冲击倾向性围岩沿空掘巷防冲控制原理及应用

针对冲击倾向性围岩条件下沿空掘巷的防冲及稳定性控制问题,从应力控制和支护系统设计两方面入手,在分析巷道诱冲因素和变形特征的基础上,提出了冲击倾向性围岩沿空掘巷的防冲控制原理.即合理设计窄煤柱宽度有效降低围岩应力,人为制造软弱夹层释放围岩应力、吸收冲击能,高性能锚杆支护技术体系强化围岩支护小结构强度.现场实践表明,综合采用上述3方面技术措施后,可实现对冲击倾向性围岩条件下沿空掘巷的有效控制,工作面准备及回采期间没有冲击矿压发生,巷道变形满足安全生产要求.     

厚煤层沿空掘巷围岩变形控制技术

针对张集煤矿1213（3）厚煤层大采高综采面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了1213（3）面沿空掘巷的技术措施，在实测资料基础上，分析了厚煤层大采高综采面沿空掘巷围岩控制的效果，得出的结论对厚煤层沿空掘巷推广应用具有指导意义。     

厚煤层沿空掘巷围岩控制技术研究

针对张集煤矿1213(3)工作面轨道巷原支护方案的不足,采用数值模拟方法设计了加固方案,并进行了现场试验,其结果证明全断面加固技术能有效控制围岩变形量。     

沿空掘巷围岩稳定性控制方案

为了提高煤炭回采率,甘肃靖远矿区红会一矿1715运输巷道采用沿空掘巷与1713采空区留设窄小煤柱的方式护巷掘进,但是,巷道掘进过程中围岩稳定性控制问题凸显。针对1715运输巷道沿空掘巷留设窄小煤柱围岩稳定性难以控制的问题,根据自然平衡拱理论,计算了巷道两帮及顶板的破坏深度,并以此为基础,结合悬吊理论,设计出了巷道锚杆锚索支护参数,提出了切顶卸压和巷道锚杆锚索联合加固的围岩稳定性控制技术方案,为沿空掘巷窄小煤柱围岩稳定性控制提供了参考。     

小煤柱沿空掘巷围岩变形控制机理研究

针对沿空掘巷围岩的力学环境和支护特点,在分析巷道上覆岩层结构和巷道围岩结构稳定性的基础上,建立影响巷道围岩稳定性的各因素间相互关系的沿空掘巷围岩结构力学模型,通过对方程求解和规律分析,揭示了综放沿空掘巷围岩变形控制机理.研究结果表明,在小煤柱两侧分阶段注浆加固,形成由小煤柱、顶煤、顶板构成的超静定悬臂梁结构,可以促使顶板断裂线的位置从实体煤侧向邻近工作面的采空区侧移动,减小煤柱载荷,从而达到减小巷道变形、增强巷道围岩稳定性的目的;加固后的煤柱强度为原来的4倍时最佳.加固参数应用于实践,工业性试验效果显著,巷道围岩变形得到明显控制.     

沿空掘巷围岩控制技术研究

沿空掘巷技术是我国煤炭行业发展高效、绿色开采体系中重要的组成部分,对于提高采出率、减少煤炭损失等意义重大。文章中分析了沿空掘巷的矿压显现及覆岩移动规律,通过对沿空掘巷相关体系的模拟分析,对其稳定性做了进一步阐述。     

厚煤层沿空掘巷围岩变形控制技术

针对张集煤矿1213(3)厚煤层大采高综采面的具体地质采矿条件和现有支护状况,分析了1213(3)面沿空掘巷的技术措施,在实测资料基础上,分析了厚煤层大采高综采面沿空掘巷围岩控制的效果,得出的结论对厚煤层沿空掘巷推广应用具有指导意义。     

沿空掘巷围岩固化材料的试验研究

分析了高水早强胶结材料本身的力学性能，以及它与破碎煤岩的胶结效果。由结果知，胶结材料的力学性能主要与其组成材料及所占比例、含水量、养护时间等有关，与煤岩胶结后，其性能基本不变。沿空掘巷时，用它来固化采空区破碎煤岩，效果显著。     

沿空掘巷联合支护技术研究

通过对鹤壁四矿综放面沿空掘巷上巷联合支护的工业性试验，解决了制约生产的巷道支护难题，很好地控制了巷道的围岩变形．既实现了快速掘进，又保障了安全生产。     

窄小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

针对巴彦高勒煤矿,采用理论分析、数值模拟等综合方法对沿空掘巷小煤柱的物理力学特性、破坏模式、受动压影响的覆岩运动规律和支承压力分布规律等进行研究,确定煤柱最佳尺寸,对沿空掘巷合理煤柱尺寸提供理论依据.研究结果表明随着煤柱宽度的不断增加,煤柱集中应力峰值先增大后降低,宽度为10 m时煤柱所受应力峰值最大.随煤柱宽度的增加...     

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。     

迎回采面沿空掘巷围岩控制技术实践

迎回采面沿空掘巷要全程经历毗邻区段回采后采空区侧向老顶断裂、回转、触矸的结构调整造成的动压影响,巷道变形较大。采用FLAC2D对巷道围岩垂直应力进行数值计算,发现其与沿稳定采空区边缘沿空掘巷垂直应力分布有显著差异,前者峰值点即弹塑性交界处离采空区距离更远。针对迎回采面沿空掘巷围岩变形特点,提出了围岩控制原理:合理选取煤柱宽度;采用高强度、大延伸率锚杆支护围岩;采用预应力对穿锚索、注浆加固窄煤柱。并且在利民煤矿进行了工程实践,取得了良好效果。     

深部沿空掘巷围岩控制技术研究

针对深部沿空掘巷支承应力大的特点,使用高强度高预应力让压锚杆支护,在实体煤帮帮角安装锚杆,对实体煤帮进行二次支护,取得了良好的工程试验效果。     

厚煤层超高巷道裂隙拓展规律及围岩控制

针对井下超高巷道围岩控制难题,选取某煤矿5205胶带运输巷超高段为研究对象,采用UDEC模拟了巷高3.5~8 m过程中围岩裂隙场的分布特征、拓展规律及相对演化趋势。结果表明:围岩裂隙场分为3个区,即裂隙贯通区、裂隙发育区和微裂隙区,均呈半椭圆状分布;顶、底、两帮裂隙三区深度随巷高增加而增加,加剧了顶、底板微裂隙区向裂隙发育区转化,裂隙发育区向裂隙贯通区转化,相反的,两帮微裂隙区向裂隙发育区转化和裂隙发育区向裂隙贯通区转化的趋势逐渐降低。由侧压系数1.0时不同巷高等应力轴比分析可知:顶板无效加固区高度与巷高呈负指数减小,两帮无效加固区宽度呈正指数增加。认为:锚杆可控制裂隙滑移,延缓围岩碎胀变形;帮斜拉锚索梁可锚固在肩角和底角无裂隙区,锚固基础可靠,且可挤压帮中部裂隙贯通区。基于此提出了高强高预紧力锚带网和帮斜拉锚索梁联合控制技术,超高巷道支护完成后10d实现自稳,顶底板相对移近量104 mm,两帮相对移近量150 mm,顶板累计离层3.5mm。     

急倾斜煤层巷道围岩稳定性控制技术研究

急倾斜煤层赋存角度为以上,是国际公认的难采煤层。急倾斜煤层巷道顶板及两帮、底板的岩性不尽相同,应力分布及承载状况复杂,支护体的受载状况具有非对称性,因此,研究煤矿生产中急倾斜煤层巷道围岩稳定性影响因素及控制技术是煤炭生产的重要课题之一,具有积极的实践价值。     

倾斜厚煤层无煤柱沿空掘巷技术探析

为提高资源回收利用率、缓解采掘接续紧张的矛盾,单家村破依靠科技攻关,实施完全无煤柱沿空掘巷的采煤方法,提高了资源回收率,节约了生产成本,取得了良好的实践效果。     

厚煤层大断面回采巷道围岩控制技术研究

本文针对厚煤层大断面回采巷道围岩控制难题,结合现场实际地质及生产技术条件,采用工程类比方法确定锚网索带联合支护形式,采用悬吊理论进行参数验算,并通过支护工艺要求保证工程质量。现场实践取得良好的经济技术效果。     

综放极松软煤层巷道围岩控制实践

受采动影响极松软煤层巷道一直是煤矿支护的难点。本文针对芦岭矿Ⅱ927综放工作面极松软煤层巷道,在分析该巷道支护难点的基础上,提出了"控变形"与"让压力"相结合的围岩控制对策,即采用全封闭重型U型钢壁后充填技术控制巷道围岩大变形,采用大孔径深孔卸压技术及时释放围岩内部变形能并转移高应力。工程实践表明:采用该控制对策能有效控制巷道围岩变形,提高围岩的整体稳定性,为矿井安全生产创造了条件。     

采空区下近距离煤层巷道围岩稳定性分析及控制

针对近距离煤层工况条件下,下部特厚综放工作面开采时存在覆岩应力变化大、矿压显现明显、工作面支护难度加大,煤壁片帮、顶板漏冒事故多等问题,以王庄煤矿开采的2号和3-5号煤层工作面为工程背景,通过理论分析、采用UDEC离散元软件和FLAC 3D软件建模分析及现场应用实践等方法,对近距离特厚煤层开采条件下工作面采空区覆岩运动及顶板应力变化规律进行了研究分析。结果表明,上部2号已开采煤层覆岩关键层岩体发生断裂对下部3-5号煤层工作面来压强度影响巨大,容易引发工作面采空区顶板大面积来压。据此提出优化30501工作面巷道布置,将原回风巷向内侧偏移25.4 m,工作面倾斜长由原来的180 m缩短为154.6 m,从而减小上部煤层工作面留设的区段煤柱应力影响范围,同时通过优化工作面开采工艺、合理确定工作面三机设备选型和端头及超前支护方案。现场应用结果表明,工作面在掘进和回采过程中矿压显现程度及次数明显降低和减少,未发生过顶板、瓦斯等大型事故,实现了安全高效回采。