顶板巷道抽放瓦斯试验与效果分析

分析了沿开采煤层顶板走向方向布置顶板巷道抽放瓦斯的基本原理及煤层顶板覆岩采动裂隙分布特征。通过顶板巷道抽放瓦斯试验 ,论述了顶板巷道抽放瓦斯的关键技术和顶板巷道布置原则 ,指出了顶板瓦斯巷抽放瓦斯的适用条件及顶板巷道布置的合理层位     

复合顶板煤巷帮顶同治强化围岩支护原理及应用

分析了复合顶板巷道的破坏特征,建立了复合顶板巷道破坏的力学模型并研究了巷道破坏机理,此类巷道顶板的最大应力位置为巷道肩角或顶板中间。基于复合顶板巷道的破坏机理,提出了软弱复合顶板煤巷帮顶同治强化围岩支护原理。     

煤巷复合顶板岩层失稳判别方法与冒顶隐患分级

针对同一巷道不同区域复合顶板垮落问题,建立了巷道复合顶板岩层过梁结构力学模型,获取巷道顶板岩梁破断失稳形态和极限条件,提出了巷道复合顶板岩层失稳判别方法,探讨了巷道复合顶板破坏失稳与岩层定量关系影响因素,建立了巷道复合顶板冒顶隐患级别划分指标体系,给出了隐患分级方法,将巷道冒顶高度作为冒顶隐患的分级指标,开发了巷道复合顶板稳定性判别软件,掌握了石圪台矿2-2煤顶板冒顶隐患级别区划特征,给出了基于巷道冒顶隐患分级的回采巷道顶板支护参数设计方案,实现差异化支护设计的同时,减少支护材料浪费,降低高冒风险巷道的事故发生概率。     

破碎带厚度对软岩巷道初次支护效果影响分析

以孟家窑煤矿软岩巷道为背景,通过现场调查、数值模拟分析了巷道顶板破碎带厚度的不同对巷道初次支护效果的影响。结果表明:巷道顶板破碎带越厚,顶板越不稳定,巷道初次支护效果越差。针对巷道顶板破碎带厚度最大的情况提出了巷道支护优化方案,有效地控制了巷道顶板变形。     

煤岩倾角对回采巷道顶板稳定性影响机理研究

为了解决倾斜煤层回采巷道顶板围岩稳定性控制问题,采用摩尔-库伦岩石强度准则,建立了走向倾斜和倾向倾斜巷道顶板力学模型,对两类倾斜巷道顶板失稳机理进行深入分析,得出了倾斜巷道顶板非对称冒落分布规律,结果显示倾斜巷道上端部更容易冒落且冒落高度更大,进而计算得到了顶板上、下端部冒落角,确定了回采巷道顶板支护控制范围,为庞庞塔倾斜煤层巷道工程实践提供了有益的理论指导,根据重点部位重点控制的原则调整优化了巷道顶板及上帮支护参数,取得了较好的技术效果。     

复合巷道顶板破坏机理及锚网支护方法研究

针对我国煤矿巷道中存在大量复合顶板及面临的支护难题,在复合顶板及典型形式概述的基础上,建立了复合巷道顶板力学模型,分析了复杂顶板离层原因,研究了复合巷道顶板的锚网支护技术。研究结果对提高复合巷道顶板锚网支护水平具有现实意义。     

李雅庄矿2~#煤层回采巷道顶板控制技术研究

针对李雅庄矿2#煤层回采巷道顶板控制存在的现场问题,开展了煤层顶板岩石力学性质及水化性质试验,分析了巷道顶板失稳原因和所应采取的控制措施,并选择现场巷道实施新的顶板控制措施进行工业试验,取得了回采巷道顶板控制良好效果。     

回采巷道锚杆支护顶板稳定性分析

在分析巷道围岩应力分布特征和锚杆支护巷道顶板破坏形式的基础上, 指出巷道锚杆支护顶板严重破坏的类型可分为两类： （１） 顶板锚固岩体沿巷道两帮上方的滑落, 即出现剪切破坏; （２） 顶板锚固岩体发生压缩破坏． 据此建立了巷道顶板稳定性分析模型, 提出了顶板稳定的判别准则．     

基于三维激光扫描技术的巷道顶板监测研究

针对巷道顶板稳定性监测中存在的随着开采深度的增加,巷道顶板压力逐渐增加,巷道顶板垮落严重,顶板灾害频繁发生,而对岩性变化和构造的分析监测越来越困难的问题,研究了当前巷道顶板稳定性监测方法和三维激光扫描技术在变形监测中的应用,通过采用三维激光扫描的方法对巷道顶板稳定性进行监测,得出三维激光扫描技术在巷道顶板稳定性监测中的可行性。     

长距离定向钻探技术在掘进巷道水害防治中的应用

为了对复杂水文地质条件下掘进巷道顶板含水层富水性进行探查,保障巷道的安全掘进,在巷道掘进前采用井下长距离定向钻探技术对巷道顶板含水层进行超前探测,结合钻孔钻进过程中水量实时观测资料,圈定了巷道顶板含水层的富水异常区;针对钻孔水量衰减曲线确定了巷道顶板复合含水层水力联系的空间差异性。经过实践验证,长距离定向钻孔可以更加准确地圈定掘进巷道顶板含水层的富水异常区,同时还可以查明顶板复合含水层的水力联系特征,并且对顶板含水层地下水向巷道渗流起到了显著的截流作用。结果表明:长距离定向钻探技术在复杂水文地质条件下掘进巷道顶板水害防治中具有显著的效果。     

深部锚拉支架支护巷道顶板稳定性分析

为研究深部锚拉支架支护参数对巷道顶板稳定性的影响,通过梳理矩形巷道顶板破坏和锚拉支架支护机理,建立了锚拉支架支护下巷道顶板加固岩石梁应力分析力学模型,推导保证巷道顶板稳定条件下,拉杆预紧力的理论表达式,以及巷道顶板岩石梁最小加固高度的理论表达式;探讨了锚拉支架支护巷道顶板稳定条件下拉杆所需施加预紧力和加固岩石梁最小高度与巷道跨度、巷道高度、巷道围岩参数之间的关系。应用Matlab进行分析,结果表明:在巷道尺寸和巷道围岩参数确定的情况下,通过采取合理方式增大岩石梁加固高度对提高巷道顶板稳定性效果很明显,并可以显著减小拉杆所需预紧力。     

破碎顶板巷道支护技术

为了解决大同侏罗纪15号煤层松软破碎顶板巷道支护技术难题,对煤层及顶底板岩层进行了物理力学性质测试,在此基础上分析了巷道顶板类型,针对煤层顶板实际情况,阐明了破碎顶板巷道支护原则,通过理论分析确定了煤层巷道围岩锚固支护方案。     

不同顶板沿空巷道的力学特征分析

为了找到适合于坚硬顶板沿空巷道锚杆支护体系,采用数值模拟计算的方法,对软、硬顶板围岩条件下沿空巷道的塑性区分布和围岩变形变化规律进行了研究。结果表明:软弱顶板的沿空巷道在顶板、两帮和底板中都出现了塑性区,而坚硬顶板沿空巷道周边围岩的塑性区分布主要集中在两帮和底板。这表明坚硬顶板沿空巷道支护的关键在于两帮。     

弱含水条件下软岩巷道顶板破坏机理与控制技术

针对王洼二矿软岩回采巷道掘进初期顶板变形严重,在顶板弱含水的长期作用下,掘后顶板持续性整体下沉,导致支护困难的实际情况,对顶板围岩进行了成分、微结构分析和现场观测。在此基础上,分析了弱含水条件下软岩巷道顶板变形破坏的机理:即巷道微结构宏观发育和围岩物理力学强度低是巷道掘进初期顶板变形的主要原因,水的存在和长期作用将会导致巷道顶板后期变形更为严重。提出了高强度高预应力围岩控制方案并应用于实践。现场实测表明,巷道顶板最大下沉量为45 mm,并进入长期稳定状态,巷道支护状况良好。     

缓倾斜煤层再生顶板条件下回采巷道围岩破坏研究

通过基于双屈服模型的数值模拟方法模拟了极近距离缓倾斜煤层再生顶板的压实过程及其应力分布特征,分析了回采巷道从原生顶板阶段过渡至再生顶板阶段时应力的分布特征及对巷道围岩破坏的影响关系,并比较了回采巷道处在原生顶板阶段时与再生顶板阶段时巷道围岩的破坏形态及叠加采动应力影响下巷道主应力差值的变化特征。     

王家岭矿回采巷道弱水顶板支护设计

针对王家岭矿2~#煤工作面回采巷道顶板易破碎冒落的现状,对20109回采巷道顶板煤岩试样进行力学性质和X衍射试验分析,基于试验结果分析了巷道顶板失稳原因,最后对顶板锚杆和锚索支护参数进行改进。工业性实践表明,巷道顶板稳定性提升显著。王家岭矿2~#煤工作面弱水顶板回采巷道支护实践的成功对同类工程具有借鉴和指导意义。     

锚杆锚索支护巷道层状顶板变形特征及离层监测研究

从分析层状顶板离层特征和顶板离层观测的原理入手,结合现场观测结果,认为两基点离层指示仪的深浅基点应分别设置在与巷道顶板锚索锚杆上端头同一水平位置;各类回采巷道在经受工作面采动影响时,安设深基点的顶板岩层都将产生位移,因此,对锚杆锚索支护巷道进行顶板离层观测的同时,还必须开展巷道顶板下沉量观测,只有把这2种观测结果结合起来,才能准确和客观地评价巷道锚杆锚索支护效果以及巷道的稳定性。在全面分析研究不同顶板岩层赋存条件下锚杆锚索支护巷道的变形与离层的基础上,得到了各类巷道顶板离层的临界值。     

薄煤层复合顶板回采巷道支护技术研究

某矿薄煤层回采巷道顶板为软弱复合顶板,分析了此种巷道的围岩变形特征,数值模拟结果表明:复合顶板巷道沿底掘进时,巷道直接顶板极易冒落,严重时会随掘随冒,不利于顶板的维护。棚索协同支护能很好地改善围岩应力状态。现场工业性实验结果表明:采用棚索协同支护后,巷道支护效果良好。     

梁式耦合加固技术在巷道顶板控制中的应用

高家堡煤矿巷道埋深大、水文条件复杂,顶板支护锚网索受淋水影响,腐蚀明显,顶板支护强度低。为了解决巷道支护困难的问题,以104工作面运输顺槽为工程背景,采用理论分析和现场实践相结合的方法,选取梁式耦合加固技术对巷道顶板进行加强支护,并对巷道顶板控制效果、经济效益分别进行分析。结果表明,在采用梁式耦合加固技术控制顶板后,有效避免了两顺槽顶板需多次补打锚索加强支护的缺陷,既提高了巷道顶板安全性又节省了巷道维护成本。     

层状顶板岩层中巷道稳定性研究

巷道顶板稳定性分析,是矿山巷道支护设计的主要根据,因此成为专门的研究问题,提出过多种计算模型和分析方法。本文则是根据板的柱形弯曲理论对层状顶板巷道稳定性进行研究,对顶板岩层进行了分析,建立了计算模型,确定顶板岩层稳定性的影响因素,从而提出维护巷道顶板稳定性的措施。