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。     

宏泰煤矿回采巷道支护方案优化的FLAC~(3D)数值模拟分析

宏泰煤矿26B~#煤层回采巷道原采用的支护方案为顶板布置2排φ18 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为1.6 m,间排距为1 m,巷道底板和两帮不支护。经现场调查分析,在矿山压力作用下,巷道顶板上方出现了裂隙和离层现象,并且巷道顶底板移近量明显。为确保巷道稳定,对原支护方案进行了优化,即对巷道顶板较完整的区域采用螺纹钢锚杆进行支护,对顶板较破碎的区域采用锚索支护。为有效确定巷道顶板锚杆、锚索的布置形式及相关支护参数,采用FLAC~(3D)软件构建了数值模型,分别进行了围岩位移场、围岩应力场以及围岩塑性区的数值模拟分析。结合数值模拟结果确定的优化支护方案为:巷道顶板布置3排锚杆,锚杆长度1.8 m,间排距为0.8 m;当巷道顶板较破碎时,顶板布置2排锚杆和1排锚索,锚杆锚索的间排距均为0.8 m,锚索长度视巷道围岩稳定性情况而定。该方案可供类似矿山回采巷道有效支护提供可靠依据。     

柳林煤矿采空区下煤层回采巷道支护参数优化分析

柳林煤矿5#煤层与上部4#煤层间距很小,顶板平均厚度3.69 m,且顶板起伏变化大,强度低,易破碎,给巷道支护造成困难, 5#煤层工作面开采过程回采巷道支护参数与一般常规工作面回采巷道不同,需进行针对性的分析。基于此,通过数值模拟计算,分析了5#煤层回采巷道上覆岩层为煤柱及采空区条件下,不同顶板锚杆长度、不同两帮锚杆长度、不同锚杆间距及不同锚杆排距下的巷道围岩变形规律。根据数值模拟结果,考虑回采巷道的实际情况,以形成巷道的整体支护结构为基础,确定了5#煤层回采巷道合理的锚杆支护参数。     

近距离煤层采空区下巷道布置与锚杆支护研究

以霍州煤电汾河公司三交河煤矿2~#煤层分叉后的2-1煤层、2-2煤层为工程背景,通过近距煤层采空区下巷道不同布置方式的矿压特征分析,基于低应力区易于维护的原则,确定出2-2下部煤层巷道采用同向内错20 m的布置方案。采用现场钻孔窥视确定巷道顶板厚度的变化及顶板岩性情况,并提出了3种不同的顶板支护方案:高预应力锚网索支护、锚杆-架棚联合支护、工字钢架棚支护。通过现场试验与监测表明:近距离下层煤层巷道采用同向长距离内错的布置方式,锚杆最大工作载荷63 k N,巷道最大变形量30 mm,围岩变形得到了有效控制。     

近距离煤层同时开采巷道布置优化研究

为确定某煤矿3和4号近距离煤层同采时下煤层回采巷道布置方式,结合煤层地质条件,采用理论分析确定下煤层巷道采用外错式布置方式,运用FLAC3D数值模拟软件确定下煤层回采巷道的合理外错距离为20 m,通过现场对4号煤层3409工作面材料巷顶底板及两帮变形进行观测分析,巷道在距工作面60 m以内顶板最大位移为150 mm,两帮最大位移为120 mm,超前工作面60 m以外,巷道变形量趋于稳定,结果表明,2层煤同时开采,工作面巷道外错20 m,在加固条件及合理的锚杆锚网支护作用下,巷道稳定性良好,巷道围岩变形得到了有效控制,能够满足工作面正常推进的要求。     

复合顶板动压巷道变形破坏机理与锚杆支护技术

薛虎沟煤矿为解决复合顶板巷道围岩控制和支护困难,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了分析及应用。结果表明复合顶板动压巷道围岩变形破坏主要是锚杆支护的主动支护作用效果差,特别是复合顶板岩层节理裂隙发育程度高,会使巷道顶板的稳定性大幅降低;结合矿井实际地质条件,采用锚杆、锚索联合支护技术,提升了锚杆、锚索的预紧力,增强了联合支护的支护强度,提高了联合支护的主动支护效应,可有效控制复合顶板动压巷道围岩的变形破坏。     

倾斜煤层回采巷道锚杆支护参数数值分析

以云驾岭煤矿实测的岩层参数为基础,针对倾斜煤层回采巷道,建立数值计算模型,并通过改变顶板锚杆和锚索的直径、排距、倾角等建立了10种数值试验方案,应用FLAC3D2.0进行数值计算,比较分析了倾斜煤层回采巷道中各支护构件在控制围岩变形方面的作用,得到了以下结论:倾斜煤层中的回采巷道支护应该以顶板、高帮下部、低帮上部和靠近低帮的底板为关键部位;顶锚索和锚杆由垂直于顶板改为竖直设置能更好的发挥悬吊作用,减小顶板下沉。本研究成果可为倾斜顶板巷道支护机理的研究以及支护设计与施工提供参考。     

某矿11201综采面支护方案优化

为解决煤矿深部半煤岩锚-网-索联合支护时巷道掘进效率较低的问题,结合某矿深部煤层开采条件,提出高预紧长锚固的柔性锚杆快速掘进优化方案。采用巷道顶板连续梁理论,研究预应力锚杆对顶板的控制效果,实践表明,采用柔性锚杆支护方式有效控制了巷道变形,优化了原先复杂的支护程序,能够避免顶板破碎失稳,巷道掘进效率得到提高,效果明显。     

锚杆在深埋厚煤层巷道中的支护效果分析

随着煤矿开采深度的增加,深埋煤层巷道支护的研究逐渐成为煤矿安全控制的重点。以崔家寨煤矿为背景,通过对该矿的-650 m水平6152煤巷锚杆（锚索）支护效果的长期观测,揭示了深埋厚煤层巷道的矿压显现规律,并通过分析巷道顶板破坏活动规律及其来压机理,确定巷道合理的支护方案及锚杆、锚索的性能参数。     

浅部三软煤层巷道锚杆支护参数对比及优化

针对五举煤矿三软煤层工作面回采巷道围岩变形量大、底鼓严重问题,根据矿井实际地质条件,通过工程类比分析对巷道支护参数进行初步设计,并应用数值模拟对锚杆（索）具体参数进一步确定,进而对深埋软岩巷道支护方案进行优化。优化参数为顶板锚杆与帮部锚杆预紧扭矩不小于300N·m,顶板锚索与帮部锚索张拉力不小于200 k N。现场应用结果表明,高强度锚杆（索）及其合理配套与布置对改善应力分布,巷道围岩变形控制效果显著。     

房柱式采空区对下煤层巷道稳定性的影响分析

针对唐公沟煤矿的采矿地质条件,为确定4-2上煤层煤巷掘进引起3-2煤层房柱式采空区煤柱失稳拍击底板是否会导致4-2上煤巷失稳,利用Abaqus进行数值模拟,得出顶板大面积垮落拍击底板的冲击载荷不会对煤巷造成巨大冲击影响,不会击穿巷道,为工程实践提供了重要的指导意见。     

高应力坚硬顶板煤层巷道锚杆支护方案的确定

针对国内某大型矿井高应力坚硬厚顶板煤层巷道锚杆支护方案的优化问题,通过分析初步确定了锚杆支护的候选方案,随后利用数值计算各方案时巷道围岩的稳定性,并据此确定锚杆支护方案.研究结果表明:该矿回采巷道属于高应力坚硬厚顶板煤层巷道,属于I类巷道顶板,巷道支护的重点应在巷道两帮.锚杆支护参数(锚杆直径、锚杆长度、锚杆间排距)对支护效果有较大影响.该矿条件下,帮部锚杆间排距对支护效果的影响较敏感;回采巷道帮部锚杆采用直径18mm、长度2.4m、间排距0.8m、锚固长度0.8m时锚固效果较好,能满足巷道稳定性要求.     

团柏矿采空区下近距离煤巷围岩控制技术

团柏煤矿11~#煤层距离上部10~#煤层采空区仅5.4 m,为典型的近距离煤层下开采。11煤层工作面受10#煤层采空区影响,顶板完整性差,采用传统工字钢型支护达不到要求,巷道易发生垮冒事故。为此,采用数值模拟、现场试验的方法,改进了10-110(1)运输巷的支护方案,采用高强预紧力锚杆锚索联合支护,有效控制了巷道围岩变形,支护效果较好。     

恒兴煤业近距离煤层巷道围岩支护稳定性研究

恒兴煤业3号煤运输巷道布置于近距离煤层中,受上部煤层开采影响,巷道稳定性较差,为了控制回采巷道围岩,将数值计算拟合与工程实践两种研究方法综合利用,分析探讨巷道围岩稳定性控制的最佳支护方案及参数。结果表明,采用顶板锚杆5根、两帮各2根、长2.5m,顶板锚索2根、长6.3m的支护方案效果最佳。     

赛尔四矿易冒落顶板锚杆支护参数的数值模拟

采用FLAC3D有限差分软件,对徐矿新疆赛尔公司四矿B9煤层易冒落顶板回采巷道在不同锚杆长度和直径下围岩破坏变形规律进行数值模拟研究,系统分析了工作面应力分布、回采巷道变形分布规律及回采巷道锚杆合理支护参数。结果表明:工作面支承压力分布超前约30 m,在此范围内,回采巷道变形显著,此区段需进行超前支护;合理的锚杆支护参数是锚杆长度为1.8 m、锚杆直径为18 mm。     

浅埋深近距离煤层回采巷道支护技术研究

以开拓煤业3#煤层为对象,采用数值模拟和井下试验的方法,对浅埋深近距离煤层回采巷道支护问题进行研究。通过地质力学测试得知:浅埋深近距离煤层回采巷道围岩仍是构造应力场,构造应力起主导作用。采用FLAC3D对比分析不同支护密度的支护效果,确定出合理的支护参数。研究表明:高预应力锚杆支护的间排距有一合理值;对于浅埋深近距离煤层回采巷道,锚杆支护间排距设为1.0 m较为合理。井下试验表明:巷道锚杆支护间排距设为1.0 m能保证巷道安全。     

特厚软煤层底板软岩开拓巷道合理支护参数研究

针对虎龙沟煤矿5#特厚软煤层底板软岩开拓巷道围岩的特征,基于锚杆、锚索耦合支护机理,建立有限元数值分析模型,确定了软岩开拓巷道合理的支护参数。结果表明:安全系数SF大于1.2时为安全稳定圈,为保证锚杆锚固到松散破碎带以外的稳定岩层中,顶锚杆长度应大于2.0m;当锚杆安装应力达到6t时,顶板离层裂隙全部产生闭合;采用快装高预应力"鸟窝"锚索增大了杆体的拉拔强度,起到较好的支护效果;合理的表面控制措施对加强支护效果起到重要作用。     

西部矿区上行开采松软破碎围岩回采巷道支护技术-增刊

秦华煤矿位于库尔勒市焉耆盆地西南缘,其主采煤层群间距近、层间岩层松软破碎,受上行开采影响,上部煤层回采巷道支护难度较大。建立FLAC3D数值模型,分析下伏煤层回采支承压力对上部煤层作用与影响区域,确定上行开采条件下回采巷道合理位置,优化巷道支护方案。研究表明,秦华煤矿上行开采条件下上覆煤层回采巷道应内错式布置,内错4-8m为宜。巷道顶部采用全锚索支护时,巷道围岩应力集中系数、塑性破坏范围均较小,促使巷道拱顶区域巷周应力峰值向围岩深处转移,改善巷道浅部围岩应力环境。巷道拱部采用全锚索支护,与单纯锚杆-锚索支护结构相比,具有锚固岩层范围广、支护强度大、支护效果好的优点,在松散破碎围岩下巷道的支护体系内,巷道顶板岩层应建立全锚索支护体系。     

基于FLAC~(3D)复合顶板煤巷锚杆支护参数优化

针对老石旦煤矿煤层厚度及埋深较大,煤层顶板互层为复合顶板,且层间岩体性质差距较大等特点,采用数值模拟方法对其煤巷顶板支护锚杆间排距进行优化。结果表明:锚杆间排距由0.7 m扩大到0.8 m时,巷道围岩塑性区及表面位移变化不明显,继续扩大到0.9 m时二者变化量增大。结合支护经验,确定锚杆间排距为0.8 m,可获得良好的支护效果。     

近距离下伏煤层回采巷道稳定性控制技术研究

针对近距离煤层回采巷道稳定性控制问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的研究方法,分析了下伏煤层回采巷道顶板破断类型,优化了巷道支护参数,提出了锚杆+注浆锚索联合支护的巷道稳定性控制方法。研究结果表明：底板岩层最大破坏深度为12.15 m,属于裂隙破断类型,需要对顶板裂隙区加强支护,当锚杆间排距为750 mm×750 mm时,巷道支护效果最佳;通过现场试验与监测,巷道变形表现为“S”形增长趋势,整体变形量较小,实现了近距离下伏煤层回采巷道稳定性的有效控制,可为类似近距离煤层开采条件矿山提供借鉴。