深部动压巷道非对称变形力学机制及控制对策

为解决深部动压巷道支护的技术难题,以鹤煤九矿东总回风巷为研究背景,针对东总回风巷非对称变形量大且难支护的问题,采用现场调研、工程地质分析、物理相似模拟和现场试验相结合的方法,对巷道变形破坏机理和控制对策进行了研究。研究结果表明:巷道变形破坏受围岩岩性、构造应力、采动应力、重力、地质构造等多种因素影响,其变形力学机制确定为IABIIABDIIIABC型;采动应力造成巷道围岩应力场的大小和方向发生了改变,是巷道产生非对称变形的主要因素。通过选取针对性的控制对策将复合型变形力学机制转化为单一型,提出了"锚网索喷+底角锚杆+全断面注浆+反底拱"非对称耦合控制对策,并在现场进行了应用。相似模拟和现场监测结果显示:该控制对策有效控制了围岩非对称变形,现场应用效果良好。     

深部巷道围岩变形破坏影响因素及控制技术研究

深部巷道围岩控制的程度严重制约深部煤炭资源的开采,以大佛寺煤矿扩大区北大巷全断面变形破坏为研究对象,通过现场监测,分析了影响扩大区北大巷稳定的因素及机理,认为高地应力、底板未支护、地下水侵蚀是造成北大巷全断面变形破坏的主要原因。针对性的提出了"长环形支架+锚杆锚索注浆"的联合支护技术,设计了详细的支护参数。通过现场监测北大巷围岩变形量,结果表明该项技术能够有效的保证深部巷道围岩稳定。     

深部软岩巷道围岩变形特征及全锚索支护机理

针对新元煤矿9102原回风巷的围岩大变形及支护构件变形失效等问题,分析了复杂高水平应力和垂直应力场作用下原回风巷顶板围岩的裂隙发育状况及围岩变形破坏特征,结合现场实际决定在原回风巷20 m处重新开掘一条回风巷。采用数值模拟分析了新掘回风巷的围岩应力环境,结合原有支护及现场实践提出了全锚索支护技术,并阐明其支护机理。现场监测表明,新掘回风巷采用全锚索支护技术后,巷道围岩变形明显减少,且支护构件无变形失效,实现了对深部软岩巷道的围岩控制。     

E305工作面回风辅助巷过采空区围岩控制技术研究

针对东掌煤业E305工作面回风辅助巷过采空区时巷道围岩破碎,巷道支护困难的现状,采用现场调研的方法对工作面围岩地质情况进行调研和分析,提出了"锚网索+高冒区注浆+U型支架"联合支护技术,并在现场进行了工业性试验。矿压监测效果表明,E305工作面回风辅助巷围岩在20d后围岩变形开始趋于稳定,巷道围岩变形量小,保证E305工作面回风辅助巷过采空区支护安全。     

大断面动压巷道围岩应力分布特征及控制技术研究

针对大断面巷道易发生顶板离层、围岩变形破坏的现象,以牛山煤业15号煤层回风巷为工程背景,采用数值分析、现场监测等方法对围岩变形规律、塑性区分布特征、支护参数进行了分析与研究,提出了“高强锚网索+表面喷浆+点柱加强支护”的围岩控制方案。现场工业性试验表明,采用该支护方案后,其顶底板移近量、两帮收敛量分别为230、285 mm,该支护方案能够保证巷道安全使用。     

亨健矿回采巷道围岩变形机理及耦合支护技术研究

依据亨健矿2505工作面下巷现场调查和监测,分析了巷道围岩变形破坏特点,研究了变形失稳机理,得出了支护系统与围岩的不耦合是影响巷道围岩稳定性的主要原因。针对此问题,应用耦合支护理论,构建了"锚杆+锚索+钢筋网+W钢带+槽钢"的新型锚网索支护技术,并对支护参数及支护过程进行优化,矿压观测结果表明,该技术达到了维护巷道稳定的目的。     

近距离煤层围岩支护技术研究及应用

根据近距离煤层围岩地质力学和现场监测相关数据,分析了官地矿近距离煤层下部巷道受采动影响的变形特征及其主要支护难点,结合支护参数设计原则提出了全断面高预应力强力短锚索组合理论,并根据支护理论设计了3#煤层底抽巷支护方案,方案减少了底抽巷围岩变形量,保证了底抽巷可二次使用。     

深井大断面软岩巷道围岩破坏机理与支护研究

根据滕东煤矿深部开采的地质条件,针对深部大断面巷道围岩变形破坏特征,通过现场观测和理论分析,深入研究了软岩巷道变形破坏机理;高地应力、低强度岩体、复杂的地质构造、支护体力学特性与围岩力学特性不耦合,支护时机不合理,是造成巷道持续性大变形与失稳的主要原因。为此,提出了深部软岩巷道支护原则和超前卸压与支护+锚网喷+高强鸟巢锚索+注浆加固联合支护方案。现场巷道位移监测结果表明,该方案可有效控制深部大断面巷道大变形。     

深部大断面软岩巷道变形破坏机理及高预应力支护技术

针对兴跃煤矿2#煤层回风大巷围岩变形量大这一问题,基于弹塑性力学及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值计算的方法,对深部大断面软岩巷道的变形破坏机理及高预应力联合支护技术进行了研究,提出采用"锚杆+钢筋梯子梁+钢筋网+锚索"联合支护方案。现场工程实践表明,采用高预应力联合支护技术后,顶板下沉量为48 mm,两帮移近量为86 mm,底鼓量为120 mm,离层量控制在26 mm以内,效果良好,得出高预应力联合支护技术可以较好控制大断面软岩巷道围岩变形及顶板离层,提高巷道整体稳定性。     

1301综采面回风巷过断层破碎带支护技术研究

玉溪煤矿1301综采工作面回风巷在掘进过程中揭露断层破碎带,巷道变形明显,通过采用现场围岩原位实测的方法对巷道破坏严重的原因进行综合分析,在此基础上提出了加大支护强度+注浆+喷射混凝土的联合支护方式。现场监测结果表明,在该优化方案支护下巷道围岩变形较小,满足矿井的正常安全生产。     

构造发育断层区内巷道围岩破坏机理与控制

以袁店一矿103采区回风大巷为研究对象,采用FLAC3D模拟地质构造发育断层区内巷道围岩破坏特征,分析了"深-浅耦合控制"、"深-浅耦合+底断面控制"、"深-浅耦合+全断面控制"3种不同方案的控制特点。结果表明:采用"深-浅耦合+全断面控制",能够更加有效的控制地质构造发育断层区内巷道围岩的变形破坏,取得理想的效果;根据地质构造发育程度,合理选择"深-浅耦合+底断面控制"经济效果更为明显。     

强采动碎裂巷道围岩破坏机理与控制对策

为解决双巷布置形式回采巷道将经受多次采动影响进而诱发围岩碎裂变形失稳的难题,以东梁煤业3101工作面辅助运输巷为工程背景,综合运用现场实测、钻孔窥视、数值模拟及工程实践等多种研究方法对试验巷道围岩变形破坏机理与控制技术进行了系统研究。研究表明:多次采动影响及围岩控制方案缺乏针对性是造成巷道围岩破坏的直接诱因。因此,提出以"三高"支护理念(高强全断面锚网+高强加长锚杆+高预应力强力锚索)为基础的围岩强化控制对策,并经现场工程实践验证可行,确保了强采动巷道围岩在采掘全过程中的安全稳定性。     

双巷掘进大断面巷道留巷中锚网索耦合及中隔墙支护技术应用与研究

岳城煤矿在2301综采工作面试验双巷掘进中隔墙无煤柱开采技术,需要进行双巷掘进分次施工,针对此过程中存在断面大、支护困难的问题,提出了使用锚网索耦合及中间浇筑隔离墙进行支护的技术和实施方案。通过对23011巷道顶板围岩破坏范围计算、支护对象选择以及现场进行工业性试验,最终确定分次掘进二次扩巷的施工方案,采用高强锚杆+钢筋托梁+锚索+钢带+双层金属网相耦合及浇筑隔离墙的联合支护方案,并且以新扩掘巷每50 m进行测站布置,共计布置4组矿压监测站进行监测,为支护优化设计提供依据。通过后期矿压监测站监测数据可知:锚网索耦合及中隔墙支护技术有效地控制了综采工作面双巷掘进过程中大断面巷道围岩的强变形以及留巷后巷道变形量大的问题,取得了较好的支护效果及留巷效果。     

煤柱底板巷道围岩控制技术研究

许疃煤矿82联巷原有支护方式为36U型钢支架喷浆支护,受巷道上方煤柱上高支承压力的影响,巷道变形强烈。根据巷道现有变形破坏特征,分析了其破坏内在原因,采用FLAC2D6.0软件对不同的支护方案进行数值模拟对比分析。结果表明,棚索协同支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护,有效改善了巷道浅部围岩结构,现场工业性试验结果表明,巷道围岩变形量小,围岩变形得到有效控制。     

曙光煤矿多次动压扰动巷道支护技术应用研究

为解决曙光煤矿1226瓦斯治理巷变形破坏严重的问题,采用FLAC~(3D)软件模拟了1226瓦斯治理巷的掘进和工作面的回采,确定支护方案为"高强锚杆+金属网+高强锚索+钢带"耦合支护体系。矿压及锚杆受力监测表明,支护承载体性能得到了较好的发挥,巷道断面收敛量控制在合理的范围内,设计的支护技术有效提高了巷道围岩的稳定性。     

深井高应力高突区域回采巷道变形特征及控制

针对首山一矿工作面回风巷掘进过程中围岩强烈变形的难题,综合现场调研、煤岩试验、理论分析及井下试验与实测等方法,对其变形破坏特征和巷道支护难点进行了分析,提出了针对此类巷道围岩控制的关键技术。结果表明,巷道变形速度快、底鼓严重、巷道累计变形量大是首山一矿回风平巷变形的主要特征;采用的高预应力高强锚杆支护系统、锚杆锚索协调支护技术、让抗结合、预留断面技术以及关键部位支护补强技术,有效地控制了巷道围岩的大变形。工业试验结果表明,支护后的巷道两帮变形量基本控制在180 mm以内,巷道顶板下沉量基本控制在170 mm以内,提出的支护技术对深部巷道围岩变形的控制效果良好。     

基于FLAC~(3D)的煤巷支护技术研究

针对大断面特厚煤层煤巷支护难题,对巷道围岩变形破坏特征进行了研究。采用有限差分软件FLAC~(3D)对巷道围岩垂直应力、巷道围岩塑性变形破坏及巷道围岩垂直方向上的位移变化进行数值模拟,并进行了现场工程验证。提出了"普通锚杆+锚索+钢筋锚网+W钢带"耦合支护方案。     

大倾角松软厚煤层回风平巷支护研究

针对大倾角松软厚煤层中的1201南回风巷变形量大、支护效果差的问题,分析并指出巷道断面不合理和架棚支护与围岩变形不耦合是支护失效的两个主要原因.提出采用直墙切圆拱形断面和锚带网+锚索支护方案,用FLAC3D数值软件进行模拟,认为方案能有效控制围岩变形并使其处于较好应力状态,明显减少围岩塑性破坏区范围,支护效果良好.     

裕泰煤业15104工作面 复合顶板巷道围岩控制技术研究

为保障裕泰煤业15104工作面回风巷围岩的稳定,基于回风巷复合顶板的具体特征,分析了锚杆对围岩滑移面的加固以及锚杆预应力对围岩稳定的控制作用,确定巷道顶帮角锚杆安装角度为35°,顶板锚杆的预紧扭矩为400 N·m,并进行了高预应力锚杆支护技术设计。现场监测结果表明:工作面回采期间,顶板下沉量及两帮移近量均较小,满足回采巷道使用要求,支护方案合理。     

厚煤层采动影响巷道支护技术研究

针对9-3012区段回风平巷围岩变形破坏严重,影响工作面正常生产的情况,综合采用钻孔取芯、力学试验及现场监测的手段对巷道破坏原因进行分析,提出"锚索+钢带+菱形网+钢梁+钢筋梯+组合锚索"联合支护方案.现场监测表明巷道围岩控制效果良好.