复杂条件下小煤柱动压巷道变形控制研究

针对小煤柱动压巷道围岩的力学环境和支护特点,在分析巷道上覆岩层结构和巷道围岩结构稳定性的基础上,建立沿空巷道围岩稳定性分析模型,通过相似试验、数值计算和工业性试验,研究了复杂条件下小煤柱动压巷道的围岩变形规律.结果表明,对小煤柱分阶段注浆加固,可增强煤柱的承载能力,从而达到减小巷道变形、增强巷道围岩稳定性的目的.工业性试验效果显著,巷道围岩变形得到明显控制.     

综放动压巷道围岩变形规律研究

通过对动压巷道围岩变形的现场观测,从巷道围岩变形的相对量角度,总结得出了动压巷道在受采动影响期间三阶段的特征;并从巷道围岩变形的绝对量角度,总结得出了动压巷道整体上呈现小变形特点,从而说明区段保护煤柱宽度和巷道锚杆支护参数的合理性.     

松软煤层小煤柱动压巷道支护技术研究及实践

为解决松软煤层小煤柱动压巷道支护的技术难题,以漳村矿2202工作面回风巷作为研究背景,通过相似模拟实验对采动压力作用下的松散煤层巷道变形破坏特征进行了研究,在此基础上,对回采巷道合理的支护方式及支护参数进行了设计。并通过FLAC3D数值模拟和工业试验验证了其方案能够有效地控制松软煤层小煤柱巷道围岩的变形。     

沿空留巷巷道围岩变形破坏特征及影响因素研究

为了研究沿空留巷巷道围岩变形破坏特征及影响因素,采用理论研究、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究了沿空动压巷道围岩结构分类、沿空动压巷道围岩变形破坏特征以及围岩变形破坏影响因素。研究得出:巷道围岩层位的物理力学性质与护巷煤柱侧开挖空间的差异,把沿空动压巷道分为8个类型;围岩破坏主要集中在岩性较弱的巷道顶板以及护巷煤柱侧;影响巷道稳定性的主要因素有巷道开挖顺序与布置、构造应力、巷道支护、两次动压。研究对沿空动压巷道在采动影响下的围岩控制技术和破坏失稳机理提供了技术支持。     

快速支护工艺下煤柱与围岩稳定性数值分析

以二次动压影响条件下巷道快速掘进为背景,应用数值模拟软件,分析了各时期不同宽度煤柱条件下巷道围岩应力分布与变形规律,确定了合理的煤柱留设尺寸。现场试验证明应用效果良好,研究结果可为类似巷道掘进设计及施工提供参考。     

特厚煤层动压巷道护巷煤柱合理宽度研究

针对某矿9#煤特厚煤层9-704综放工作面动压巷道在本工作面回采过程中,出现变形量过大难以控制的问题,采用理论分析、数值模拟及现场变形实测等手段对特厚煤层综放工作面区段动压煤柱应力分布和动压巷道变形进行研究。极限平衡法表明在该条件下动压巷道护巷煤柱宽度不应小于24.5 m.数值分析表明,煤柱宽度大于26 m时能够较好地控制煤柱的应力及变形,最终确定该动压巷道护巷煤柱宽度为26 m.现场实测表明,动压巷道变形过大的原因在于护巷煤柱留设宽度过窄。动压巷道护巷煤柱宽度的计算必须考虑煤柱沿相邻工作面采空区方向及本工作面方向塑性区的宽度。该研究对类似条件下动压巷道护巷煤柱的留设宽度具有一定借鉴意义。     

小煤柱动压掘进巷道控制技术研究

针对潞宁煤业22106回风巷围岩特征和维护的技术难点,模拟研究了煤柱宽度为6m及动压对沿空掘巷的影响,掌握了该条件下巷道围岩变形规律。基于高预应力强力支护理论和控制原则,提出了控制关键技术,利用FLAC软件优化控制方案,确定了合理的支护参数,并在井下进行工业试验。试验结果表明支护方案有效地控制了小煤柱沿空掘巷巷道的变形,保证了巷道正常使用。     

厚煤层留小煤柱沿空掘巷支护技术研究

为研究厚煤层小煤柱沿空巷道的围岩变形特征及支护技术,解决巷道的失稳难题,以魏家地煤矿西2305运输顺槽为研究对象,采用理论分析及数值模拟对小煤柱巷道围岩结构形态及应力分布状态进行分析,采用现场实测的方式对沿空巷道围岩变形及支护参数展开研究。研究表明,小煤柱巷道围岩应力受一次回采影响呈非对称性,煤柱受力与上覆岩层载荷及悬露基本顶岩块长度成正比,与煤柱宽度成反比;小煤柱沿空巷道在掘进期间,围岩变形量相对较小,且变形沿巷道中轴线呈高度对称性;一次回采后,巷道围岩在煤柱侧变形和破坏较大,巷道变形呈非对称性。基于现场实测所得巷道围岩变形特征,提出了加强锚索进行小煤柱巷道的加固。通过现场工业性实验,加强支护后,煤柱侧帮部变形量减小至原来的58.3%,有效控制巷道围岩变形,减小煤柱帮部变形严重的问题。     

吴四圪堵煤矿区段平巷护巷煤柱宽度分析

以吴四圪堵煤矿首采的6101综放工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段,运用煤柱屈服区宽度理论分析了煤柱弹塑性区域范围与煤柱宽度的关系,并运用数值模拟对不同宽度条件下的煤体应力分布、巷道围岩变形量和煤柱破坏场等参数进行研究。研究结果表明,随着煤柱宽度的增加,煤柱内煤体的垂直应力、剪切应力逐步减小,巷道围岩变形量逐渐减小,当煤柱宽度增大到一定值,巷道围岩变形量趋于稳定。     

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。