特大断面硐室底鼓控制技术研究

为解决王庄煤矿大断面支架换装硐室底鼓量大的问题,采用理论计算和数值模拟方法对特大断面硐室底板变形破坏特征进行了分析,提出了反底拱和底板锚索群加固2种底鼓控制技术,并用FLAC3D数值模拟软件建立了2种底鼓控制方案的数值计算模型,并对其支护效果进行了对比.结果表明:硐室底板破坏深度达到2.2m,塑性区半径达12m,底鼓控制难度大,特大断面硐室底板锚索群控制底鼓效果明显优于反底拱.现场应用表明实施底板锚索群注浆加固措施后,巷道最大底鼓量为80 nmm,能较好地控制底鼓.     

基于FLAC仿真计算的巷道底鼓预控技术"

采用FLAC模拟分析的方法,对某矿红土层中巷道采用底拱和反底拱2种不同支护方式下围岩力学行为进行了研究,系统分析了不同支护方式下围岩应力、位移及塑性区的变化情况。研究结果表明:采用反底拱进行硐室支护后,硐室底鼓量为50 mm,顶板监测点下沉量为50 mm,均为采用底拱支护技术的1/9左右;底板的垂直流变速度为8.64 mm/d,为采用底拱支护技术的1/3;最大应力明显降低。反底拱支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了软岩巷道的底板变形膨胀。     

基于反底拱锚固梁控制技术的巷道底板支护研究

为了解决巷道底板底鼓现象,采用反底拱锚固梁控制技术,研究了巷道底板支护,根据研究区地应力场的测试结果,对巷道底板支护方案及参数进行了设计,然后对巷道底板进行反底拱锚固梁控制,首先对巷道底板进行注浆加固,然后在底板中施工锚索、锚杆+反拱支护。研究表明,采用反底拱锚固梁控制技术,可以有效控制巷道底板的变形。研究为深井底鼓的控制提供了技术支持。     

反底拱在软弱破碎围岩巷道底板控制中的应用

针对软弱破碎围岩巷道易发生底鼓的问题,分析认为软弱破碎围岩巷道由于围岩强度低,裂隙发育且可能受水的影响,不易在浅部形成承载结构,在"强顶强帮弱底"支护条件下,易发生底鼓。提出此类巷道支护应该把底板支护上升到和帮顶支护同等重要的位置,且要尽可能地使底板支护和帮顶支护协调统一起来,形成一个完整的承载体,从弥补巷道围岩承载力短板的角度出发,把反底拱应用到软弱破碎围岩巷道底板控制中,并通过工程实例,详细说明了反底拱的构建过程。     

综放工作面回风巷底鼓机理与治理技术

为了有效解决常村矿回采巷道底鼓问题,通过分析巷道围岩变形机理及破坏特征,提出了钻孔卸压和钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护2种优化方案。现采用FLAC3D软件进行数值模拟,并分析比较了模拟塑性区、位移场的变化情况,对2种优化方案的支护效果进行验证。现场实测数据表明:在采用钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护方案后,最大底鼓量为146 mm,仅为原有最大底鼓量的23%,因此达到了控制围岩变形和治理巷道底鼓的效果。     

不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术研究

为了研究不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术,理论分析了巷道底板控制技术,然后采用FLAC^3D模拟软件,模拟分析了3种不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术,采用反底拱锚固梁+锚索技术和U型钢全封闭支架技术,巷道底板变形量分别减少了80%和81%,巷道底板塑性区范围得到控制,在底板形成了一圈具有自承能力的“承载圈层”。研究为深部巷道底鼓的控制提供了技术支持。     

软岩巷道支护方案优化与底鼓防治技术研究

根据红庙煤矿巷道底鼓形式,提出了5种方案对底板进行加固支护。采用底板反拱+注浆+底锚杆联合支护方式巷道的底板变形量仅为21.5mm,底鼓显现得到了控制。     

浅埋深矿井回采巷道底鼓治理技术研究

为解决补连塔煤矿综采工作面巷道底鼓严重的问题,在底板软岩、采动压力大的条件下分别应用了反底拱法、混凝土预制块法、隔离煤柱法等底鼓治理技术,结果表明:采用反底拱法时巷道两帮最大移近量400 mm,顶底板最大移近量890 mm;采用混凝土预制块法时两帮最大移近量400 mm,顶底板最大移近量990 mm,采用隔离煤柱法时两帮最大移近量400 mm,顶底板最大移近量900 mm,应用反底拱法、混凝土预制块法、隔离煤柱法等底鼓治理技术取得的效果基本一致,但从经济效益方面考虑应选用混凝土预制块法。     

深部软岩煤巷底鼓控制技术

为解决胡家河煤矿井底水仓底鼓变形严重的问题,通过室内物理相似材料模拟试验,得出了围岩应力高、底板岩性差以及底板未采取支护是导致巷道底鼓严重的因素。基于塑性圈理论及提高底板强度和整体支护结构体稳定性角度出发,采用锚网喷砌碹＋反底拱＋底锚杆＋钢筋网综合支护技术控制巷道底鼓变形。巷道表面位移观测结果表明：采用该综合支护技术后,巷道两帮累计移近量不超过10 mm,顶底累计移近量不超过12 mm,有效地解决了井底水仓的底鼓问题     

高应力巷道底鼓控制技术与工程实践

随着煤矿逐步向深部发展,底鼓现象越来越严重。针对余吾煤业公司北一采区水仓生产地质条件,在分析底鼓控制技术的基础上,提出采用钢筋混凝土反拱、底板锚杆加固的联合支护法控制水仓底鼓,并通过反拱力学模型确定了合理的反拱曲率半径。经过矿压观测分析,该联合支护法良好的控制了底鼓,对同类工程问题具有很好的指导意义。     

高应力软岩底鼓巷道锚注联合支护技术研究

随着煤矿开采深度的不断增加,高应力软岩巷道底板变形严重,影响了矿井的正常生产。为彻底解决底鼓难以控制的问题,以船景煤矿首采区轨道上山为例,结合现场底板变形特征,利用数值模拟对比分析不同断面形状下的围岩变形,提出了带反底拱的直墙半圆拱形+注浆锚杆索联合支护方案,并且分析了反底拱底板注浆结构体的稳定性。采用该支护方案后,两帮平均移近量仅为82.5 mm;平均底鼓量仅为52.5 mm;顶板无明显下沉量。表明该方案能够提高高应力软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效控制高应力软岩巷道底鼓。     

强膨胀性泥岩巷道底鼓治理技术

为了解决亭南矿井西翼轨道大巷底板揭露铝质泥岩、底鼓变形严重、巷道底板难以控制的问题,通过对巷道围岩位移量观测分析变化规律,结合矿井生产实际,经过反复论证采用底角锚杆、反底拱控制技术进行底板加固,使底鼓量由500 mm降低到10 mm.试验结果表明:采用膨胀性泥岩底鼓治理技术能够有效控制巷道两帮收敛和底板鼓起、封闭水源,提高了巷道围岩整体稳定性,使巷道底板变形量得到了有效控制,为矿井进一步研究无底煤开采技术提供了基础技术数据.     

荣华矿上山巷道底鼓治理技术研究

以荣华矿3采区轨道上山为例,分析了该巷产生底鼓的影响因素,依据围岩状态的不同,对上山完整围岩段和断层破碎围岩段进行分段,分别采取"反底拱+底板锚注"、"反底拱+全断面锚注+帮锚索"支护技术控制底板及两帮。铺设底拱时,针对上山巷道倾斜及运输量大的特点,提出了"分段短距超挖"技术。结果表明,该支护方式能够有效地治理巷道底鼓,为上山底鼓治理积累了宝贵经验。     

岳城煤矿15煤大巷底鼓机理分析及控制技术研究

针对岳城煤矿15煤底板软岩巷道底鼓严重的问题，采用实验室实验、数值模拟和现场监测等方法，研究了巷道底板矿物成分及蠕变特性对底板变形破坏的影响，揭示了15煤巷道底鼓机理，并提出了加固支护对策。研究结果表明，底板泥岩中矿物成分占比分别为黏土矿物高岭石约80%、石英约17%,为高岭石型泥岩。利用FLAC^3D数值模拟软件中的Burgers-Mohr蠕变本构模型，模拟分析了巷道底鼓量与巷道跨度、底板泥岩厚度、顶底板强度之间的关系。随着巷道底板泥岩层厚度的增加，底鼓量呈现出先增加后减小的趋势，当底板泥岩厚度约为10 m时，巷道底鼓量达到最大值；随着巷道跨度的加大，巷道最大底鼓量呈现出负指数增长趋势，且最大垂直变形量出现在巷道中轴线处。同时，巷道硬顶软底的特殊地质条件对巷道底鼓起到了重要作用。据此，提出了“降低巷道跨度+让压起底+底板加固”的控制技术，确定起底时间为掘进后90 d,底板加固采用“底角锚杆+底板锚索+反拱梁+混凝土封闭底板”的联合控制方案，并进行了现场工业性试验，取得了较好的实践效果。     

巷道两帮强度对底鼓控制的影响

通过理论分析,建立了不同煤岩条件下巷道两帮位移与底鼓的力学模型;运用数值计算软件UDEC模拟了两帮煤体不同强度条件下巷道底板变形破坏特征,结果表明:巷道两帮煤体强度与底鼓量之间成反比关系。在此基础上提出加强回采巷道两帮煤体支护强度控制两帮位移量来减小巷道底鼓量围岩控制思想,现场工业性试验结果表明,该围岩控制技术能有效的控制巷道底板变形。     

煤矿深部软岩巷道反底拱支护技术

新安煤矿+535 m轨道石门在掘进期间底鼓明显,底鼓速度在900 mm/月以上。经多次卧底修护,仍不能满足矿井基本建设需要。通过分析新安煤矿井下巷道底鼓的基本形式及影响因素,提出了采用打设底板锚杆与浇灌钢筋混凝土反底拱联合加固技术防治破碎软岩巷道底鼓的方法,通过对试验段进行巷道位移观测,巷道平均底鼓量为97 mm,对底板浇灌反底拱前后巷道变形情况进行了对比,有效解决了矿井深部极软岩巷道底鼓治理难题。     

深井巷道滑移底鼓机理与钢管混凝土桩治理底鼓技术研究

深井巷道底鼓现象十分普遍，其中滑移型底鼓治理难度大。以羊东矿-850水平北翼轨道大巷为背景，研究了轨道大巷强烈大变形规律，分析了巷道底板滑移破坏机理，提出巷道底板钢管混凝土桩抗滑抑制底鼓技术，并利用数值模拟方法分析了不同支护密度下抗滑桩控制底鼓效果。结果表明：高应力场环境、岩石黏土矿物含量高、裂隙水与工程积水，是导致岩石崩解破坏、巷道围岩大变形及强烈底鼓的主要因素；控制底板岩层滑移面形成及增加滑移面抗剪切强度是抑制滑移型底鼓的关键；钢管混凝土桩兼具抑制滑移面形成和提高滑移面部位强度的作用；随着抗滑桩布置密度的增加，巷道底鼓量与巷道底板破坏深度随之减小，在一定支护密度下巷道底板破坏深度趋于稳定；抗滑桩由外至里受力呈拱形分布，桩支护密度大时桩受力小，巷道底板中部或里侧桩受力大于两侧桩。现场试验表明：巷道底鼓得到了有效控制，能够满足生产运输的正常使用。     

反拱碹治理大巷底鼓

本文针对磁窑堡煤矿１２０８大巷１０３ｍ巷道发生底鼓，底鼓量１００～７００ｍｍ，严重影响全矿井安全生产的情况，通过对底鼓原因的分析，设计恰当的反底拱尺寸和选择适当的反拱材料及施工工艺，并获得成功。     

反拱碹治理大巷底鼓

本文针对磁窑堡煤矿１２０８大巷１０３ｍ巷道发生底鼓，底鼓量１００￣７００ｍｍ，严重影响全矿井安全生产的情况，通过对底鼓原因的分析，设计恰当的反底拱尺寸和选择适当的反拱材料及施工工艺，并获得成功。     

赤峪矿深部底抽巷钢管混凝土柱底鼓治理研究北大核心

针对深部高应力巷道底鼓严重的问题,以赤峪煤矿北一采区北翼4#底抽巷为例,研究底抽巷在高应力作用下底板发生非线性大变形的规律,分析巷道底板围岩挤压破坏机理,提出了巷道底板钢管混凝土柱治理底鼓技术;通过数值模拟的方法,分析了底板钢管混凝土柱不同支护长度、角度、排距对巷道底鼓治理的影响。试验结果表明:高应力场、岩体强度低、底板围岩浸水软化以及原支护结构存在缺陷等是导致巷道产生强烈底鼓的主要原因;增强底板围岩支护强度、防治地下水对围岩的渗透以及抑制主动滑移区的滑移变形是治理挤压流动性底鼓的关键;钢管混凝土柱具有强度高、刚度大、抗剪性能好的特点,能有效增强底板围岩支护强度、抑制围岩的挤压变形;底板每排布置2个钢管混凝土柱,长度为6 m、倾角为30°、排距为1.2 m时,对底鼓的控制效果最优。经现场试验验证,钢管混凝土柱治理底鼓技术能有效控制该类巷道底鼓。