新义煤矿软煤层煤巷联合支护技术研究

煤矿软岩巷道支护困难的问题一直是困扰煤矿生产和建设的难题之一。义马煤业集团新义煤矿煤层属于典型的"三软"煤层,巷道支护问题影响着巷道的施工速度及施工安全。该矿通过对巷道围岩变形量观测,掌握了巷道围岩变形规律,并结合该矿实际地质条件提出了五种支护方案并对方案进行了优化,最后决定一般条件下采用锚杆锚索联合支护,当巷道变形严重时采用锚杆锚索与U36型钢支护相结合的方式。经现场试验,该支护方案能够满足生产需要。该成果对于软岩巷道支护具有一定的参考价值和指导意义。     

糯东煤矿副平硐返修段围岩控制技术

糯东煤矿副平硐原支护方式采用U型钢支护,但局部区域由于地质条件复杂,围岩强度低,没有达到预期的支护效果,支架扭曲变形,巷道围岩破碎、变形严重。针对糯东煤矿副平硐出现的支护问题,采用钻孔窥视仪,对副平硐严重变形段进行钻孔窥视,测定围岩松动圈范围。根据钻孔窥视结果,结合工程类比法,确定副平硐严重变形段返修支护方案为锚杆支护+金属网+U型钢联合支护+喷射混凝土支护。巷道矿压监测结果表明,巷道围岩得到了有效控制,巷道断面能够满足矿井实际安全生产需求。     

东大矿大断面软岩巷道围岩控制技术研究与应用

为保障中央进风大巷掘进期间围岩的稳定,基于巷道大断面软岩的具体条件,通过数值模拟软件进行支护方案的优选,分析确定锚杆索的合理锚固长度,进一步结合巷道的地质条件及特征,进行巷道锚网喷支护方案中各项支护参数的设计,并在巷道掘进期间进行围岩变形量的观测分析。结果表明:巷道在现有支护方案下,掘进期间围岩变形量较小,围岩处于稳定状态。     

弱胶结极软岩巷道围岩控制技术研究

针对西一矿东一回风大巷弱胶结极软岩煤层巷道支护的技术难题,通过对该巷道地质条件分析、巷道变形破坏特征分析,提出了极软岩弱胶结巷道围岩控制机理。通过ANSYS、FLAC3D数值模拟及理论计算,提出了"16#工字钢棚+二次挂网+二次喷浆+底梁浇注"的联合支护方案。工程实践表明,该条巷道围岩得到了有效控制,保障了煤矿的安全生产。     

富水软岩巷道稳定性控制技术研究

富水条件下软岩巷道容易出现大变形及围岩强度大幅度降低等情况,对矿井的生产安全造成极大威胁。为探索富水软岩巷道稳定性控制技术,结合新上海一号煤矿113082工作面运输巷工程实例,采用理论分析方法研究了地下水对巷道围岩及支护结构的影响,提出围岩稳定性控制对策,并对控制方案进行数值模拟验证。针对富水软岩巷道,首先采取导、疏结合的控水措施,减小对原有围岩强度的影响,降低对支护结构的损害;其次采用全断面、多手段联合加固的支护措施,控制围岩变形。工程实际及数值模拟结果表明,对于富水软岩巷道采取以上技术措施,能够有效保证巷道的稳定性。     

巷道围岩松动圈探测及支护技术研究

合理的支护设计是保障巷道围岩稳定的前提,而煤矿巷道支护设计缺乏相关数据和理论的支撑,导致巷道支护设计不合理。针对采动巷道支护设计不合理的问题,以糯东煤矿二采区轨道下山为工程背景,采用钻孔成像仪对巷道围岩完整性进行观测,理论分析了钻孔成像仪的观测结果。结合围岩松动圈支护理论,得到了巷道围岩松动圈的发育范围,为糯东煤矿二采区轨道下山支护设计提供了依据,提出锚网喷加锚索加强支护的方案。实践表明,巷道支护效果良好,达到了预期的支护效果。     

深部软岩巷道支护技术研究

龙固煤矿副井重车线所处地质条件复杂,属于深部高应力软岩巷道,表现出地压显现剧烈、高应力、变形大、松动范围广等特征,给深部软岩巷道围岩的支护带来了巨大的困难和挑战。因此,针对龙固煤矿的工程地质状况,提出三锚联合支护和锚注支护方案,利用FLAC3D模拟支护效果,验证支护方案的可行性。制定了矿压监测方案,对巷道表面的收敛变形进行监测,结果显示巷道围岩的变形得到有效控制,为深部软岩巷道的支护提供了一种可行性方案。     

软岩回采巷道耦合支护系统研究与应用

单一的支护形式和支护程序无法满足软岩巷道工程支护的需求。根据矿井地质条件,软岩巷道的支护需要通过多种支护形式相互配合,在时间和空间上合理搭配,才能有效地控制软岩巷道的围岩变形和破坏。     

巷道锚喷二次支护技术研究

龙口矿区煤系地层是典型的第三系软岩地层,巷道变形剧烈,稳定性控制难度大。根据北皂煤矿海域煤1层巷道支护工程实践,研究分析了极软岩条件下二次锚网喷支护巷道围岩的变形规律、控制效果及支护机理。     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

高应力厚硬顶板巷道支护优化与应用

为解决耿村矿高应力厚顶板回采巷道变形严重与维护难的问题,采用现场调查的方法研究了巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法分析了巷道围岩变形的原因,提出了符合该矿高应力厚顶板巷道的“高预应力锚网喷+注浆+U型钢支架”的支护方案。高预应力锚网喷维护浅部围岩稳定并调动深部围岩承载能力,注浆封闭巷道围岩裂隙并增强巷道围岩整体稳定性,U型钢支架提高支护的承载能力。实践表明,优化方案对高应力厚顶板巷道围岩控制效果良好,保证了巷道的正常使用。     

深部软岩应力集中带高强耦合支护技术研究与应用

针对深部应力集中带软岩巷道变形破坏严重,传统联合支护技术难以控制问题,结合鹤煤八矿-655 m水平南大巷返修工程实践,通过理论分析及现场观测的手段,提出设计了锚网梁索与注浆锚索高强耦合支护技术并进行了现场应用,得出锚网梁索与注浆锚索是具有锚网喷支护与注浆加固共同作用的一种耦合主动支护方式,可以改变围岩力学参数,提高围岩强度。工程实践表明:该支护方案可显著提高围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道变形,支护效果明显。     

三心拱形巷道锚索超前支护研究及应用

针对回采工作面单体支柱超前支护存在支护强度不足、工人劳动强度大等问题,提出了采用超前锚索主动支护替代原有的单体支柱被动支护的技术方案,并针对协庄煤矿三心拱巷道建立了围岩变形预计模型,通过理论分析得到了巷道合理超前支承力为0.83 MN,而超前锚索支承力可达到1.52 MN,满足超前支护需要;确定了巷道超前支护技术参数为...     

松软煤层大巷围岩变形机理及控制对策

针对潞安漳村矿井深埋煤巷持续大变形难题,在开展地应力、煤岩体强度及围岩结构测试的基础上,分析了软弱围岩破坏变形的机理;基于强力一次支护原则提出了高预应力强力锚喷支护方案,重点对煤帮进行短锚索补强支护。矿压监测结果表明,掘巷阶段巷道顶板最大下沉量16 mm,两帮最大收敛量153 mm,底板变形不明显,锚杆锚索受力在掘进工作面推过50 m时开始稳定,锚杆受力最大值稳定在154 kN,锚索受力最大值稳定在235 kN。研究成果可为类似采矿条件下煤巷支护提供经验指导。     

深井复杂软岩联合支护技术实践

潘一矿东区井底车场岩性以软岩为主,且受F32大断层影响,巷道变形失稳现象严重。通过对已施工的软岩巷道变形特征进行分析,提出了预留变形量的锚网索喷+套36U型钢棚+喷注浆的联合支护设计。实践表明,该支护设计能有效控制软岩巷道变形,为解决复杂条件软岩巷道支护问题提供了参考。     

深井大断面软岩巷道围岩破坏机理与支护研究

根据滕东煤矿深部开采的地质条件,针对深部大断面巷道围岩变形破坏特征,通过现场观测和理论分析,深入研究了软岩巷道变形破坏机理;高地应力、低强度岩体、复杂的地质构造、支护体力学特性与围岩力学特性不耦合,支护时机不合理,是造成巷道持续性大变形与失稳的主要原因。为此,提出了深部软岩巷道支护原则和超前卸压与支护+锚网喷+高强鸟巢锚索+注浆加固联合支护方案。现场巷道位移监测结果表明,该方案可有效控制深部大断面巷道大变形。     

深部高应力软岩巷道围岩控制技术研究

针对车集煤矿深部巷道特变形大、难维护等特点,采用理论分析、数值模拟和工业试验等综合手段,研究了深部高应力软岩巷道围岩控制技术,以原有巷道破坏现状为基础,分析了全断面分阶段支让协同控制技术体系,主要包括高应力大变形巷道初次强支让压技术、高应力巷道底板卸压技术、巷道二次强支强注稳定成巷技术,并进行了工业试验。研究得出,该技术具有明显的技术经济及社会效益,可进一步深化研究和推广应用。     

大采高大断面回采巷道区段煤柱宽度的优化研究

针对王庄煤矿大采高工作面两巷掘进支护和回采期煤体破碎严重、围岩变形量大、巷道维护困难的情况,综合采用数值模拟和工程实践分析的方法,结合6110工作面地质条件,系统地分析了不同宽度区段煤柱下巷道围岩的应力演化及变形规律,得出了区段煤柱合理宽度为6 m。在此基础上提出了"高强度预应力锚杆配合金属菱形网和双筋梯子梁基本支护、小孔径预应力锚索补强支护、单体液压支柱配合金属铰接顶梁加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,试验巷道断面完全可以满足回采期间的通风行人要求,巷道维护状况良好,经济社会效益显著。