D数值模拟分析了掘进、留巷,一直到留巷复用各阶段的巷道变形数据,总结出了巷道变形的基本规律,并对各个阶段巷道的变形情况给出了合理的支护意见。     

综放孤岛面沿空巷道支护研究

为了对复杂地质条件下综放孤岛面沿空巷道进行支护控制，对影响沿空巷道顶煤稳定性的因素进行了分析，提出了巷道顶煤支护和两帮支护的控制原则，在此基础上给出了孤岛面综放沿空巷道锚架联合支护方案。实践证明支护效果较理想，对孤岛面综放沿空巷道支护具有一定指导意义。     

深井高地压沿空巷道围岩变形机理与支护技术研究

 分析了深井高地压沿空巷道的围岩变形机理,并以潘三煤矿两条沿空巷道典型试验为背景,采用数值计算方法确定了深井沿空巷道需留设的合理煤柱宽度为7~8m,进而提出了深井沿空巷道顶板及两帮应遵循的支护原则。现场工程试验结果表明,顶板以锚索桁架支护为主、锚杆支护为辅,两帮使用加长高强锚杆可以较好的解决深部矿井沿空巷道围岩大变形控制问题。     

沿空巷道支护方式及参数优化研究

针对回采巷道在掘进、回采过程中由于原场应力以及侧向采动应力场的叠加而造成巷道顶板应力集中、支护及维护困难等问题,以古城矿1306工作面回风巷道为工程背景,首先根据松动圈理论对巷道围岩稳固性等级对比现场实测数据进行分级,并结合巷道稳固性分析结果确定了1306运输巷合理的支护方式;其次通过数值模拟探究巷道在采用不同支护参数情况下,掘进以及回采期间应力分布、顶底板以及两帮变形特征,对巷道围岩稳定性进行分析,分析确定了巷道合理的支护参数。结果表明：采用间排距为600 mm锚杆锚索联合支护方式,巷道顶底板变形量较小,且不易在顶板形成应力集中;通过掘进期间巷道变形实测数据进一步验证,证明了支护方式以及支护参数选取的合理性。     

沿空巷道锚杆支护参数优化及应用研究

通过数值分析手段,采用普氏冒落拱理论对沿空巷道内采用类比法得到的锚杆长度进行了重新校核,探讨了在此种条件下锚杆长度的变化对围岩变形、应力变化、巷道破坏的影响,并最终确定了合理的支护参数,得到了在此种条件下的围岩控制技术。     

动压巷道沿空支护设计方案优化

根据巷道变形及围岩变形情况,从改变锚杆长度、锚杆的安装角度、锚杆安装密度和加强各支护材料等方面对支护结构进行了合理的优化,并提出了三种可行性支护方案。经过建立数值模型,对工作面距掘进巷道70 m、40 m、0 m、-40 m、-80 m五个位置处的位移量进行模拟,结果表明,三个方案对巷道顶板的控制效果相差不大,而方案一对巷帮的控制效果明显优于方案二和方案三,因此是最佳支护方案。     

中兴矿1205沿空留巷围岩控制技术应用研究

中兴矿1205工作面是汾西矿业集团首个沿空留巷试验工作面,根据中兴矿的地质条件,确定了该工作面掘进期间巷道支护参数.在回采中,通过充填及加固留巷墙体顶板、留巷内辅助加强支护等措施以控制沿空留巷围岩.经矿压监测分析,围岩控制达到要求,不仅成功留巷,并取得可观的经济效益和社会效益.     

综放沿空掘巷护巷窄煤柱留设宽度优化设计研究

护巷窄煤柱的合理留设是综放沿空掘巷技术成功实施的关键问题。基于采空侧煤体倾向支承压力分布特征以及护巷煤柱体的极限平衡理论,确定了护巷窄煤柱合理留设宽度的上、下限值解析表达式,结合山东某矿3309综放工作面的采矿地质条件,认为护巷窄煤柱合理留设宽度范围为4.1~7.2 m。为了进一步优化设计护巷窄煤柱的留设宽度,采用数值模拟方法对合理取值范围内的护巷窄煤柱留设宽度进行对比分析,认为3309综放工作面护巷窄煤柱的最优留设宽度为5m。将上述研究成果成功运用于工程实践,现场实测数据表明,结合理论分析和数值计算综合确定的护巷窄煤柱最优留设宽度可以有效控制沿空巷道围岩变形量,有利于维护综放沿空巷道的整体稳定性。     

综采工作面的沿空留巷

介绍了综采工作面沿空留巷方法 ,提高了采区资源回收率 ,缓解了采掘关系紧张问题     

沿空掘巷工作面矿压显现规律研究

为了研究沿空掘巷工作面矿压显现规律,分析了2105轨道巷支护设计技术参数,然后设置了3个测站进行围岩表面位移,顶板锚固区内、外离层值,锚杆（索）受力,研究了沿空掘巷工作面矿压显现规律。研究结果表明,沿空留巷后,围岩变形量小,围岩控制效果较好。研究为其他相似开采条件的沿空掘巷综放工作面提供了依据。     

晋北煤业工作面煤巷支护技术优化实践

针对近年来许多煤矿工作面煤巷变形大、支护困难等问题,分析了晋北煤业5-101工作面煤巷的具体地质赋存条件,顶板岩层的泥岩等软岩条件时应采取的支护方式。采用工程类比法列举了沙坪煤矿18204工作面、王庄煤矿6207工作面、马道头煤矿2203工作面等3个工作面顶板具体支护参数,综合分析了其支护方式,结合晋北煤业工作面巷道的顶底板特点,进而确定了5-101工作面煤巷采用“锚杆+锚网索+钢带”联合支护方式,并通过理论计算得到了各项支护参数。通过现场应用,该支护方案可以保证5-101工作面巷道的稳定,且可以取得较大的经济效益。     

Stability analysis for main roof of roadway driving along next goaf

Focusing on the stability of surrounding rock around the roadway driving along next goaf with a narrow coal pillar, a mechanics model of the triangle block structure of main roof above the roadway is established, and the sliding stability coefficient K1 and the rotation sta-bility coefficient K2 are proposed to describe the stability of the triangle block structure quanti-tatively. The structure can keep a self stability before and after the roadway excavation, at the stage of mining-induced effect, the stability of the structure is lowered, and the structure may become instability with decreasing the coal strength, increasing the mining height ofworking face and the mining depth.     

错层位外错式沿空掘巷机理及相邻巷道的立体化联合支护技术

针对特厚煤层中应用错层位外错式沿空掘巷与相邻巷道的立体化联合支护机理展开研究。首先理论分析了错层位外错式沿空掘巷布置特点,发现:① 沿煤层顶板及起坡下方的三角煤体保持稳定且对实体煤提供侧向支承应力σx作用,因此一侧采空情况下实体煤从上至下出现了新的变化,即侧向支承应力从0增加至σx;② 依据巷道布置层位与侧向支承应力的不同,将特厚煤层从上至下进行了分区,分别为一侧采空实体煤分区、过渡区与弹性区;③ 布置接续工作面沿空掘巷时,其围岩处于弹性状态,巷道顶部属于一侧采空实体煤内的破碎区、塑性区,因此承载小,也即实现了围岩稳定与载荷低二者之间的统一。利用相邻两条巷道高、低不同这一立体化空间关系,提出相邻巷道的立体化联合支护技术,分析其特点包括:① 沿煤层顶板布置巷道,主动支护可打入深部稳定岩层内;② 通过加强一侧采空实体煤内的加固作用,为相邻沿煤层底板巷道提供锚固点;③ 底板沿空掘巷顶部支护体可深入顶板岩层、联合锚固区与过渡区,可实现全长锚固以更加充分发挥支护作用。为了验证前述理论成果,采用数值模拟进行计算分析,发现:① 采用错层位外错式沿空掘巷技术,显著改善了沿空巷道围岩性质与应力分布现状,实现了低应力与围岩稳定二者的统一,且验证了前述对错层位外错式沿空掘巷特厚煤层纵向分区的成果;② 零原岩应力场条件下联合支护效果较为明显,沿顶巷道顶板锚索深入基本顶段、巷帮一侧锚固段、沿底巷道顶板锚索深入岩层内与联合锚固区均出现应力集中作用,显著改善了沿底巷道单巷支护受顶煤厚度限制无法形成有效锚固点的现状;③ 在对实际工程背景的数值计算发现,与沿底巷道围岩大范围破坏且无法控制相比,采用错层位外错式沿空掘巷相邻巷道联合支护技术可显著控制沿空巷道围岩破坏范围。     

完全沿空掘巷影响因素、解决对策及关键支护技术研究

文章目的在于剖析完全沿空掘巷施工中的影响因素、对策及关键支护技术。文章以安徽淮北矿业股份有限责任公司许疃煤矿8214风巷为研究对象,详细地介绍了多种复杂条件下完全沿空掘巷施工中的影响因素及相关对策,揭示了完全沿空掘巷的前提条件及可行性,同时针对完全沿空巷道的特殊应力环境、超前支护的操作性与支护方式的有效性给出了低成本、易维护、易操作、承载力较强的巷道支护设计,并通过相关变形监测检验了支护设计的合理性。本文的研究成果对于各种复杂因素下完全沿空掘巷的研究具有十分重要的借鉴价值。     

综放沿空掘巷合理位置及控制技术

采用理论分析方法,建立了沿空掘巷的结构力学模型,推导出“内应力场”宽度表达式,确定了合理的沿空掘巷位置,预计了沿空巷道围岩变形量,进而确定巷道断面参数。提出顶板高强度高预应力锚杆支护和高强度锚索加强支护、减小窄煤柱帮锚杆间距和实体煤帮二次支护的非对称综放沿空掘巷围岩控制技术,采用系统信息设计方法确定了锚杆支护参数,成功地应用于工程实践。     

双沿空沿底煤巷锚杆支护技术研究应用

介绍了在双沿空条件下沿底煤巷锚杆支护技术 ,针对施工条件提出了切实可行的煤巷锚杆支护设计、施工工艺及监测方法