大埋深软围岩巷道支护技术研究

针对山西煤销集团四通煤业四通二矿大埋深软围岩的巷道支护特点,通过理论分析和FLAC3D数值模拟研究了不同支护参数对顶板预应力范围的影响,确定了该矿西部辅助运输巷合理的支护参数,研究成果在现场进行了实践,得到了良好的效果,验证了该支护方案的合理性。     

野川煤业回风大巷围岩稳定性埋深效应研究

以野川煤业3号煤层回风大巷支护为背景,根据围岩稳定性分类给出巷道支护设计方案,并运用数值模拟分析了不同埋深条件下巷道屈服破坏、应力分布、围岩移近量等特征。结果表明,巷道支护设计过程中应考虑埋深对巷道围岩稳定性的影响,当埋深增加到一定程度时要增加支护强度。研究结果为类似矿井巷道支护提供科学指导。     

大埋深破碎围岩巷道变形控制技术

120801运输巷受埋深大、上覆11号煤层采动等多重因素影响,导致巷道围岩破碎、支护难度大。结合现场条件,提出采用中空注浆锚杆+高强柔性金属网+工字钢架棚组合支护方式控制围岩变形。在巷道顶板采用涨壳式终孔注浆锚杆并配合注浆,提升顶板岩体整体稳定性及承载能力,加强锚杆围岩控制效果;巷道顶板及巷帮均铺设TECCO高强度柔性金属网,给巷道壁较大的支护作用力;按照1 000 mm棚距架设钢棚,进一步提升护表强度。现场应用后,120801运输巷顶底板、两帮最大移近量分别为66 mm, 58 mm,锚杆、架棚等支护体系均未出现失效、变形等问题,巷道围岩变形量较小,实现了深部破碎围岩巷道变形的有效控制。     

大埋深梯形巷道围岩应力分布规律及支护优化

梯形巷道围岩的应力分布呈现非对称分布的特征,容易发生应力集中,引发巷道失稳破坏。以陈蛮庄煤矿3410工作面为背景,针对巷道变形量较大且破坏严重的情况,运用巷道围岩松动圈理论,分析了梯形巷道顶板应力分布特征,推导并计算了围岩塑性区最大半径,进而对现有回采巷道支护方式进行力学分析,验算当前支护下的支护强度。运用FLAC3D数值模拟研究揭示了当前支护条件下的围岩应力分布及变形规律,面对巷道底板底鼓、顶板蠕变、高帮局部滑移现象,基于原有支护提出补强支护的方案：在高帮中部偏上位置布置一根锚索,原有支护的锚索向下移动1 600 mm;在低帮增加锚索补强支护,且原有的锚杆、锚索更换为高强锚杆锚索,提高巷道围岩的承载能力。通过数值模拟验证了优化后的支护布置对围岩的控制效果显著,能够满足生产需要,有效控制了巷道围岩的变形与破坏。     

浅埋煤层巷道围岩控制与支护技术应用研究

近年来,超长推进距离(21000～5000m)、超宽条带(240～400m)和快速推进(20～30m/d)的大采高综采工作面,已在神东矿区成为主流发展趋势.为此,在回采巷道围岩控制及支护方面出现了许多迫切需要解决的新问题.本文结合各骨干矿井的巷道支护实践,总结巷道煤柱留设、围岩松动圈测试和巷道支护控制的研究成果以及成功经验.     

浅埋深易风化回采巷道锚杆支护参数优化

针对唐公沟煤矿煤层埋深浅,煤层顶底板岩石抗压强度较低、稳固性较差,以及顶底板岩石易风化破碎,巷道围岩松散的特点,采用数值模拟与现场观测相结合的方法对各煤层回采巷道锚杆支护参数进行了优化研究。结果表明,巷道围岩变形量随着锚杆支护排距的增加近似呈指数规律增加,随锚杆长度的增加近似呈对数规律减小并逐渐趋于平缓;结合矿区已有的支护经验,当锚杆间排距为1 000 mm×1 000 mm,锚杆长度取1.8 m时,可取得较好的支护效果。     

大埋深厚煤层综放工作面巷道支护技术研究

以山西天地王坡煤业有限公司王坡煤矿3316工作面回风巷支护为研究背景,分析了大埋深厚煤层巷道的支护原则和支护机理,通过现场布置不同支护方案位移监测点的方法,研究不同支护参数对顶板支护的影响,确定了王坡煤矿3316工作面回风巷的合理支护参数,现场应用效果良好,为该矿3号煤层其他工作面巷道支护提供了参考依据。     

浅埋煤层巷道围岩变形机理与巷道优化设计研究

 纳二矿4-2煤层属典型的土基型浅埋煤层,在巷道开拓过程中,出现了上覆岩层变形量大、掘进头有淋水、两帮煤层夹矸挤出等现象,导致巷道支护返修率高,工程进度缓慢,针对以上问题,首先分析了4-2煤层巷道围岩变形特征,有针对性的提出巷道设计优化方案,并对优化设计后的巷道进行矿压观测,观测结果证明,优化方案设计能够有效控制围岩变形,解决现场支护难题。     

大埋深采准巷道围岩拱梁支护结构研究

以桑树坪2号井煤矿3303工作面大埋深采准巷道为背景,采用"拱-梁"结构模型对该巷道进行支护优化,借助FLAC3D数值软件对原支护和改进支护的支护效果进行对比分析。结果表明:改进方案不仅能够提高浅部顶板的稳定性,而且还能有效控制巷道围岩变形。锚索压缩拱承载作用下,巷道围岩竖向应力呈拱状形态,帮部锚杆的存在可以缩小巷道两帮破坏范围,表明顶板的有效支护有利于提高巷道围岩的承载能力。顶板上方围岩所形成的"拱-梁"结构模型,对大埋深采准巷道的支护作用有明显改善。     

浅埋深特厚松散煤层巷道支护技术研究与应用

针对平朔矿区浅埋深特厚煤层赋存条件,通过系统的地质力学测试,对煤层巷道地应力状态、煤岩体强度以及围岩结构特征进行了分析。针对矿区典型煤巷锚杆支护现状,提出了巷道支护参数及材料选取存在的问题,经过理论分析和数值计算,对巷道支护参数进行优化设计并进行现场工业性试验,试验表明,优化后的支护参数有效地控制了巷道变形和破坏。     

大埋深高应力回采巷道支护技术研究

本文以曙光煤矿1228工作面大埋深高应力回采巷道为研究对象,对巷道围岩地质力学参数进行了评估,分析出巷道原有支护方案存锚杆锚索同排布置、锚杆锚索预紧力小及托盘形状及承载能力不足的问题,因而导致了巷道围岩的大变形,基于此提出了改进支护方案,工业性试验结果表明,该方案可有效控制巷道围岩变形,效果良好。     

千米埋深巷道围岩控制技术的数值模拟

华丰煤矿属于典型的千米深井巷道,采用FLAC3D软件建立了三维数值计算模型,设计了6种典型的巷道支护方案,结合巷道围岩破坏特征分析了千米埋深巷道围岩支护方案及支护参数,结果显示全断面锚注支护具有全断面支护、变形小等优点,是一种非常合理的支护方案。     

巷道埋深对大断面巷道围岩变形及应力分布规律影响

针对断面大巷道难以支护、巷道变形严重等特点,采用三轴压缩试验和巴西劈裂试验对巷道围岩力学参数进行测试,利用数值模拟分析了大断面巷道围岩变形及应力分布规律。研究得出,随着巷道埋深的增加,巷道垂直位移越来越大、垂直应力集中系数逐渐减小、垂直应力逐渐向深部延伸、巷道底板泥岩出现软岩的性质,巷道围岩破坏深度和破坏面积也逐渐增加。     

大埋深高应力巷道让压支护技术研究

针对平煤四矿大埋深高地应力巷道支护现状及围岩特点,总结了深井高地应力巷道支护原则,提出采用高强可变形让压锚杆＋鸟巢锚索＋W钢带支护技术控制深井巷道围岩的持续变形,并进行了支护试验。     

陷落柱影响下巷道围岩控制研究与实践

以陕西西卓煤矿1509胶带运输巷在掘进期间过陷落柱为工程背景,在利用FLAC^3D数值模拟分析对巷道掘进围岩稳定性影响的基础上,提出采用缩短锚杆锚索支护间排距、架设U型钢棚支护和加长锚杆锚索等方法对围岩进行控制。现场实测表明,顶板变形量和两帮移近量均在预警指标允许范围内,巷道围岩稳定性得到了显著提高,取得了预期效果,可为巷道遇陷落柱时的围岩控制提供参考。     

超埋深高应力复杂地层巷道围岩损伤分区与承载结构特征研究

巷道围岩损伤分区与承载结构是巷道岩层控制与支护设计的重要依据。以云南某深井开采矿山1 500m埋深巷道为例,采用弹塑性理论分析、松动圈测试和数值模拟相结合的方法,研究了不同地层巷道围岩的损伤分区和承载结构特征,分析了不同围岩承载结构的差异及其与巷道稳定性的关系。结果显示:(1)巷道围岩松动圈深度范围为0.9～1.9 m,平均为1.38 m;灯影组、宰格组、大塘组和摆佐组松动圈平均深度分别为1.7 m、1.15 m、1.17 m和1.5 m。(2)数值模拟揭示巷道围岩破碎区深度范围为0.92～1.63 m,平均为1.20 m;塑性区深度范围为1.48～2.50m,平均为1.87 m;不同地层围岩损伤区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组。(3)不同地层围岩承载区厚度差别不大,但承载区深度存在明显差异;关键承载区厚度范围为1.09～1.34 m,平均为1.28m;关键承载区的内边界深度范围为1.22～2.18 m,平均为1.58 m;不同地层围岩关键承载区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组...     

埋深对浅埋大断面水工隧道围岩及初次支护变形影响研究

以某排涝隧道为研究对象,利用FLAC^3D建立模型,分析初次支护条件下隧道埋深对浅埋隧道的开挖变形影响,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:(1)沿着开挖方向,围岩的变形分为3个阶段,3个阶段的变形量随着隧道埋深的增加而增加;(2)拱顶沉降的变化速率比水平收敛要大,隧道埋深对拱顶沉降和水平收敛的影响范围保持不变,隧道的横向变形不受隧道埋深的影响;(3)锚杆的受力以洞轴线对称分布,在拱顶的受力最大;衬砌的受力在边墙和墙角处较大,衬砌最大变形发生在拱顶处,随着隧道埋深的增加,衬砌的受力和变形均有所增加。掌握浅埋隧道在不同埋深下的围岩变形规律,可以为类似的工程提供理论依据。     

软岩巷道围岩应力分布规律光弹性模拟实验研究

应用相似模拟理论和光测弹性力学模拟实验方法,对煤矿软岩巷道围岩应力分布特点及位移特征进行了模拟研究,得出了软岩巷道围岩在巷道有无封闭式支护情况下的应力分布规律、应力集中程度及位移特征,并探讨了由光弹模拟实验所得资料进行模拟应力分离计算和位移分析确定的方法。实验结果揭示了支架与软岩巷道围岩相互作用的一些基本规律,对软岩巷道的支护设计及软岩工程相关问题的理论研究和生产实践具有指导意义。