工作面超前支护区自承压支护技术研究

回采巷道超前段受多种支承压力影响,维护困难。以王庄煤矿8105工作面为工程背景,分析了回采巷道超前区域大变形原理,发现工作面覆岩破断形成的砌体梁结构导致工作面前方形成超前支承压力和巷道大变形;采用数值模拟方法,研究了超前支承压力分布规律和巷道变形特征,表明超前支承应力峰值为38.5 MPa,影响范围为工作面前方60 m,提出了单体液压支柱和注浆锚索相结合的分区域差异化超前支护形式。     

开元煤矿9404综放面巷道变形规律实测研究

为获得开元煤矿9404综放面超前支承压力峰值位置和影响范围,在9404综放面回风巷布置测点,对巷道两帮及顶底板变形量进行了现场实测。实测结果表明,9404综放面回风巷围岩变形经历了原岩应力期、超前支承压力影响期、巷道变形剧烈期和巷道变形稳定期4个阶段。根据巷道变形特征推知:9404综放面超前支承压力影响范围为煤壁前方40～50 m,支承压力峰值距工作面11～16 m。     

回采巷道底鼓力学原理研究

分析了回采巷道底鼓的发生、发展过程和影响因素 ,认为回采巷道的义鼓不仅与底板岩层的力学特性有关 ,还与工作面超前支承压力、顶板及上覆岩层变形、两帮变形有关 ,是这些因素综合作用的结果     

大采高工作面采场支承压力分布规律分析

以寺河矿大采高高效回采工作面为试验对象,采用超前支柱监测、回采巷道及留巷变形监测、煤体应力监测等技术手段,研究分析了该工作面采场支承压力分布规律及巷道变形特征,为工作面巷道布置、采场及巷道围岩控制等提供依据。研究结果表明,与常规大采高工作面相比,该工作面超前支承压力的影响范围为9~15 m,集中系数为1.7~1.9,峰值位置前移,位于煤壁前方12 m处;后方支承压力具有明显的分区特征并伴有一定的滞后性;侧向支承压力峰值位置变化不大。     

回采巷道底鼓力学原理研究

分析了回采巷道底鼓的发生、发展过程和影响因素，认为回采巷道的义鼓不仅与底板岩层的力学特性有关，还与工作面超前支承压力、顶板及上覆岩层变形、两帮变形有关，是这些因素综合作用的结果。     

特厚煤层综放采场支承压力分布的数值模拟

针对特厚煤层综放采场邻空巷道超前支护段巷道大变形问题,通过FLAC3D数值模拟软件模拟郭家河煤矿1305工作面回采过程,得到综放采场支承压力的分布特征,分析邻空巷道大变形的原因。结果表明:随着工作面推进,特厚煤层综放工作面超前支承压力峰值及影响范围逐渐增大,峰值点位于工作面前方10~25 m,峰值应力集中系数在1.2~3.2之间,支承压力影响范围超过100 m,影响集中区域为工作面前方60 m;采空区的存在使得工作面侧向支承压力影响范围增大4倍以上,应力集中系数增大0.7~1.3,随着工作面邻近,侧向支承压力增长速度变快,应力峰值深入实体煤的距离增大;邻空巷道强矿压显现是双向高支承压力叠加作用的效果。     

薄煤层综采工作面回采巷道矿压显现规律及支护技术研究

为了研究薄煤层7301综采工作面矿压显现规律,通过在超前工作面30m和60m打两组钻孔监测支承压力分布规律,采用"十字布点"法布置3点监测巷道围岩变形量。根据监测结果可知,工作面超前支承压力影响范围25m左右,侧向支承压力在煤壁深4m左右位置达到峰值。原有的锚网索和注浆加固支护方式能够有效减小围岩变形,保证巷道稳定。     

45°倾角煤层水平分段工作面矿压规律

数值模拟结果表明,45°煤层采动应力变化超前支承压力的分布具有不均匀性,侧向支承压力在顶板侧形成应力集中,底板侧形成应力降低区,采动应力随水平分段数增加,超前支承压力影响范围不变,但峰值往前转移。工作面矿压监测表明,45°煤层工作面矿山压力比较小,工作面矿压显现不强烈,无明显的来压步距;巷道实测数据揭示了巷道变形的3个时期,以北巷变形量大于南巷为主要变形特征。     

城山煤矿回采巷道支承压力观测分析

为研究综采工作面超前支承压力分布规律特征,采用巷道变形量观测和支柱载荷应力测量法,对城山煤矿145工作面回风平巷和运输平巷进行一系列观测分析。结果表明:巷道松动圈的范围在0.6~1.4 m;支承压力显现剧烈阶段为工作面前方10 m范围。提出了类似回采巷道掘进时和回采时超前支护的相对合理的支护方式,为相似巷道围岩支护提供了可靠依据。     

综采工作面超前巷道变形机制及围岩控制技术研究

针对采煤工作面超前巷道变形量大等问题,研究了采煤工作面端部覆岩运动特性对超前巷道变形的影响,分析了超前巷道切顶卸压机理,确定了合理的切顶参数,进行了现场试验。结果表明：工作面超前巷道的变形的根本原因是工作面推进过程中弧形三角板在工作面推进方向和倾斜方向下沉运动导致其重量及其荷载作用在巷道顶板造成的,并在此过程引起超前支承压力和侧向支承压力的集中。有效切断回采巷道上方顶板与工作面顶板的联动效应后,超前巷道替代了单体架棚支护,超前巷道顶底板累计变形量和两帮累计移近量分别为未切顶的1/5和1/3。