大采高综放工作面强动压端头顶板控制技术

为了解决大采高综放工作面回风侧端头顶板控制问题,针对马道头矿8211工作面的地质情况,通过对回风顺槽超前注浆加固,提高超前支护范围和支护强度,并对回风侧端头三角区煤壁和顶板进行化学浆加固的技术方案,有效控制了顺槽超前区围岩变形和工作面回风侧端头三角区煤壁片帮,保证了工作面端头区顶板安全。     

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。     

液压伸缩梁钢棚在回采应力区中应用

新良友煤矿11101综采工作面在回采过程中,受集中应力影响,工作面顺槽超前应力区段围岩出现严重变形,端头支架移架困难,威胁工作面安全回采。通过对顺槽段围岩变形机理以及原支护存在的问题分析,对超前应力区支护进行优化,提出液压伸缩梁钢棚支护。应用效果表明：该支护具有强度高、实用性强等优点,支护后顶板下沉量控制在0.13 m以下。     

两帮加固对控制深部巷道顶底板变形机理研究

通过数值计算,模拟了支护与注浆加固两帮后巷道的顶底板围岩稳定性。模拟结果表明,对巷帮加固处理后围岩顶底板变形量减小,承载能力增强,巷道围岩水平应力增大,顶底板破碎区与塑性区范围缩小。从而得出巷道两帮的加固有利于巷道顶底板围岩的稳定性。     

小煤柱沿空掘巷围岩强化技术应用

为解决新元煤矿3417运输顺槽留小煤柱沿空掘巷成巷以后在相邻的3416工作面采动影响下巷道断面迅速收缩的问题,通过现场矿压观测、理论分析及现场刷帮得到运输顺槽围岩破坏素描图;巷道围岩变形的原因为围岩破碎严重、支护参数不合理、底板和底角未采取有效的控制措施。对巷道的支护方案进行了优化,设计实体煤帮扩帮、两帮及顶板加强支护的详细参数,并在现场应用后进行了围岩位移情况监测。结果表明,围岩强化支护后,3417工作面回采期间两帮最大移进量为587 mm,顶底板最大移进量为370 mm,3417运输顺槽断面能够满足工作面生产的需求。     

高地应力切顶留巷围岩快速控制技术研究

为解决深部高应力区切顶留巷围岩破碎、初期支护手段无法有效控制围岩的难题,以陈四楼煤矿十七采区21702工作面为实际工程背景开展切顶留巷围岩控制技术研究。根据工作面地质条件,分析切顶留巷的变形机理,设计切顶爆破参数及初期巷道的支护方案。针对工作面推进过程中,巷道变形大,围岩破碎等情况,设计切顶留巷补强支护方案:采用一种新型速凝、早强的无机双液注浆材料对切顶留巷破碎围岩注浆加固,快速有效地控制巷道变形;同时设计柔性挡矸自成墙体的巷帮挡矸措施,实现主、被动结合的切顶留巷补强支护方式。结果表明:在陈四楼煤矿21702工作面切顶留巷采取巷道补强技术,留巷巷道在二次采动应力作用下,顶板下沉量最大为147mm,两帮位移量最大为335mm,底板底鼓量最大为402mm,留巷围岩得到有效控制。     

工作面端头三角区沿空巷道强矿压显现与应力转移分析

大同矿区同忻煤矿8105工作面5105沿空巷超前支护段矿压显现明显,来压强度大,巷道变形与单体支柱折损严重,严重影响了回采巷道的正常使用。在分析工作面沿空巷强矿压显现特征的基础上,得到了巷道强矿压主要影响因素,提出对工作面顶板进行双向应力转移以降低端头三角区集中应力的方法。研究表明:工作面端头双向支承压力将形成端部三角区高应力集中,对工作面沿空巷超前支护段的强矿压显现具有重要影响;采用改变形式的三参数威布尔函数对双向支承压力进行理论分析,得到了工作面端头三角区高应力大小及区域分布特征;提出了双向应力转移的方法,降低了沿空巷超前支护段围岩应力。现场实践中,通过对工作面5105沿空巷及顶回风巷顶板采取水压致裂技术后,工作面5105巷超前支护段强矿压显现得到明显改善,巷道变形量明显降低,保证了工作面的正常生产。     

综放缓倾工作面下部巷道大变形原因分析及控制技术

针对麻家梁煤业公司14505综放工作面胶带顺槽大变形导致端头支架行走困难以及顶底板破碎的现状,分别从地质、倾斜工作面布置等方面进行分析以及FLAC3D5.0进行模拟研究,制定了加强端头超前支护管理、补强顶底板支护等治理手段使14505工作面胶带顺槽变形量得到控制并提高了巷道围岩的稳定性。此项综合支护控制技术为麻家梁类似条件的工作面提供了重要的参考价值。     

综采工作面超前应力区围岩破碎机理及控制技术

由于挖金湾矿8107工作面回采期间受多重集中应力、煤层赋存、支护技术等影响,在工作面回采至450 m处时回风顺槽超前应力区出现严重破碎现象。为解决该问题,分析超前应力区围岩破碎机理,提出在超前应力区采用“深孔卸压+液压伸缩棚+水力膨胀锚杆”联合支护技术。现场应用效果,顶板下沉量控制在0.17 m以下,底鼓量控制在0.32 m以下,两帮收敛量控制在0.35m以下,有效控制了应力区围岩变形现象,大大提高了应力区巷道围岩成型效果,保证了工作面安全高效回采。     

采动影响下工作面交叉巷数值模拟研究

为解决工作面交叉巷在采动影响下巷道变形大难以支护的问题,通过建立交叉巷围岩力学模型与FLAC^3D数值计算模型分析了交叉巷开挖后及其采动影响下的围岩应力分布规律,得出以下结论:掘进支巷后,三角区应力集中明显,由外往里应力集中系数减小,巷道变形量大小排序:巷道锐角三角帮＞巷道钝角三角帮＞非三角帮;受超前采动应力的影响,三角区内垂直应力均增大,高应力集中区的面积占比明显增大,三角区的稳定性变差,巷道顶板由下到上水平应力逐渐增大,顶板承载性逐渐增大。基于此,提出了使用高强锚杆及对三角帮打补强锚索的支护技术,控制了交叉巷道围岩变形,确保工作面安全生产。     

孤岛工作面动压影响留巷顺槽破坏机理及加固技术研究

通过调查成庄矿二盘区2318孤岛工作面留巷顺槽的地质条件、支护状况和变形破坏特征;理论研究动压影响留巷顺槽变形破坏机理及原因,借助数值模拟软件UDEC计算分析不同支护方式对影响巷道稳定性因素和受动压影响巷道围岩加固作用机理。针对巷道变形破坏程度和顺槽巷道加固特点提出,采用围岩表面喷浆封闭堵漏和深孔注浆相结合加固方案,并在2236副巷进行了现场试验。试验表明,加固后有效控制了孤岛面留巷顺槽围岩变形,能够满足使用的安全,降低巷修成本,具有显著的经济效益。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

破碎顶板巷道围岩支护技术实践

31103运输巷在顶板破碎、松动破坏范围大、围岩承载能力差以及围岩支护参数不合理等多重因素影响下呈现顶板离层量大、支护困难以及围岩变形严重等问题。结合31103运输巷现场条件，提出采用锚网索+注浆+喷浆方式支护，综合使用超前注浆、围岩喷浆、长锚索以及滞后注浆方式实现破碎顶板巷道围岩加固、支护。现场应用后，运输巷顶底板、巷帮变形量分别控制在89 mm、148 mm以内，围岩变形量较小，可满足巷道掘进及后续使用需求。     

多次动压影响下的煤柱巷道围岩控制技术

针对岳城矿煤柱巷道受叠加应力、多次动压影响、围岩控制难度大、支护效果不理想等现状,提出了高压注浆配合强力锚索补强的综合加固方案。现场矿压监测结果表明,加固后的巷道围岩保持了较好的完整性,顶板下沉量、两帮移近量都控制在设计要求之内,说明该方案能够显著提高巷帮破碎围岩的整体塑性,确保巷道安全掘进。     

深部复杂条件下切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用研究

为了解决大埋深、高瓦斯、高地温、破碎顶板等复杂条件下的沿空留巷难题,以新集一矿360804综采工作面的轨道顺槽外为研究对象,通过将切顶卸压与柔模支护技术进行集成创新,并进行应用,同时现场对留巷顶板受力情况及巷道变形量进行了监测。结果表明:通过在超前工作面实施爆破切顶,很好地降低了巷道所受应力,巷道顶板所受最大应力约为53 kN;同时柔模墙也起到很好的让压与抗压作用,巷道顶底板相对移近量最大值约为483 mm,两帮相对移近量最大值564 mm,巷道围岩变形在允许范围内,留巷效果良好。     

综放工作面柔模沿空留巷围岩控制技术

针对综放开采沿空留巷巷帮煤柱破碎,巷道围岩变形量大,巷道稳定性差的问题,以高河矿W4301工作面为背景,分析了沿空留巷围岩结构特征,提出端头铺设金属网、架后及时打设木点柱和单体柱的切顶和挡杆技术,以及巷道超前顶板锚索补强、密集钻孔切顶、施工柔模混凝土墙充填支护体、架棚支护和煤柱侧巷帮注浆加固综合围岩控制技术。试验表明:充填支护体和锚索受力较为稳定,充填支护体和锚索能够有效承载,沿空留巷巷道两帮最大移近量为207 mm,顶底最大移近量为231 mm,围岩变形不大,控制效果较好。     

采空区下临近工作面巷道大变形机理与加固措施

以山西晋神沙坪煤业有限公司1815工作面回风顺槽为工程背景,采用数值模拟手段对采空区下临近工作面巷道大变形机理进行分析。分析结果表明,巷道上覆采空区一方面使巷道围岩破碎,不利于其围岩稳定,另一方面使巷道处于卸荷区,有利于其围岩控制;巷道临近工作面回采使垂直应力向巷道处转移,使其围岩变形量增大,且巷帮移近量增大更为显著;补打锚杆和锚索可有效控制巷道大变形。     

“三软”煤层综采工作面沿空留巷技术应用

为实现巷道快速掘进,解决21001与21021工作面接替问题,在分析沿空留巷的必要性及"三软"煤层巷道围岩控制难点的基础上,结合该矿地质特点及回采工作面矿压显现规律,提出综放工作面锚网+架棚支护、工作面后方木垛+袋装矸石充填的下顺槽沿空留巷支护方案,详细分析了超前巷煤帮加固支护、工作面超前煤帮支护等方案,针对沿空留巷围岩控制难度大的难题,提出对于实体煤帮、顶板采取高强度、高预应力锚索主动支护,及时支设充填体等围岩控制对策。通过沿空留巷技术方案的实施,取得了较好的支护效果,缓解了常村煤矿工作面接替紧张的局面。     

孤岛工作面回采巷道支护技术应用探讨

针对孤岛工作面巷道围岩受两侧采空区影响,存在围岩应力大、巷道变形量大、巷道顶板支护管理难度大、影响工作面安全生产等诸多问题,拟定采用“工字钢架棚+锚网补强”支护技术,并制定工作面回采过程中上下端头及巷道超前支护技术措施。该支护技术应用后表明,其对巷道围岩起到有效控制作用,工作面实现了安全高效回采。     

沿空留巷锚网索与密集支柱联合支护技术

针对康城煤矿127采区沿空留巷煤层地质条件,基于应力集中区向深部转移、应力分布均匀、提高巷道围岩支护的强度思想,优化了巷内支护、巷旁支护及煤帮加固支护结构和支护参数,提出了锚网索加木柱联合支护技术加强巷旁支护和巷内支护,并进行了支护试验和矿压观测.结果表明:应用锚网索加密集木柱联合支护技术,巷道在留巷及复用期间,顶底板及两帮移近量能够逐渐趋于稳定,能够有效地控制巷道变形,提高沿空留巷围岩稳定性,保证工作面正常回采,可供类似条件沿空留巷支护借鉴.