深部过断层巷道围岩支护技术研究

为研究深部过断层巷道围岩的状态,本文以山西高平云泉煤业深部地下开采巷道为研究对象,展开过断层与正常开采下的数值模拟及现场工程支护实践。研究结果显示：在巷道正常掘进时,塑性破坏区域集中于工作面顶底板及其前方约5m范围内;巷道掘进过断层时,除顶底板与工作面前方小段区域,工作面前方较大范围乃至断层另一侧都产生了塑性破坏;巷道采用全断面锚网索联合支护技术,在50d以后,位移变化速率在0.5mm/d以下,巷道变形逐渐得到控制。     

煤矿井下巷道掘进施工及支护技术的研究

为解决工程区域地应力较大,主应力方向对巷道维护不利,工程环境与地质构造相对复杂时综掘巷道施工中掘进效率低下等技术难题,以某矿综掘巷道为背景,分析了影响综掘巷道围岩稳定的主要关键因素,提出超前支护装置的具体设计途径;揭示超前支架与围岩相互作用规律,研究得出综掘巷道围岩的破坏机理,并针对其变形特点提出了超前支护装置优化设计...     

破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化

巷道帮部破碎围岩在采动应力诱发下的动力灾害问题严重制约现场安全高效掘进。针对破碎围岩巷道帮部突然性断裂垮落致诱动力灾害问题,根据巷道地质条件和布局,考虑顶底板帮部裂隙分布规律和开采扰动影响,采用现场勘察、理论分析、数值计算和微震现场监测等手段和方法,综合分析破碎围岩巷道变形特征及支护参数优化设计。结果表明:受重力作用,岩层顶板在拉伸应力作用下拉伸应力区呈U形破坏分布,巷道经过支护后,顶板运移量大幅度减小,同时减缓覆岩整体性破坏程度;受巷道掘进扰动影响下顶板更易发生结构失稳,巷道支护能够有效阻碍覆岩顶、底板运移,缓解岩体灾变概率,动力灾害得到有效控制,巷道实现安全掘进。     

掘进巷道支护参数设计优化研究

现有巷道多以工程类比的方法借鉴其他巷道支护方案进行支护设计,常导致巷道支护强度过高或过低,针对这一问题,对某矿-720 m辅助水平轨道大巷围岩活动规律进行研究,提出巷道支护参数的优化设计。研究结果表明:对支护强度过高的巷道,通过现场观测分析及数值模拟研究,合理优化支护参数,可以有效支护巷道围岩,降低支护费用,提高掘进速度。     

深井煤矿TBM掘进巷道围岩扰动特性监测研究

以张集煤矿TBM掘进采煤工作面高抽巷为研究对象,采用基于布里渊背向散射的分布式光纤传感技术(BOTDR),监测TBM掘进扰动下围岩的变形、扰动特性。通过在试验巷道前方和侧方施工监测钻孔,安装分布式传感光纤,使传感光纤与围岩变形协调。在TBM掘进过程中,通过监测和分析监测光纤的应变分布特征及其动态变化过程,获得了TBM掘进过程中对围岩的扰动特性。TBM掘进时对掌子面前方的岩石扰动影响范围为5~7 m。在围岩深度4~12 m范围内出现压应变,而在围岩深度12~18 m的范围内出现拉应变,巷道围岩未出现明显的大范围破坏。相较于传统的钻爆法施工,煤矿岩巷TBM法施工掘进效率更高,对围岩扰动更小。     

煤矿巷道围岩变形及补强支护研究

以某煤矿邻近11213采空区的11215工作面为研究对象,从理论分析研究巷道围岩变形原因,提出合理的补强支护方案,建立符合实际的数值模拟模型,验证补强支护后巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩变形在合理范围。     

地下掘进巷道富水破碎围岩锚杆支护参数优化

针对矿山掘进巷道富水破碎区支护方案不合理,出现冒顶、片帮等问题,以1 660 m水平YM-Ⅱ巷道迎头大理岩破碎区为工程背景,进行巷道支护参数优化研究。为了合理有效地支护巷道和降低支护成本,结合现场实际建立巷道模型,采用正交试验设计的支护方案,利用FLAC^3D数值模拟软件模拟计算,通过模拟结果对比分析巷道围岩的稳定性。结果表明：锚杆长度主要影响巷道围岩变形量,锚杆间排距主要影响是巷道围岩破坏情况;最优支护方案为锚杆直径40 mm、长度1.8 m、间排距0.9 m×0.9 m,可减少巷道围岩位移量70.77%、塑性区体积63.91%、垂直应力12.96%,有效控制巷道围岩稳定性,为矿山安全生产提供保证。研究结果可为富水破碎区围岩巷道支护设计和地压治理提供参考。     

煤矿节理地层TBM掘进巷道围岩损伤规律分析

为研究煤矿节理地层TBM掘进巷道围岩损伤规律和特征,以张集煤矿1413A综采工作面瓦斯抽采巷道为工程背景,根据工程现场岩性条件、节理发育特征和地应力场条件,使用UDEC离散单元法数值模拟软件,建立巷道数值模型,研究了煤矿节理地层巷道在TBM掘进扰动条件下围岩损伤破坏规律。结果表明:围岩节理、裂隙分布特征是影响巷道围岩损伤特性的主要因素;节理交错贯通区域尤易出现围岩的宏观损伤和断裂;施工时应重点支护顶板,防止冒顶事故的发生。工程现场监测与数值计算结果一致性较好,所采用的研究手段能够反映工程现场的实际情况。     

半煤岩巷道围岩变形机理及控制技术研究

基于潞安集团蒲县隰东煤业公司半煤岩回采巷道合理支护的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了半煤岩回采巷道变形破坏的机理,提出了半煤岩回采巷道支护对策和方案,确定采用锚网索+钢筋托梁联合支护技术,并确定了联合支护的参数和工艺。可为其他具有相似地质条件的巷道支护设计提供参考和借鉴。