顺层钻孔施工过程中应力和位移变化规律

为掌握顺层钻孔施工过程中应力、位移变化规律,建立了FLAC3D数值模型,根据模拟结果和钻孔周围应力分布理论,对整个过程中应力、位移变化规律进行分析,并在平煤集团八矿进行钻孔窥视工业性试验。结果表明:钻孔施工过程中,扰动煤体依次经历原始应力、应力升高直至峰值、应力下降、残余应力4个阶段,同时位移增大速度呈现出由小变大再变小的特征;成孔之后,钻孔径向上依次存在卸压区、应力集中区和原岩应力区,距离钻孔中心越近,煤体的位移量越大,反之越小,且与钻孔中心同等距离处的上部煤体位移比下部大。     

4106工作面运输顺槽围岩控制技术研究

针对陕西彬长文家坡矿业有限公司4106工作面运输顺槽巷道变形严重问题,设计采用锚杆+金属网/塑钢网+W钢带+锚索联合支护方案。在顺槽内布置2个测站,监测结果表明:巷道围岩顶底板和两帮变形量得到有效控制,支护效果良好。     

干河煤矿2-216运输顺槽掘进工作面防尘技术研究与应用

为有效治理2-216运输顺槽掘进工作面的粉尘,采用数值模拟的方式进行掘进工作面粉尘分布规律的模拟分析,根据数值模拟结果得出,粉尘主要集中在距掘进工作面50m的范围内,在巷道横断面上粉尘主要集中在巷道回风侧,另外巷道中部和进风侧距掘进工作面4～6m的位置处出现粉尘聚集现象,基于数值模拟结果,设计掘进工作面采用以泡沫降尘技术为主的防尘方案,并在防尘方案实施前后进行粉尘浓度的测试。结果表明:2-216运输顺槽掘进工作面采用防尘方案后,全尘的降尘率为92.18～94.46%,呼尘的降尘率为91.55～92.30%,降尘效果显著。     

掘进对蒙西煤矿运输顺槽围岩变形的影响

为了揭示掘进对围岩变形的影响,采用有限差分方法,对蒙西煤矿运输顺槽进行模拟,建立了运输顺槽的三维模型,抽取1、3、5开挖步分析,得到运输顺槽的塑性区图,求解出了位移和应力分布情况。研究结果表明：开挖掘进是围岩变形的影响因素之一,为支护方案设计和实际工程应用提供了理论依据。     

口孜东矿111303工作面围岩应力分布规律数值模拟

借助FALC3D软件对口孜东矿111303工作面近、远场围岩应力分布及演化规律进行数值模拟计算,对111303工作面不同推进距离围岩垂直应力和塑性区走向分布、工作面不同推进距离煤层垂直应力变化规律及工作面前方不同距离垂直应力分布特征等进行了详细的分析,从而得到了111303工作面围岩应力分布规律。     

高地应力双隧道施工围岩应力变化规律数值模拟研究

以云县至凤庆高速公路隧道开挖工程为研究对象,采用数值分析和相似模拟相结合的手段,对其处于不同埋深岩层围岩变化规律展开研究。为保证隧道开挖施工安全,分别对隧道拱顶围岩压力、拱腰围岩压力以及上方围岩压力进行监测。基于监测数据分析围岩应力变化规律,明确了隧道开挖对其拱顶上部岩层影响程度和拱腰不同位置岩层应力在应力释放阶段所表现形式。研究表明,拱腰围岩竖向应力在左右隧道开挖整个施工阶段,应力变化曲线主要可分为3种类型,逐渐增大最终趋于稳定型、先增加后快速下降再缓慢增加型和先增加后快速下降至0型;根据拱顶及拱顶上方岩层竖向应力曲线,可将隧道拱顶上方岩层分为3种状态,拱顶上方0~50 m应力释放“高影响区”,拱顶上方50~150 m岩层属于应力释放“次影响区”,拱顶上方150 m以上岩层属于应力释放“缓影响区”。     

望云煤矿15101运输顺槽掘锚一体化全断面一次成型技术研究

为提升15101运输顺槽掘进工作面的掘进效率,根据MB670掘锚一体机特征及巷道支护方案,通过分析确定掘进作业方式为连续作业2个循环进尺不退机组支护方案,顶部锚杆领先帮部锚杆300 mm;结合巷道地质条件,进行掘进截割方案和施工工艺的确定,在支护方案实施后进行围岩变形和掘进效率的分析。结果表明:快速掘进工艺实施后,巷道顶底板及两帮最大移近量分别为60mm和49 mm,巷道掘进最大月进尺508 m,每个工人效率提高0.14 m,循环周期降低35 min,掘进效率提升显著。     

立井掘进工作面应力的RFPA模拟研究

建立立井井筒物理力学模型，运用RFPA^2D对张集北矿立井工作面附近地质条件下的应力分布进行数值模拟计算，并对所得到的模拟图片和数值进行了分析，总结出立井井筒掘进工作面附近应力分布的一些规律，为立井掘进生产工作提供一定的理论依据。     

柴里煤矿23下614工作面断层与顶底板应力变化规律研究

本文研究断层与顶底板应力变化规律,运用相似材料试验法,模拟柴里煤矿23下614工作面开采条件,分析试验数据及相关应力变化曲线图,得出变化规律:顶底板应力越靠近断层带,应力集中程度越明显,一般不会越过断层,过断层时,断层带下覆岩位移及应力易发生突变;断层煤柱留设宽度越小,断层活化越明显。     

1035工作面风巷沿空掘巷围岩控制技术

针对袁店一井煤矿1035工作面风巷地质构造复杂、断层发育状况,对沿空掘巷矿压特征进行研究,合理确定煤柱宽度并采取针对性的支护方案,取得了良好的围岩控制效果,保证了施工进度与施工安全。     

受上覆采空区影响的工作面巷道围岩应力分布规律测试研究

多煤层开采引起的应力场叠加效应是引起煤矿深部煤与瓦斯突出、冲击地压及大变形失稳等灾害的重要原因之一。受上覆丁5,6-22260工作面采空区影响,平煤股份六矿戊8-32020工作面掘进过程中矿压显现剧烈,灾害发生风险较高。为揭示受影响掘进工作面巷道围岩应力分布规律,基于流变应力恢复法软岩应力测试技术,开展戊8-32020回风巷围岩应力现场测试研究。结果表明：上覆采空区对工作面应力分布的影响主要集中在自重应力方向,应力集中系数达1.75,水平方向应力影响相对较小|随着与采空区距离的增加,戊8-32020工作面回风巷围岩应力呈现先增加后逐渐减小的趋势|通过数据拟合预测了采空区的影响范围为戊8-32020回风巷右侧约75m,即距离采空区水平距离约146m。     

新景煤矿3105工作面沿空留巷围岩控制技术

新景煤矿属于高瓦斯矿井,回采工作面一般布置4条回采巷道,并且巷道均为一次性使用巷道,导致该矿存在采掘接替困难,煤炭采出率较低的问题。为此,设计在3105工作面采用巷旁充填沿空留巷技术,通过数值模拟分析,确定巷旁充填体宽度为1. 5 m,采用斜拉锚索对留巷顶板和充填区域顶板进行支护。应用期间对留巷围岩位移进行监测,监测结果表明沿空巷道围岩位移较小,效果良好。     

综采工作面巷道超前应力和围岩变形研究

不同开采方法巷道超前应力和围岩变形所体现出的特征有所不同。为研究综采工作面的超前应力和围岩变形特征,以永兴煤矿Z2371工作面为研究对象,采用现场观测的方法进行研究。通过观测的数据可以看出:超前应力的影响距离约60 m,峰值点距综采工作面约在16 m,应力集中系数约2.88;回风巷顶板最大下沉速度18 mm/d,运输巷顶板最大下沉速度12 mm/d;回风巷两帮围岩相对移近的最大速度12 mm/d;运输巷两帮围岩相对移近的最大速度15 mm/d,综采工作面在回采过程中巷道起动变形距离45 m。超前应力影响距离60 m大于巷道起动变形距离45 m,造成这种现象的原因是巷道支护抵抗了超前应力的影响。     

综采工作面回撤通道围岩控制技术研究

针对综采工作面设备回撤期间回撤通道矿压显现严重,顶板出现断裂冒落情况,通过对覆岩结构进行研究,采用顶板钻孔注入静态膨胀剂预裂顶板来改变来压步距,建立力学结构模型,研究回撤通道顶板控制技术,有效控制了回撤通道顶板,保证了矿井安全生产。     

深部沿空留巷围岩稳定性变化规律研究

以淮南某矿沿空留巷工作面地质条件为背景,采用FLAC数值模拟软件,研究了不同留巷跨度、充填体宽度、采高对深部沿空留巷围岩稳定性的影响。结果表明:在巷道顶板坚硬、底板较软的情况下,巷道跨度和充填墙体宽度对底鼓影响剧烈,而顶板和墙体的稳定受采高影响较大。底板稳定性成为留巷成功的关键因素,必须通过选择合适的巷道跨度和墙宽,并且与采高相适应,最大限度地减小底鼓量,维持顶板和墙体稳定。数值模拟结果与工程实例中所表现出的实际情况一致。研究成果为该矿及类似条件的沿空留巷工作面安全高效开采提供了依据。     

跨采工作面底板岩巷矿压显现规律及围岩控制研究

工作面跨采时,运输大巷受到一次甚至多次采动压力影响,变形破坏严重。为确保在受采动影响时巷道变形保持在可控范围内,必须根据巷道破坏特点对其进行预加固,并实时进行矿压观测,总结巷道的变形机理和破坏规律,找出适合不同岩性特点的跨采巷道岩柱宽度,为以后跨采巷道施工设计提供理论依据。     

综采工作面沿充留巷围岩稳定性研究

采用理论分析方法对沿充留巷与沿空留巷二者巷道顶板压力进行计算对比分析。结果表明:沿充留巷与沿空留巷相比,在具有沿空留巷优势的同时,对采空区顶板有减压降沉的特点。计算沿空留巷顶板压力为P=212.94~358.54 MPa,沿充留巷顶板压力为P=161.98~256.62 MPa。可以看出充填体对采空区覆岩产生支撑力,有效减缓顶板下沉量,降低顶板压力。以金谷煤矿为工程背景,基于沿充留巷顶板压力理论计算值以及矸石充填开采技术特点,对巷道进行组合支架留巷、辅助支护以及巷旁注浆加固综合设计有效控制11101工作面矸石充填过程中巷道围岩变形量,确保巷道围岩稳定性。     

辛置煤矿2-560工作面动压巷道围岩控制技术

巷道在掘进过程中易受到工作面开采扰动和保护煤柱附近围岩应力集中的影响.为了合理控制巷道围岩变形,结合2-560掘进工作面巷道的现场情况,通过实地调研和钻孔窥视,对巷道围岩变形特征进行分析并对巷道围岩进行强化支护设计.监测数据表明:采用"高强树脂锚杆+锚索"联合支护方案,能够保证回采巷道在其服务期限内正常使用.     

沿空掘巷窄煤柱应力及围岩变形规律研究

以南庄煤矿大巷煤柱回收为工程背景,利用数值模拟,研究了不同沿空掘巷窄煤柱宽度的应力变化和围岩变形规律,研究表明:掘进期间,护巷窄煤柱宽度增大导致其内部的应力集中系数增加;回采期间,宽度较大的窄煤柱,由于煤柱承载能力较强,能够承受较高超前支承压力,其中的围岩应力增幅很大。结合煤柱变形和隔离采空区作用,煤柱回收工作面沿空巷道煤柱宽度取5 m比较合适。