沿空留巷围岩稳定特性分析及补强支护技术研究

为了提高井下切顶卸压沿空留巷围岩的稳定性,采用理论分析、爆破验证等手段对沿空留巷围岩的运动特性进行了分析,建立了沿空留巷围岩的力学结构模型,确定了巷道围岩稳定性和基本顶侧向悬臂长度呈反比关系,以此为基础确定了井下切顶卸压沿空留巷围岩补强支护技术。根据实际应用表明,新方案能够将巷道两帮变形量降低74.5%,将巷道顶板变形量降低75.5%,为优化巷道围岩支护模式、提高巷道围岩稳定性奠定了基础。     

回采工作面切顶卸压无煤柱留巷技术研究

为确保采面沿空留巷工作平稳开展,以某矿6301巷留巷为工程背景,提出采用切顶卸压留巷方式控制围岩变形,并具体对深孔爆破切顶卸压参数以及超前支护、滞后支护方案进行设计。现场应用后,留巷段顶底板、巷帮在1个月内累计变形量分别为47 mm、23 mm,有效控制了围岩变形。     

切顶卸压技术在东保卫煤矿沿空留巷中的应用

为解决双鸭山矿区留护巷煤柱采矿所产生的煤炭资源耗费严重、煤柱应力集中等安全生产问题,运用理论剖析与现场实践有机地结合的方式,结合东保卫煤矿一采区里部36层-700右回采工作面概况,剖析了切顶卸压"无煤柱"开采的理论基础及技术特点。针对现场-700右回采工作面机巷的的实际状况,提出了采用切顶卸压无煤柱开采沿空留巷技术,并明确了切顶卸压开采的主要技术参数。现场试验结果表明,切顶卸压无煤柱开采工艺技术的成效突出,沿空留巷围岩变形量较小,有利于东保卫煤矿取得经济效益和社会效益双丰收。     

聚能爆破切顶卸压技术在回采工作面的应用研究

针对镇城底矿22602工作面巷道变形严重、两帮耕回、底板鼓起等问题,对22602工作面沿空留巷中应用聚能爆破切顶卸压及其支护技术进行研究。实践表明,聚能爆破切顶卸压技术在镇城底矿22602工作面沿空留巷中的应用减少巷道维修量、降低掘进率和节约生产成本,体现出显著的安全与经济效益。     

巷道顶板的切顶卸压参数分析

为了解决沿空留巷受到工程扰动造成的顶板下沉和巷道围岩变形量大的问题,本文通过FLAC-3D数值模拟对顶板的切顶卸压进行了分析,对模型的参数设置进行现场监测赋值,给出了不同的切顶高度和不同的切顶角度下巷道上覆岩层的垂直应力分布情况。为矿山解决沿空留巷存在的围岩变形和顶板下沉问题提供了解决方案和指导。     

综采工作面切顶卸压沿空留巷技术的应用

为解决综采工作面的切顶卸压沿空留巷问题,本文结合某煤矿综采面实际情况,对其切顶卸压沿空留巷技术的具体应用进行分析,并提出技术应用可以取得的技术效益和经济效益,以期为相关人员提供参考.     

切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术分析

切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术是一项重要的煤矿开采技术,它通过合理的工艺措施和设备配置,实现了煤矿安全高效地生产。在整个开采过程中,工作面的两巷超前支护、周期来压期间的顶板支护、双向聚能预裂爆破切顶以及调整沿空留巷支护的相关参数是实施该技术的关键要点。通过合理设置和调整支护参数,如支架间距、支护杆选择等,可以保证沿空留巷的稳定性,防止支护系统的失效,减少事故的发生。本文将针对切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术展开详细分析,以供参考。     

沿空切顶卸压技术在东荣一矿沿空留巷中的应用

为了最大程度地采掘煤炭资源,减少资源浪费,以东荣一矿北二（-380）16层右三工作面为工程背景,对切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术进行研究。分析了切顶卸压爆破技术的技术理论基础,提出切顶卸压爆破的技术参数及巷道顶板支护补强措施,并对巷道进行矿压观测。现场监测结果表明：设计的切顶卸压预裂爆破参数及现有支护方式能够实现巷道围岩结构的稳定和工作面的回采需求。该项技术的成功运用,对于切顶卸压沿空留巷工艺技术在双鸭山矿区开采中的推广与应用有着很大的参考价值。     

锦瑞矿8103综采工作面切顶卸压沿空留巷技术研究

以锦瑞矿8103进风顺槽切顶卸压留巷为工程背景,依据进风顺槽实际地质条件对超前支护、切顶卸压以及滞后段支护方案等进行设计。现场应用后,留巷段支护30 d后围岩变形即趋于稳定,顶板下沉量最大为298 mm,取得较好切顶留巷效果。     

复合顶板条件下沿空留巷力学参数研究

以军城煤矿31203复合顶板薄煤层综采工作面为工程背景,在复合顶板综采工作面采用无煤柱护巷技术基础上,建立了沿空留巷围岩力学模型,对巷旁支护阻力、切顶力学参数、顶板下沉量等进行理论计算,并采用FLAC3D数值模拟软件研究了复杂顶板条件下薄煤层大断面沿空留巷力学参数,研究成果可为军城煤矿复合顶板条件下薄煤层大断面沿空留巷提供理论依据。     

戈塘金矿房柱法开采围岩稳定性分析

戈塘金矿矿体厚度变化较大,地质条件复杂。为科学设计井下采场参数,分析采空区顶板的破坏机理及矿柱的承载机理,指导矿山安全生产,以戈塘金矿为研究对象,设计了采场参数,分析了采场围岩稳定性。通过理论计算,采用房柱法开采时,推荐矿柱尺寸为3 m×3 m,矿房跨度不超过10 m;利用有限元软件Phase2对留设不同宽高比的矿柱时采场围岩的稳定性进行了数值模拟分析。结果显示:矿柱内部出现应力集中,采空区顶底板、岩帮为应力降低区域;随着矿柱宽高比的增大,采空区边界附近的应力水平和位移降低,矿柱内应力集中得到缓解,变形量降低。综合分析认为,矿柱宽高比对采场围岩稳定性有一定影响,保持矿柱宽高比约为0.500,可以较好地维持采场稳定。     

近距离煤层工作面煤柱合理留设与巷道围岩控制技术

为探究近距离煤层工作面煤柱合理留设宽度以及回采巷道围岩控制技术,以回坡底煤矿近距离煤层开采为工程背景,通过数值模拟、理论分析、现场实践等技术手段对不同宽度条件下煤柱破坏演化过程、影响因素、底板破坏范围以及11号煤层回采巷道围岩控制技术进行了深入研究。研究结果表明:(1)煤柱在预留煤柱时期、区段煤柱时期、保护煤柱时期、孤岛煤柱时期四个阶段过程中,煤柱破坏范围逐渐增大;煤柱弹性核占比均随煤柱宽度的增加而增加,本煤层回采巷道随煤柱宽度的增加从非对称性破坏逐渐演化为对称性破坏。煤柱破坏宽度与煤层倾角、黏聚力、煤柱宽度、内摩擦角和泊松比等因素成反比关系,只与埋深成正比关系。(2)随着煤柱宽度增大,煤柱底板破坏宽度与深度会发生变化,且底板破坏集中在煤柱边缘侧,煤柱正下方底板破坏区域较小。(3)煤柱应力集中作用致底板下方最大主应力发生偏转,底板任意一点与煤柱中心线的距离越大,最大主应力偏转角度越小;随着11号煤层巷道与煤柱边缘距离的增大,巷道围岩塑性区由倾斜的“X”形分布转变为倾斜的“8”形分布,再转化为倾斜的“O”形分布,最终转化为椭圆形分布;离煤柱距离较近时,巷道往往出现非对称性破坏,支护也要采取非对称支护形式。      

动力扰动下深部出矿巷道围岩的变形特征

以冬瓜山铜矿井下900 m深处的出矿巷道作为研究对象,基于“隔一采一充一”阶段凿岩、分段崩落的回采方案,利用FLAC^3D数值模拟软件研究了静动态开挖过程中出矿巷道围岩的变形特征。模拟相关岩体力学参数由三轴压缩及频繁冲击扰动试验数据折减获得,采用Mohr-Coulomb模型进行静态开挖分析,结合Strain-Softening模型进行动态扰动影响模拟分析。研究结果表明：爆破产生的扰动促使围岩变形加剧,但不会改变静态开挖时围岩变形演化的规律;开挖时巷道周边产生应力卸荷现象,且顶板出现拉应力,靠近采场巷道两帮应力离散性大,造成顶板易产生拉伸破坏,靠近采场巷道两帮易发生片帮;结合深部出矿巷道实际稳定情况,推测巷道顶板及靠近采场部位易产生破坏,需加强支护,其余部位稳定性相对较好。     

滥泥坪铜矿三维地应力测量及巷道布置优化研究

随着矿山开采深度的持续增加，深部高地应力作用下矿区的地压灾害发生率逐渐增长。为使矿区能够安全合理地开展生产工作，准确测量区域内的地应力分布情况，并在此基础上进行巷道布置优化研究很有必要。采用套孔应力解除法对滥泥坪深部3个中段进行三维地应力测试，并对三维应力场分布特征进行分析。测量结果表明：滥泥坪矿区应力随深度基本呈线性增长，实测的各中段最大主应力值在28.62~43.10 MPa之间，原岩应力场以水平构造应力为主，总体表现为NNW-SSE向，根据测量结果调整巷道布置方向并建立三维地质模型对巷道稳定性进行分析，研究结果对巷道布置和矿山安全生产具有重要的指导意义。     

诱导巷道的围岩松动破坏区数值研究

当前多数矿山已进入深部开采,而深部硬岩具有高储能、受扰动易破坏的特征,根据这些特点,在矿体中布置巷道诱导岩体破裂,为后续机械开采提供可能。以贵州开阳磷矿为工程背景,利用FLAC^3D软件模拟深部巷道开挖,研究断面形状、地应力水平和侧压系数对巷道开挖的影响,从而得出岩体的破裂规律。数值模拟结果表明：巷道断面形状对围岩变形影响较大,而矩形巷道周围岩体产生的位移和塑性破坏区均最大;巷道位移和塑性破坏区随应力水平的增加而增大;围岩破坏和位移随侧压系数的增大表现出先减小后增大的趋势。在高应力水平和高侧压系数下,采用矩形断面方式开挖巷道,围岩产生的位移和塑性破坏区最大,致裂效果最好,有利于机械切割回采。     

古汉山矿软岩巷道底臌机理研究

针对极软岩巷道围岩变形破坏和严重底臌问题，现场通过对巷道围岩进行地应力量测、物理力学性质分析测试、矿物成份分析和节理裂隙调查确定了软岩类型。     

良山铁矿井下采空区地压管理探索

在矿床地下开采中,采空区岩体的原始应力一旦被破坏,岩体应力就会重新分布,很容易引起顶板下沉和垮塌、底板鼓起、片帮、地表移动等一系列地压灾害。采取预留矿柱、支护井巷围岩、充填采空区、崩落围岩降低围岩应力等地压管理方法可以尽可能地减少地压危害的发生。     

基于蠕变试验的浅埋空区群结构时变力学特性研究

空区结构力学特性随时间发生劣化是导致地表塌陷和空区坍塌的重要因素之一。以古马岭金矿浅埋空区群为研究对象,结合矿岩的压缩蠕变试验获取了围岩蠕变模型,利用数值模拟方法研究了该空区群结构时变力学特性。结果显示：矿岩的蠕变力学特性可用Cvisc模型加以描述;空区群形成后,地表岩体和围岩内部的应力和位移均随时间推移而发生变化,表现出显著的时变力学特性;空区群顶板下沉位移随时间加速增长,且中部采空区顶板位移最大,第5年时已达0.24 m,表明采空区顶板会随着时间发展而逐渐坍塌;矿柱两侧均出现随时间增大的横向变形,表面围岩逐渐片落,导致矿柱不断变窄,可能引起空区群发生大规模破坏;地表围岩形成以空区群中部为中心的塌陷区域,且塌陷深度和范围均随时间加速增长,在第5年时达到0.21 m,需要采取措施进行空区治理。     

复杂破碎巷道支护效果分析与评价

金川集团龙首矿为高应力复杂破碎岩体,矿区岩体流变特性显著,巷道围岩变形量大,变形持续时间长;为有效控制巷道收敛变形,矿山采用了双层喷锚网支护的支护加固措施。为探究矿山当前的巷道支护效果,进行了现场锚杆应力和巷道收敛变形监测,结果表明:巷道锚杆整体托锚力较低,一般为锚杆锚固能力的6.67%～23.33%,为此提出了增强支护效果的建议措施;巷道围岩变形量呈现缓慢增加趋势,变形速率有减缓趋势,水平方向收敛大于垂直方向收敛,平均收敛速率0.09～0.19mm/d,处于减速变形阶段,巷道整体稳定状态良好,取得了相对较好的支护加固效果。     

开挖卸荷扰动下的深部巷道支护及其效果评价

为了解决某金矿深部巷道存在的围岩灾变损伤严重、支护结构濒临失效的问题,开展了有关深部巷道开挖卸荷和采动影响耦合作用下的开挖损伤研究,并针对性地提出围岩变形控制方案。运用FLAC^3D软件从应力集中—迁移演化、位移场和塑性区分布3个方面对该支护方案的支护效果进行深入探讨,并结合现场工程试验监测所获得的实时原位数据进行分析对比。研究结果表明：深部破碎化巷道在开挖扰动下塑性区扩展趋势明显,两帮肩部及侧墙底角处应力集中程度较高,底板所受破裂损伤压力最大,高应力向巷道深部迁移,最终巷道开挖影响区停留在半径的2~4倍。同时,验证了针对这种工程环境所施加的喷—锚—网联合支护替代传统的U型钢架、锚杆支护做补强支护这一围岩控制方案能够更好地发挥破碎化围岩的自承载能力,有效抵御巷道的变形破坏,具有良好的支护效果,能够为类似工程环境的矿山深部巷道围岩变形控制和支护设计提供合理化建议。