近距离采空区下回采巷道锚网索支护技术

针对大埋深近距离下位煤层回采巷道小平距内错布置方式下高应力带来的大变形问题,以己16-17-31020工作面运输巷为例,分析了巷道控制原则与技术,采用数值模拟,分析了不同支护方式下巷道围岩应力及变形分布特征。研究得出,支护方案采用顶板间排距为1 200 mm×1 600 mm的22 mm×6 500 mm预应力锚索、顶板间排距为700 mm×800 mm的22 mm×2 600 mm高强预应力锚杆、两帮间排距为750 mm×800 mm的20 mm×2 400 mm高强预应力锚杆时,巷道围岩的变形程度最小。研究可有效解决大埋深近距离煤层的大变形问题,可为条件相似的矿井提供借鉴。     

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。     

后堡煤业近距离下煤层巷道稳定性控制研究

为探究近距离煤层群下部煤层工作面安全开采巷道控制措施,在分析后堡煤业1003工作面底板应力传递的基础上,确定了1003工作面运输巷采用内错30 m的布置方式,进行锚杆索补强支护。实践效果表明,1003工作面巷道顶底板移近量稳定在125 mm,两帮移近量稳定在197 mm,顶板岩层离层量基本在10 mm以内,巷道变化处在可控范围内,能够满足矿井正常生产需要。     

近距离中厚煤层开采巷道外措布置合理错距研究

以贺西煤矿近距离煤层3号和4号煤层工作实际条件为背景,通过采用数值模拟及现场实测的方法对近距离煤层同采条件下回采巷道的合理错距进行了研究。研究结果表明针对贺西煤矿的实际条件回采巷道应外错布置9 m,才能保证在工作面回采中巷道的稳定性与安全性。现场实测也进一步验证了在巷道外错布置9 m的条件下,2410工作面的顶板下沉量最大为156 mm,两帮最大移近量为142 mm,说明回采巷道围岩得到了很好的控制。研究结果也为其他类似条件下的近距离煤层回采巷道布置提供了指导。     

极近距离煤层变厚度顶板下部回采巷道综合控制技术

针对三交河矿极近距离煤层采空区下变厚度顶板下部煤巷布置及合理支护的技术难题,通过上部残留煤柱应力扩散分析与提高掘采回收效率考量,确定601首采面两巷采用反向大错距的布置方案。在开展现场巷道顶板窥视、锚固力测试与预紧扭矩转化试验的基础上,提出了适应不同地质条件的煤巷差异化支护方案:架棚-锚杆联合支护、锚杆-锚索支护及锚杆-钢带-锚索支护。在井下实施了两条回采巷道的全进尺支护示范,监测结果表明:掘巷期间锚杆锚索工作载荷快速稳定,预紧力设计合理,围岩最大变形量30mm;回采期间超前巷道顶板最大下沉93mm。相关回采巷道综合控制技术保障了近距离下部煤层的安全高效开采。     

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。     

近距离煤层巷道支护优化设计及应用

基于目前近距离煤层开采过程中存在支护困难的现状,采用理论分析、数值模拟两种研究方式对目标煤层4501工作面运输巷的布置位置及支护方式进行了综合分析研究。结果表明:运输巷围岩的原岩应力随巷道内错距离的增大而逐渐增大,对原有的支护技术进行优化后的最佳内错距为30 m,对应的支护方案为非对称支护,同时改进支护方案后的巷道顶底板最大移近量为240 mm,两帮最大移近量为320 mm,优化支护方案后的巷道变形稳定,支护效果良好。     

近距离煤层复合型顶板下巷道布置方案分析

杜儿坪煤矿2号和3号煤层为近距离煤层,3号煤层顶板属复合型顶板,为降低南九盘区内73903工作面轨道巷在回采时的围岩压力,对该盘区内的3号煤层和顶板进行围岩应力分析,提出73903轨道巷在复合型顶板下的3种巷道布置方案,通过对3种巷道布置方案围岩应力分析得出,采用内错上部煤层巷道13 m布置,巷道所受围岩应力较小.     

强动压下近距离下煤层巷道外错布置合理错距研究

为了研究解决强烈动压影响下近距离煤层上采空下煤层巷道外错布置合理错距的问题,以泰安矿12102运输顺槽为研究对象,采用围岩地质力学测试及评估、数值模拟分析的方法,模拟11102回采结束后12102运输顺槽及周边区域在不同外错煤柱尺寸条件下的垂直应力和塑性区变化规律,确定12102两顺槽均外错6.5 m布置较为合理,现场矿压监测表明,距掘进头60 m后变形基本稳定,在距掘进头79 m处两帮和顶板变形达到最大,两帮移近量最大值为90 mm,顶板下沉量最大为40 mm,巷道围岩变形得到有效的控制,保证了煤矿的安全生产。     

近距离下位煤层回采巷道合理布置

为了得到近距离下位煤层回采巷道合理步距,理论分析了己15煤层回采过程中采场支承压力与底板损伤特征;数值模拟了己15煤层底板应力时空演化规律、下位煤层巷道合理位置以及巷道应力与位移分布特征。研究得出,理论计算得到己15煤层回采后底板被动应力区域边界长度为106 m,揭示了己15-31040工作面、己15-31020工作面、己15-23160工作面依次开采时煤柱下方底板应力峰值由6338 MPa减小至5463 MPa、然后无明显变化的特征;结合底板被动应力区域边界长度、煤层与顶底板摩擦系数、煤柱压力影响角、煤炭资源回收率、安全掘进等因素,巷道采用外错上位煤柱25 m的布置方式,该布置方式下巷道处于低应力环境的特性,且可为巷道围岩控制提供一定的参考依据。     

深部煤层底板抽采巷道空间位置关系及围岩稳定性研究

针对平煤股份十矿深部煤层底板瓦斯治理巷道围岩稳定性差的难题,以己_15-16-33190工作面底板巷道为工程背景,基于煤层底板破坏力学模型计算出采动影响对底板岩层扰动破坏影响深度,并确定底板巷道布置的层位;建立底板巷内错、外错3 m和垂直布置3种离散元计算模型。分析可知:内错布置底板巷道周围垂直和水平应力显现均不明显,有利于保持巷道围岩的稳定性;根据现场工程条件底板巷分别采用梯形、拱形2种断面,有利于保持巷道围岩的稳定性。通过分析监测数据可知:在煤层巷道掘进期间,底板巷道顶板下沉量控制在200 mm以内,两帮移近量控制在110 mm以内,回采期间顶板下沉量控制在400 mm以内,两帮移近量控制在210 mm以内,底板巷道围岩变形量得到了有效的控制。     

祁东矿巨厚坚硬顶板切顶无煤柱开采技术应用研究

为解决当前煤矿开采过程中存在煤炭采出率低、留煤柱开采引起应力集中、巷道围岩控制难等问题,以祁东煤矿7135工作面为工程背景,提出切顶沿空留巷技术。通过对巷道围岩运动特征和留巷技术原理的研究分析,确定切顶留巷关键技术参数,并在现场进行了工程应用。结果表明,采用高强预应力锚索补强顶板、垛式支架支撑顶板及可伸缩U型钢挡矸防护等联合支护体系,实体煤帮平均变形量达到166 mm,采空区帮平均变形量达到237 mm,顶板平均下沉量达到163 mm,平均底鼓量208 mm,留巷变形满足安全生产要求。     

大倾角煤层动压巷道矿压显现规律及支护优化

针对3695回风巷受上工作面采动动压影响下巷道矿压显现剧烈的问题,基于3695回风巷所处的工程地质条件,运用FLAC3D数值模拟软件研究大倾角动压巷道在采动前后围岩的应力环境及塑性区范围.结果显示,受采动影响后,巷道顶板及左帮围岩垂直应力明显增大,巷道塑性区进一步范围扩大,围岩变形破坏严重.根据原有支护系统问题,提出了...     

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。     

近距离下位煤层回采巷道锚喷注支护技术研究与应用

针对近距离下位煤层巷道掘进的复杂地质环境,在受上覆煤层的采动和深部复杂地质因素的双层作用下巷道变形量大、支护困难等问题,以己_16-17-23140运输巷为研究对象,基于工程概况,研究了下位煤层回采巷道顶板失稳特征,采用锚注联合支护,提高了锚杆、锚索刚度和强度,提出3种不同层间距条件下巷道支护方式及支护技术,并进行了工业试验。研究表明,巷道支护经过方案优化后,有效控制住了巷道周围岩体移近量,回采巷道的锚杆、锚索支护力在许用范围内,说明该支护方案优化后合理可行,能够保证安全生产。     

厚煤层构造带切顶卸压巷内复合支护沿空留巷技术研究

为了减少煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工程量,保证矿井正常接续,针对云盖山煤矿一矿“两软一硬”不稳定煤层地质条件和矿井单一综放工作面组织生产,以矿井22202综采工作面切顶卸压巷内复合支护沿空留巷为研究对象,提出了厚煤层构造带巷内采用工字钢棚+锚索梁支护的沿空留巷围岩控制技术。研究表明:沿空留巷顶板最大移近量72 mm,中线至巷道上帮、下帮最大移近量分别为108 mm、63 mm,留巷工艺流程简单、效果显著,实现了厚煤层构造带切顶卸压巷内复合支护沿空留巷技术的成功应用。     

近距离煤层下分层回采巷道支护技术研究

为解决三交河煤矿近距离2号煤下分层开采过程中应力显现异常、支护困难等问题,在现场调研、锚固力试验、巷道围岩地质力学试验基础上,对下分层回采巷道层间距大于3 m、1~3 m、特殊地段1 m条件下提出了3种支护方案,并运用UDEC软件对2^-2煤层开采过程进行了数值模拟。模拟显示:层间距小于2 m的巷道顶板最大下沉量50 mm,两帮最大移近量40 mm,与2-601工作面现场监测数据相符。三交河煤矿下煤层综合开采方案的成功实践,解决了近距离煤层开采过程中出现的支护问题,对于类似条件近距离煤层安全开采具有重要意义。     

巷道支护参数优化设计及应用

为了节能降耗,巷道施工过程中要求快速掘进并且合理支护,对巷道支护参数进行了优化,基于巷道地质状况,顶板采用高强锚杆、梯形梁进行锚梁支护,使用锚网梁+锚索补强支护;回采巷道外段煤帮采用等强锚杆加缓冲皮垫、梯形梁、片网进行锚网梁支护,并进行了围岩变形观测。研究得出,优化后的巷道支护方案具有较好的支护效果,取得了良好的经济效益。     

特厚煤层综放沿空掘巷围岩控制机理及其应用

针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统、高韧性材料注浆加固、钢筋混凝土墙支撑系统的刚柔协同控制技术,以及实体煤帮强力锚杆索支护系统进行特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,并阐明其支护机理。结合地质生产条件与现场工程实践确定了沿空掘巷具体支护方案与工艺流程,并进行了现场应用。现场实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量分别为65和57 mm,变形量较小,首次实现了15 m特厚煤层综放沿空掘巷围岩的有效控制。