沿空留巷巷旁支护体稳定性及围岩控制技术

沿空留巷巷旁支护体的结构稳定性关系着整个沿空巷道支护体系的系统可靠性。在分析平顶山天安煤业股份有限公司二矿(以下简称平煤股份二矿)生产地质条件基础上,通过数值模拟的方法研究了高水速凝材料构筑巷旁支护体在不同水灰比和宽度条件下的变形特征及应力分布规律,分析了在经济合理的条件下充填体力学性能对支护体结构稳定性具有显著影响,支护体宽度存在一个合理的取值范围。现场工业性试验表明选取的力学参数合理,巷旁支护体变形量较小,实现了沿空留巷的围岩稳定。     

屯兰矿沿空留巷巷旁支护体的稳定性研究

以西山煤电集团有限责任公司屯兰矿18205运输平巷为研究背景,采用理论分析,数值模拟和现场工程实践相结合的方法分析巷旁支护体的稳定性。建立力学模型,计算得出巷旁支护体的切顶支护阻力和合理的充填宽度;建立数值计算模型验证合理的巷旁充填宽度为2.5m;现场工程实践表明计算得出的巷旁支护宽度可以有效控制围岩变形,巷旁支护体和顶板下沉量小,围岩变形量小。     

沿空留巷巷旁支护体的数值模拟研究

巷旁支护是实现沿空留巷的关键,合理的巷旁支护体参数直接影响到支护的可靠性和经济性。某矿采用混凝土预制块砌成的砌筑带支护沿空巷道,本文通过FLAC3D数值模拟软件依照该矿的现场作业和地质条件建立工作面走向、倾向、垂直三个方向的三维模型,分别模拟砌筑带宽度为1m、1.5m、2m、2.5m、3m时的矿压规律。开挖过程中可以对工作面后方的应力位移等进行监测,找出巷道顶板围岩的应力分布规律,研究不同巷旁支护体宽度条件下巷道围岩变形与受力情况。     

沿空留巷巷旁支护的矿压规律

通过对巷旁支护的围岩变形，巷道变形，充填体的载荷，支架上载荷的观测与分析，找出了它们变化的一般规律。     

大断面沿空留巷巷旁充填体宽度合理化研究

针对某一特定大断面沿空留巷巷旁充填体的宽度设计问题,分析了留巷覆岩运动规律,计算得出基本顶断裂位置及关键块体B的长度,进而建立5个不同充填宽度的数值分析模型,通过巷道围岩移近量及塑性区宽度的对比分析,得出充填体宽度的合理值为2.5m。留巷实践结果表明:采用该充填宽度后实测沿空巷道顶底板移近量在30~170mm之间,两帮移近量在0~250mm之间,巷道围岩控制效果良好,达到了预期的控制目的。     

沿空留巷巷旁支护体宽度的合理确定

 巷旁支护体是沿空留巷围岩控制的关键,在充填材料力学性能和巷道高度确定的情况下,巷旁支护体的宽度就成了主要影响因数。本文以焦煤集团九里山煤矿巷旁充填沿空留巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,得出巷旁支护体合理宽度的确定方法。现场试验表明,采用该方法确定的巷旁支护体宽度在沿空留巷围岩趋于稳定后,巷道围岩及充填体稳定、变形量较小,说明采用该方法确定的支护体宽度科学合理,对沿空留巷实践具有一定的指导意义。     

大断面沿空留巷设计与应用

通过现场调研、理论计算及数值模拟等手段,对厚煤层、大断面沿空留巷围岩稳定控制技术进行了研究,以补打锚索、架设单体支柱等方法作为加强支护手段。研究成果在工程实践中取得了初步成功,同时为相似条件下沿空留巷的实施提供了参考。     

大断面巷道沿空留巷巷旁充填体受力分析与加固

为实现高瓦斯工作面Y型通风,以屯兰矿18205工作面为工程背景,实施大断面巷道沿空留巷技术.分别对宽度为2.0m、2.5m、3.0m巷旁充填体在二次采动条件下受力情况进行数值模拟分析,得出合理的充填体宽度为2.5m,对其进行内部受力分析,呈现剪切破坏现象.加固采用充填体外布置锚带网,充填体内布置钢筋网的内外加固措施,现场实测表明沿空巷道矿压显现平稳,该充填体能够满足生产需要.     

沿空留巷围岩应力分布的数值模拟

以李村煤矿2302工作面沿空留巷为背景,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对不同巷旁墙体宽度下巷道围岩应力及其应力演变规律进行了分析,为确定沿空留巷巷旁墙体合理宽度和支护参数提供了理论依据,同时也为类似矿井工作面沿空留巷提供了借鉴。     

大采高沿空留巷巷旁充填试验研究

总结了９６０４面大采高沿空留巷巷旁充填支护的实践。     

大采高工作面大断面材料巷沿空留巷支护技术研究

针对斜沟煤矿18503大采高工作面材料巷沿空留巷变形大、围岩破碎等问题,理论分析了沿空留巷不同阶段的围岩变形,根据工作面具体条件,确定了18503工作面沿空留巷的基本支护及加强支护方式,并通过工业试验及现场监测,巷道变形量小,保障了沿空留巷的围岩稳定性。     

沿空留巷巷旁锚索加强支护与参数优化

在分析目前沿空留巷技术存在问题的基础上，从提高巷道围岩自我承载能力入手，提出了巷内采用锚杆支护、巷旁采用锚索加强支护技术。该技术在朱庄矿进行了工程实践，巷道围岩位移显著减小，由此说明巷内锚杆参数优化后，能够改善围岩的应力状态，提高围岩的整体稳定性。     

沿空留巷巷旁充填支护阻力计算模型

基于现场实际观测结果 ,分析研究了沿空留巷顶板岩层运动的过程及充填体受力特征 ,根据充填体与顶板相互作用原理 ,确定了巷旁充填体支护阻力的计算原则 ,并建立了相应的支护阻力计算模型。     

深部充填沿空留巷巷旁支护体变形特征研究

以唐口煤矿埋深为1 152 m的9303充填工作面沿空留巷为研究背景,采用理论分析与数值模拟的方法研究不同埋深、工作面充实率、巷旁充填体宽度和强度条件下沿空留巷围岩应力演化与移动破坏特征。研究表明:随着工作面充实率从50%增加到90%,留巷煤帮侧的偏应力从16.7MPa下降到10.7 MPa,巷旁充填体侧的偏应力从0.4 MPa增加到5.9 MPa,留巷周围塑性区发育范围明显减小;随着巷旁充填体宽度从2 m增加到6 m,煤帮侧偏应力逐渐减小并外移,巷旁充填体上方最大主偏应力由2.1 MPa增加到6.4 MPa,宽度在3 m及以下的巷旁充填体失稳;随着巷旁充填体强度的提高,上方直接顶的偏应力和下沉量小幅下降,巷旁充填体对沿空留巷的应力隔离效果更加明显。提出唐口煤矿9303工作面沿空留巷方案,巷旁充填体宽度为4.1 m,强度大于4 MPa,监测结果表明沿空留巷断面为原断面的87%,应用效果良好。     

沿空留巷巷旁支护载荷的确定

从工作面板分为９个类级入手，到最后缩分，重新组合为悬伸于采空区上方为主要依据的４种类型，依次给出了沿空留巷巷旁支护的载荷推算方法，经过开滦矿务局唐山矿和林西矿的实践验证，认为是可行的。     

沿空留巷支护技术的数值模拟研究

以贵州某煤矿沿空留巷巷道为研究对象,采用RFPA数值模拟软件建立数学模型,对该沿空留巷巷道在目前支护条件下的围岩变形破坏情况进行了数值模拟分析,得出该巷道靠采空区一侧及靠煤帮底角稳定性较差的围岩变形破坏规律,为该矿井针对性地加强沿空留巷巷道支护提供依据。     

薄煤层沿空留巷巷内支护技术

以南屯矿薄煤层3602工作面轨道、运输顺槽为工程背景,通过对沿空留巷大变形特征分析,提出了沿空留巷的支护方法,确定了合理的巷内支护形式和参数。工程实践表明,该支护手段效果显著,保证了所留巷道的稳定,达到了预期要求。     

密实充填采煤沿空留巷巷旁支护体合理宽度研究

基于固体密实充填采煤的覆岩移动规律,分析了沿空留巷围岩变形特征及巷旁支护体的作用机理,得出夯实机构夯实充填体而传递来的侧压力是导致巷旁支护体失稳和变形的主要因素,据此建立了侧向压力与巷旁支护体稳定性力学模型,推导出巷旁支护体宽度计算公式.根据花园煤矿的具体条件,对不同宽度巷旁支护体的变形特征进行了数值模拟分析.结果表明,当支护体宽度大于2.5 m并采用锚带网联合支护加固后,侧压力引起的巷旁支护体变形可得到有效控制.现场工程实践证明该项技术成功有效,巷旁支护体稳定性力学模型及宽度计算公式合理.