某矿41盘区运输大巷支护方案优化

分析了某煤矿41盘区运输大巷的围岩特征,讨论了该巷道原有支护方案存在的问题。在此基础上,根据该盘区运输大巷围岩变形及松动圈演化规律,针对巷道顶板、两帮、底板变形特征分别对原支护方案进行了优化。在41盘区运输大巷试验段布置了2个综合监测断面和2个松动圈窥视断面,对巷道变形及锚杆(索)受力情况进行了监测。研究表明:(1)顶板离层量最大值为7.3 mm,表明顶板锚杆能够发挥支护作用,深部围岩完整性较好,未产生裂隙和离层;(2)顶板下沉量最大值为1.86 mm,两帮收敛量为13.1 mm,两帮收敛量大于顶板下沉量,说明巷道两帮锚杆支护优化后,对顶板变形的控制效果优于两帮;(3)锚杆受力最大值为25.65 k N,锚索受力最大值为32.4 k N,锚杆和锚索受力均未超过各自允许的抗拉强度。上述研究反应出,采用所提方案对该矿41盘区运输大巷进行支护后,巷道变形得到了有效控制。     

深部煤巷锚杆支护合理预紧力研究

以王楼煤矿埋深-1 000 m的27304上顺槽为工程背景,探讨了深部煤巷锚杆支护合理预紧力的确定。采用ANSYS进行了不同预紧力下的顶板离层数值模拟,确定了锚杆合理的预紧力,并通过现场扭矩力转化试验确定了施工扭矩。现场矿压观测可知,煤巷开挖后围岩主要经历了迅速自稳阶段、锚杆(索)受力缓慢增长段及稳定阶段。巷道移近量及锚杆(索)受力、顶板离层等监测数据表明,支护方案合理有效。     

锚网索动态平衡支护技术下巷道稳定性分析

针对煤矿巷道事故多发的的现象,通过理论计算与现场监测相结合的方式,对深井煤矿巷道稳定性进行了系统研究,分析了巷道围岩的变性破坏机理,研究了锚网索动态平衡支护技术的巷道变形规律、应力分布和巷道移近量,得出如下结论:(1)针对深井围岩巷道不稳定,动压难支护的问题,采用了锚网索动态平衡支护的支护理念;(2)通过监测数据可知,巷道断面顶板锚杆最大压力值7.2t,最大变化速率1.5t/d,位于锚杆合理区间内;巷道顶板位移量最大为43mm,两帮位移量稳定在60mm;(3)理论分析和现场实测表明,巷道顶底板锚杆受力、位移量均能满足矿井安全生产需要,对类似条件工程的支护技术具有一定理论意义和实用价值。     

某矿辅运巷支护方案应用实践

以某矿2107S辅运巷为例,对巷道顶板和两帮分别设计了锚杆(索)+金属网+M型钢带的联合支护方案,并分析了巷道围岩支护参数。为考察该方案的支护效果,在工作面前方布置了3个观测站,对巷道断面收缩量、巷道顶板离层状态以及锚杆受力进行监测,结果表明:受工作面回采超前支承压力的影响,顶锚杆和帮锚杆受力状态基本相同,接近工作面时顶锚杆和帮锚杆应力变化较大,但基本为1~2 MPa,说明锚杆支护效果较好,可供类似矿山巷道支护参考。     

矩形巷道支护预紧力对围岩稳定性的影响

以凉水井煤矿3-1煤破碎顶板为研究对象,对锚杆索预紧力对巷道围岩稳定性的影响进行分析。采用数值模拟的方法,分析了不同预紧力条件下,矩形断面巷道围岩的稳定性变化规律,得出不同预紧力情况下,巷道围岩变形及破坏特征,通过数值模拟,提出3-1煤矩形巷道锚杆索支护最佳预紧力方案,以达到充分发挥锚杆索的主动支护作用,降低劳动强度,提高经济效益的目的。     

底板跨采巷道锚网索支护效果分析

通过对Ⅱ28采区运输上山的顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,得出底板跨采条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律;结果表明,围岩变形主要发生在上方跨采工作面采动影响剧烈阶段,尤其是对于裂隙比较发育的岩体,合理的支护可控制围岩的变形量,保证巷道的断面满足生产要求。     

底板跨采巷道锚网索支护效果分析

通过对Ⅱ28采区运输上山的顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,得出底板跨采条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律;结果表明,围岩变形主要发生在上方跨采工作面采动影响剧烈阶段,尤其是对于裂隙比较发育的岩体,合理的支护可控制围岩的变形量,保证巷道的断面满足生产要求。     

大断面软岩巷道支护技术及矿压显现规律研究

为解决大断面软岩巷道的支护难题,依据梅花井煤矿112202工作面辅助运输巷采矿地质条件及巷道参数,考虑软岩巷道围岩变形的特殊性,在改变传统混凝土碹支护技术的基础上,设计了锚网可缩性条带碹联合支护方式及施工工艺,并对试验段巷道进行了矿压观测,分析了试验段巷道表面变形、顶板离层、深部位移及顶板锚杆受力情况.结果表明:锚网可缩性条带碹支护可以有效地控制大断面软岩巷道围岩变形,为类似条件下的巷道支护提供了技术借鉴.     

不同支护形式下深部巷道支护对比试验研究

针对协庄矿1202E运输巷支护现状,通过现场工业性试验,对相同条件下深部软岩巷道采用原全螺纹钢锚杆支护、淮北高强锚杆支护和高预紧力强力锚杆支护3种支护形式进行对比试验研究,分析了试验结果。试验结果表明,全螺纹钢锚杆支护由于强度低、预紧力小,支护效果差,断面收缩率为45.5%;淮北高强锚杆支护在锚杆受力和控制巷道变形方面有所改善,但还不能满足支护要求;高预紧力强力锚杆强度与刚度大,实现了高预紧力,杜绝了锚杆拉伸破坏,有效控制了顶板离层和两帮位移,顶板离层量小于10 mm,底臌量在300mm以内,两帮移近量小于200mm,断面收缩率仅为13.6%。因此,相比前两种支护,高预紧力强力锚杆支护能更有效地控制巷道围岩变形发展,提高围岩的稳定性。     

深部厚顶煤巷道高预应力锚索梁支护优化技术研究

赵楼煤矿3302轨道巷为埋藏千米的深井巷道,在原支护条件下顶板沉降量大,围岩变形严重。针对此,采用钻孔窥视仪及地质雷达探测了巷道围岩的破裂区域,并对松动破坏规律进行了分析。根据探测结果,提出了高预应力锚索梁支护优化方案,利用离散元数值软件UDEC对方案优化前后的围岩裂隙分布及锚杆(索)受力进行了分析。数值模拟及现场监测结果表明,提高锚杆(索)预紧力可有效地控制锚固区内顶板离层,增强顶板的完整性;高预应力锚索梁支护方案显著改善了巷道围岩控制效果。     

大倾角煤层回采巷道支护方案矿压监测研究

设计东翼采区10#煤回采巷道的支护方案为锚杆、锚索加金属网形式。针对设计的巷道支护方案,该巷道内共设置4个观测断面,监测锚索锚固力、锚杆锚固力、表面位移量和顶板离层。经过矿压观测数据的分析,说明该支护方案所选择的支护形式和支护参数都是合理的,巷道围岩得到了有效控制,满足工作面正常回采工作的要求。     

综放沿空巷道锚网索支护效果分析

通过对谢桥矿1151(3)综放面回风巷的深部位移、表面位移、顶板离层以及锚杆受力状态实测分析,得出窄煤柱护巷锚网索支护巷道的围岩变形规律。结果表明,巷道围岩变形可分为三个阶段,围岩变形主要发生在临近工作面的采动影响剧烈阶段,合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形。     

高应力泥岩顶板巷道围岩失稳特征及控制分析

通过对高应力泥岩顶板回采巷道破坏特征、力学变形机制及失稳原因分析,建立了回采巷道锚杆-锚索支护区变形协调方程,提出了高应力泥岩顶板回采巷道围岩控制关键技术,确定了预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护方案,并对设计方案进行了数值计算与工业性试验。结果表明:高应力泥岩顶板巷道表现为顶板破碎严重及离层量大、两帮呈非对称收敛变形与底鼓量大的特征;高应力及泥岩顶板软弱围岩是巷道围岩产生破坏的内在原因,锚杆-锚索支护强度过低及锚杆-锚索支护区非协调变形则是巷道围岩破坏失稳的外在原因;古汉山矿13051回采巷道围岩为高应力-节理化-膨胀性复合型(HJS)软岩,为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(ABD)复合型力学变形机制,采用设计支护方案后,巷道围岩变形能利于释放,围岩压力减小,锚杆-锚索受力均匀,巷道围岩变形保持在可控范围内,预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护利于巷道围岩稳定。     

厚煤层大断面巷道支护技术研究

为了研究厚顶煤大断面巷道掘进过程中的巷道围岩破坏情况及合理支护方式,采用数值模拟和井下试验方法分析了不同巷道宽度下巷道围岩的变形破坏情况及不同支护方式对巷道围岩稳定性的影响,研究结果表明:巷道宽度变化对厚煤层顶板稳定性影响较大,巷道宽度由4 m增加到6 m时,顶板沉降量增加了55 mm,最大变形出现在厚煤层顶板中部,采取高预应力锚杆索支护方式并适当提高顶板支护密度,可以对浅部围岩施加更大压应力,进而更好地控制顶板沉降,井下工程实践表明:合理的锚杆索预紧力及支护参数可保持巷道围岩结构稳定性,矿压监测数据显示,两帮变形最大均未超过40 mm,顶板最大离层值未超过100 mm,锚杆、锚索受力始终保持稳定,支护效果良好。     

3206孤岛工作面巷道支护设计应用

王坡煤矿3206工作面为孤岛工作面,回采巷道支护难度大,提出采用锚杆(索)+钢筋网的支护方案.通过现场试验,支护方案可行,巷道围岩变形量不大,顶板无离层风险,锚杆(索)支护状态良好.     

司马煤矿锚网支护巷道的矿压监测与受力分析

为全面系统地研究采煤工作面回采过程中矿山压力分布及采场围岩运动规律,结合司马煤矿1208综放工作面地质条件和开采工艺,制定矿压观测方案。通过监测及分析巷道表面位移、锚杆(索)受力等基础数据,总结锚杆(索)受力及巷道围岩变形规律,进一步评价巷道支护效果,判断支护结构的合理性及巷道的稳定性。观测结果显示:巷道顶板及两帮围岩稳定,锚杆最大受力达到其杆体拉断载荷的90. 9%,锚索最大受力为其拉断载荷的94. 1%,锚杆(索)受力均有一定的富余量,充分发挥了锚杆(索)的高强支护作用,满足安全生产要求。     

临涣矿二水平大巷跨采条件下锚网索支护效果分析

针对临涣煤矿二水平大巷受到Ⅱ728工作面采动的实际情况,为了弄清该条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律及验证锚网索的支护效果,通过顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,总结了该动压大巷的矿压显现规律。     

大断面厚层复合顶板煤巷帮顶协同支护技术

为解决陈四楼煤矿2513胶带顺槽大断面厚层复合顶板煤巷支护困难的问题,分析了巷道的围岩稳定性,得出了顶板运移过程可分为层间滑移、挠曲离层、失稳冒落3个阶段,而帮部稳定性的决定因素为极限应力平衡区的宽度。根据围岩情况,采用了以顶板锚杆索阶梯式支护技术和帮部走向锚索梁支护技术为核心的协同控制技术。观测表明:顶板最大下沉量为73 mm,两帮最大移近量为147 mm,2 m基点离层量为19 mm,6 m基点离层值为33 mm,有效控制了巷道围岩,巷道维护满足生产需要。     

山西常村煤矿S5轨道下山支护方案优化

巷道的有效支护对于确保巷道快速安全掘进意义重大。常村煤矿S5轨道下山原设计采用锚杆、锚索联合支护方案,巷道支护后矿压监测表明:(1)巷道顶板最大下沉量为77 mm,右巷帮最大收敛量为83 mm,左巷帮最大收敛量为55 mm,巷帮收敛呈现不对称发展,巷道变形量超过50 mm的控制要求;(2)巷道顶板锚杆、左帮锚杆、右帮锚杆和锚索的轴力分别为77,95,71,177 k N,锚杆、锚索的支护作用并未得到充分发挥。在充分分析该矿已建巷道成功支护案例的基础上,对S5轨道下山的支护方案进行了优化,即:(1)保持锚杆长度、间排距不变,锚杆均垂直于巷道顶板打设;(2)锚索采用"大五花"布置形式,采用3根锚索支护时,在巷道正中位置布置1根,其余2根锚索分别布置于巷道最外侧锚杆轴线位置处,并倾斜25°打设;(3)采用2根锚索支护时,锚索布置方式与原支护方案一致;(4)将所有锚索的初张拉力提高至350 k N。FLAC3D数值模拟分析表明:支护方案优化后巷道顶板最大下沉量降低至49.2 mm,巷道两帮最大收敛量降低至41.67 mm。现场试验表明:采用支护优化方案后,巷道顶板最大下沉量为42 mm,巷道两帮最大收敛量约为48 mm,可见对该矿S5轨道下山支护方案的优化对于控制该段巷道围岩变形具有显著成效。     

大断面矩形巷道支护参数设计研究

文章针对坚硬顶板下矩形巷道断面加大后的围岩稳定性控制问题,对未支护过的大断面矩形巷道进行锚杆支护设计,介绍了扁椭圆巷道围岩破坏范围的计算方法,并对大断面矩形巷道的锚杆锚索联合支护进行计算设计,采用数值模拟探究支护后的巷道围岩变形情况,最后对巷道的围岩变形及变形速率进行现场长周期监测。数值模拟结果显示,围岩应力主要集中于顶板左右边角处。巷道围岩最大主应力和水平应力均在锚杆承力范围内。现场监测结果显示,锚杆支护后,围岩顶板最大位移158mm,两帮最大位移61mm。围岩变形相对大断面较小,并在检测周期结束时,围岩几乎不再变形。文章介绍了坚硬顶板大断面巷道锚杆支护计算方法,并通过数值模拟和现场监测验证了支护效果,可对相关巷道断面扩大围岩支护工程提供一定经验。