变倾斜煤层中过断层巷道支护的优化研究

利用ANSYS程序模拟了巷道在变倾斜煤层过断层地质条件下，不同支护方式对巷道周边应力场的影响。研究结果表明，随着煤层倾角的增加和断层的影响，巷道围岩应力场发生急剧变化，相应的支护对策也应不断改变，应用有限元方法及时研究地质条件变化时的相应支护对策可以为支护措施的设计提供科学依据，并指导工程实践。     

采动影响下相邻工作面开采巷道支护技术研究

近距离煤层地质条件的特殊性,使得在上煤层开采完毕后,进行下煤层回采时,受上覆岩层采空区影响,巷道维护困难。此外,针对相邻工作面采动影响,提出通过桁架锚索支护技术控制巷道围岩变形。运用岩土工程分析软件FLAC2D,对拱形断面常规锚杆(索)支护、桁架锚杆(索)支护进行数值模拟,确定两种支护方式下,巷道顶板下沉量、两帮塑性区范围及四周应力场分布情况。经过采矿工程现场实践,桁架锚杆(索)支护对提高巷道稳定性具有重要的工程指导意义。     

复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系研究

为解决复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术难题，针对淮南矿区实际，通过理论研究和工程实践，研究了复杂地质条件下的煤与瓦斯共采技术体系和瓦斯治理工程保障技术体系，包括岩巷快速掘进技术、围岩控制与巷道支护工程技术体系和瓦斯地质保障技术，形成了复杂地质条件矿区瓦斯综合治理技术体系。研究结果表明，应用这些技术成果，能够显著提高矿区安全和经济效益。     

松软破碎煤岩体中巷道支护探讨

我国软岩地区矿井分布广泛,随着矿井开采深度的增加,地质条件逐渐复杂,地应力加大,井下巷道处于较高的地应力环境中,岩石的力学性质发生了变化,给煤矿巷道支护及稳定性带来了很大的难度,具体表现为强烈的底鼓、两帮移近量较大和顶板下沉剧烈。在分析巷道支护所要遵循原则的基础上,结合某矿瓦斯排放专用上山巷巷道支护工程实践,采用锚网索支护、开切卸压槽联合技术很好地控制了软煤层巷道的稳定,此项研究成果为解决软煤层巷道支护问题提供了借鉴经验。     

高压瓦斯松散煤岩巷道工程力学行为及围岩控制

为解决复杂地质条件下高压瓦斯松散不稳定煤岩巷道围岩的大变形与控制等问题,通过现场调研、理论分析、数值计算及工程实践进行研究,根据实际变形情况,发现此类巷道围岩变形特征明显,不易控制,全断面收缩严重;采用岩石力学等力学原理进行了理论分析,认为煤岩体裂隙的扩展增加了煤岩体的渗透性,从而导致围岩强度不断弱化;应用数值模拟手段对有瓦斯压力存在时和无瓦斯压力存在时2种情况下巷道围岩应力卸荷与变形特征进行了分析,表明瓦斯压力越大,围岩变形也越大;最后,进行了锚固支护正交数值方案设计和优化计算,在相关支护原则的基础上提出了以"帮部预应力桁架锚索"为核心的支护技术,现场应用结果表明该技术能提高此类巷道围岩的稳定性。     

采动影响下大断面厚煤顶煤巷支护机理及其优化

为解决菏泽腾达煤矿1503运输顺槽煤层厚度变化大、煤层顶板自稳能力差,巷道断面跨度大,采动影响下易发生围岩变形,顶板、帮部支护难度增加影响掘进施工安全及工效问题,结合工作面地质条件及现场实际情况,通过FLAC3D数值模拟分析方法对采动影响下巷道支承压力变化规律进行研究分析,并采用数值模拟和力学理论计算方法对巷道支护设计方案进行模拟对比分析,确定了巷道支护方案。现场验证结果表明,巷道采用该支护设计方案进行支护后,巷道围岩变形得到有效控制,为类似条件下煤巷支护提供了参考。     

受相邻工作面影响的煤巷支护技术

针对某矿受相邻工作面影响的回风平巷12工程地质实际条件,运用FLAC3D三维数值模拟软件,详细分析了工作面回采影响下巷道支承压力分布以及巷道围岩变形规律.研究结果表明,采动引起的侧向支承压力集中区位于煤柱附近上方的岩层中,并靠近采空区一侧.受动压影响巷道变形受工作面开采影响很大,在留有合适保护煤柱的前提下,高强全长树脂锚固锚杆可以有效的控制此类巷道的围岩变形,同时采用钢筋锚网及锚索加强支护技术,以提高锚杆的整体支护效果.     

大断面巷道预应力锚杆支护参数优化研究

通过分析补连塔矿煤层采动规律及现有支护方式下巷道破坏规律,得出大断面巷道预应力锚杆支护参数优化的依据。利用FLAC3D模拟软件在不考虑原应力场条件的情况下,研究各支护参数对巷道围岩稳定影响,通过分析不同支护参数在巷道支护中的不同影响,从而确定大断面巷道支护选择支护参数方面的相关原则。研究结果表明,预应力锚杆参数优化后支护效果达到了理想值,为类似条件下的巷道支护提供了工程实例。     

深部特厚煤层对采对掘巷道围岩综合应力场演化研究

深部特厚煤层对采对掘巷道受高应力及多次强烈采动影响,应力环境复杂,围岩控制难度大,井下综合应力场演化对于巷道支护方式及参数的确定有益。以麻家梁煤矿14103辅运副巷为工程背景,采用井下实测、理论分析和数值模拟方法,揭示巷道围岩原岩应力场、采动应力场、支护应力场及位移场演化规律。实测得出麻家梁煤矿巷道围岩原岩应力场分布特征;揭示出相邻工作面回采滞后采动影响阶段是巷道围岩采动应力增加的主要阶段;锚杆锚索施加高支护应力可在围岩中形成稳定承载结构。基于应力场、位移场综合分析,得出14103辅运副巷围岩采动应力增加先于巷道变形的增加;受二次采动应力作用,围岩发生扩容变形,出现应力增加不明显而变形显著增大的现象,揭示出采动应力场、支护体受力及位移场时空演化相互关系。该结果对巷道布置方式及支护方案提供了依据。     

高水平应力跨采巷道围岩稳定性模拟研究

某矿地应力测试结果表明,水平应力是垂直应力的2.46～2.72倍.受高水平应力、采动、支护等综合因素影响,该矿底板巷道变形严重,巷道返修2～3次仍难以满足生产要求,影响了矿井的正常生产秩序.针对该矿底板巷道工程地质特点,通过数值模拟手段研究了高水平应力条件下底板巷道在采动过程中围岩位移场与应力场分布的形态,得出该类巷道肩角处是首先发生破坏的弱结构部位,即影响围岩稳定性的关键部位.因此提高弱结构部位的强度,从而使支护与围岩共同作用形成有效承载结构,是治理高水平应力跨采巷道的主要技术途径.结合受上部煤层开采影响中三石门工程,提出了在关键部位采取非均匀支护技术体系并进行了现场实践.结果表明,该技术有效控制了巷道围岩变形量,为矿井的安全生产创造了条件,取得良好技术经济效益.     

贺西矿近距离煤层采空区下回采巷道布置优化

贺西矿3403工作面运输巷、尾巷与3号层工作面巷道内错1个巷道宽度,运输巷、尾巷局部地段破坏严重,返修率高,严重影响正常采掘衔接.通过现场观测、实验室试验、理论分析和计算机数值模拟相结合的方法,优化了贺西矿4号煤层工作面新掘巷道的位置.     

极近距离煤层采空区下工作面两巷合理位置确定

为合理布置霍洛湾煤矿极近距离煤层下分层工作面两巷位置,采用弹塑性力学理论计算了上分层工作面开采底板最大屈服深度,得出了底板破坏深度为8．29m,应用FLAC叫数值模拟软件分析了上分层工作面开采对底板的影响,通过对邻近工作面开采过程及巷道掘进的模拟,得出了底板损伤过程及其内部应力变化,确定出下分层22104工作面两巷距上分层22102工作面回风巷水平距离分别为85和300m,并进行了巷道变形实测,在观测区域未出现较为明显的巷道变形破坏。结果表明,利用底板破坏深度及采空区下低应力区等结论确定下分层工作面两巷的合理布置方式是可行的.     

"超长""孤岛"综放面巷道围岩应力实测分析

论文针对兖矿集团兴隆庄煤矿4324“超长”“孤岛”综放开采工作面条件,使用KSE-Ⅱ-1型钻孔应力计对巷道围岩应力进行了实测,通过对实测数据的分析,初步得出了该条件下巷道围岩应力分布特征,为巷道的支护提供了科学依据。     

深部松软破碎煤层巷道锚网索支护技术研究

根据锚网索耦合支护设计步序，对南屯煤矿93上01工作面巷道支护变形破坏比较严重问题进行了分析，认为该巷道围岩为高应力节理化复合型软岩(HJ型)，并提出了具体白乜复合型变形力学机制转化对策设计，在对该巷道掘进位置及断面形状进行过程优化设计后，确定了具体的耦合支护参数。现场实际施工观测及回采期间巷道使用情况表明，锚网索耦合支护技术可以有效控制该类巷道围岩的稳定。     

高位瓦斯排放巷在高瓦斯综采工作面的应用

高位“E”巷是在综采工作面风巷内错5m顶板施工一条专用排瓦斯巷。通过高位“E”巷在采空区内部形成低负压通道,改变瓦斯的移动方向,消除了上隅角瓦斯积聚,降低采面回风流瓦斯浓度,保证回采工作面的安全回采。     

沿空掘巷围岩破裂分区探测及其应用

利用YTJ20型岩层探测记录仪对沿空掘巷围岩破裂进行分区探测,基于探测结果,应用巷道支护悬吊理论对巷道原支护方式进行评价和合理化研究。在未贯通巷道的已开掘段选取3个巷道断面,每个断面布置5个测点,采用岩层探测记录仪对各个测点进行钻孔摄像探测。观察其破裂变化过程,对探测结果统计,并作出破裂分区图。分析探测结果得出：顶板离层裂隙分散,裂隙较发育,采空区侧煤帮较实体煤侧破裂严重。据探测结果对巷道原支护参数提出修正：锚杆长度缩短200 mm,取消实体煤侧的锚网支护,经矿压监测表明,支护效果良好。     

千米深井保护层开采对下部巷道稳定性影响分析

为研究深井高应力、倾斜岩层条件下,保护层开采对下部巷道稳定性的影响,根据平煤十二矿地质情况,基于相似材料试验对保护层己14煤层开采过程中,下部己15煤层回采工作面的矿压规律进行了模拟研究。结果表明：在保护层开采前后,处于保护层采场外侧的回风巷始终受到高水平应力作用,在开挖60 cm后因采场初次来压影响,巷道下帮水平方向压应力由3郾 42 kPa增至50kPa,两帮变形较大;而处于保护层采场正下方的运输巷在保护层开采过程中顶板变形破坏较为严重,但保护层开采后,顶板垂直应力由最大值42 kPa降至拉应力-17 kPa,卸压效果非常明显,巷道稳定性好。     

煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出危险性研究

 通过分析含瓦斯煤体的力学性质及其破坏类型,说明了突出的发生是由于含瓦斯煤的Ⅱ类破坏和瓦斯高速渗流耦合作用的结果,为掘进工作面前方煤体的应力分布特点及防止突出的发生提供了理论依据。分析了煤巷掘进过程中卸压区宽度与突出危险性的关系,推导出煤巷巷帮在支护条件下的卸压区安全宽度公式,并针对某矿区的实际情况进行了验证。所得结论对预测预报掘进工作面突出、合理确定巷道支护形式具有重要的意义。     

保护层开采与先抽后采的综采面瓦斯涌出规律

为了掌握在开采保护层与抽放煤层瓦斯前提下的瓦斯涌出规律,对南山煤矿盆底区南翼15号突出危险煤层采煤方法和瓦斯治理研究.结果表明,顶分层平均瓦斯涌出量最大,回采期间应采用了边采边抽增加供风等措施防止瓦斯超限;底分层煤层瓦斯涌出量较顶分层少73%,应采取综采放顶煤开采方式;开采高瓦斯突出煤层时,应采用预抽技术结合顶分层保护层开采技术以消除底分层的突出危险;外延面直接采用综采放顶煤开采方式.通过对突出危险区域的预先长期的瓦斯抽放,可以消除其突出危险性,简化生产系统的布置与施工,降低生产成本;采用放顶煤技术.可以降低巷道掘进工程量,利用有限两条巷道进行整个煤层的开采,经济效益更加显著.     

新集三矿急倾斜煤层巷道锚网索支护研究

在支护效果对比试验的基础上，分析了急倾斜煤层巷道在不同支护形式下的围岩变形差异，通过锚网索支护参数设计和巷道矿压显现规律监测研究，结果表明，急倾斜煤层巷道采用锚网索支护是可行的。