锚注支护在综放跨采巷道修复中的应用

介绍了受采动影响巷道的破坏情况,提出锚注预加固技术,并在综放工作面跨采底板岩石巷道中应用,收到良好支护效果及经济效益。     

跨采对影响底板岩巷稳定性的数值分析

针对柴里煤矿实用三条上山在采区中的特殊位置 ,采用数值模拟方法 ,具体分析了跨采对底板岩巷围岩稳定性的影响因素 ,确定在中等稳定岩层中 ,只受跨采工作面采动影响的岩巷 ,其与上部煤层之间较为有利的垂直距离     

跨采对影响底板岩巷稳定性的数值分析

针对柴里煤矿实用三条上山在采区中的特殊位置，采用数值模拟方法，具体分析了跨采对底板岩巷围岩稳定性的影响因素，确定在中等稳定岩层中，只受跨采工作面采动影响的岩巷，其与上部煤层之间较为有利的垂直距离。     

大采深综放工作面底板采动破坏深度研究

以霍州煤电辛置煤矿为试验矿井,采用钻孔分段注水试验及数值模拟分析,对大采深综放工作面采动底板破坏深度及应力演化进行研究。数据结果表明:大采深综放工作面底板采动破坏深度为4.5~4.9 m;工作面推进过程中垂向应力的重新分布区域为:应力释放区-应力集中区-应力降低区。     

回风石门跨采变形同上覆煤层垂距关系的数值模拟

根据六盘水火烧铺矿采动巷道现有支护和围岩松动圈情况,通过理论分析与数值模拟手段,分析上覆煤层和邻近煤层开采对巷道围岩变形的动态影响.探索巷道与跨采工作面煤层底板垂距对采动巷道变形的影响规律,为合理选择底板岩巷与上覆煤层间的垂距提供主要依据.在类似条件下的跨采巷道在工作面回采过程中,对确定下部煤岩巷道合理位置以及支护参数选择具有重要的指导意义.     

基于实测地应力的综放工作面采动应力分布及演化特征研究

基于地应力对综放工作面煤岩体变形破坏、动力灾害防治、采动应力场演化等的重要影响,在朱仙庄煤矿南翼地应力实测的基础上,开展了基于多目标约束的矿井应力场最优化反分析,获得了矿区最优边界荷载和地应力分布规律。利用FLAC~(3D)建立数值模型,探讨了最大主应力与工作面推进方向夹角α、侧压系数λ及水平应力非均匀系数ζ等因素对综放工作面采动应力场的影响规律。结果表明:不同地应力对综放采场内各采动应力场分布及演化特征具有显著影响。针对该矿井某一实际工作面的地应力分布特征、煤岩物理力学参数及开采技术条件,分析了综放面采动应力场的分布规律及其随工作面推进的演化特征。研究结果可为综放工作面的顶底板管理、巷道支护等提供重要借鉴。     

芦岭矿特厚煤层综放采动下底板巷道控制技术

针对芦岭矿特厚煤层综放采动下底板上山维护困难的问题,采用现场调研和数值模拟分析了巷道的变形破坏原因,指出特厚煤层综放工作面跨采影响、巷道围岩完整性差、底板未采取支护措施是巷道变形失稳的根本原因,在此基础上提出了棚注+关键部位锚索梁控制方案。工程实践表明该方案有效控制了巷道的剧烈变形,上方工作面跨采结束后巷道顶底移近量为233mm,两帮移近量为118 mm。     

岩石平巷合理位置的确定

岩石平巷一般服务年限较长,要求其布置在合理的层位,以求其维护费用最小。围岩性质是影响岩巷变形和维护的主要因素,因此,应尽可能把岩巷布置在砂岩和砂质页岩等比较稳定的底板岩层内,这是保证岩石巷道维护良好的首要条件。 上部煤层采动对底板岩石巷道,尤其是对围岩不稳定的巷道的维护状况影响很大。无论是岩石大巷或其它底板岩巷,上部煤层一段都应跨越巷道回采。在跨采过程中,应使巷道只受到跨采工作面引起的支承压力的影响,避免跨采工作面和相邻采空区(尤其是正在回采的毗邻工作面)引起的支承压力的叠加影响。跨采后使巷道位于降压区内,勿受到上部煤柱引起的高应力的影响。由图1可见,工作面回采后,采空区一侧煤体上存在着比原始应力大得多的支承压力。     

采动条件下厚煤层底板破坏规律动态监测及数值模拟研究

以某矿综放工作面的开采实际为背景,采用现场应变测试和数值模拟相互验证的方法,对采动条件下厚煤层底板破坏深度进行综合对比研究。现场实测表明,某矿综放工作面煤层底板岩体破坏深度介于13~16 m之间,采动矿压对底板的影响具有较远距离的"超前"显现和"滞后"延续的特点,(超前、滞后距)表现有由浅及深相应减小的总体特征;数值模拟研究表明,工作面底板下0~16 m为底板破坏影响带,即底板最大破坏深度为16 m,16~36 m岩层受煤层开采影响较小,再往下有接近原岩应力的趋势;综合分析得出该面采动底板变形破坏深度为16 m,研究结果为我国类似条件下煤炭资源安全开采及矿井水害防治提供参考依据。     

"孤岛"综放跨采软岩巷道稳定性分析与控制原则

在分析东滩煤矿4303“孤岛”综放面跨采下部5条软岩巷道的基础上，探讨了跨采巷道稳定性的影响因素及其评价方法，研究提出了巷道围岩内外层结构理论及其控制原则，为有效控制跨采巷道附加变形，保证工作面生产时巷道的正常使用提供了依据。     

骑跨采岩巷矿压显现规律研究

以淮北矿业股份公司桃园煤矿北六大巷为研究目标,分析了北六大巷在7246、8246工作面骑跨采影响下巷道围岩矿压显现特征。根据实测资料对巷道受采动影响的变形规律、破坏特征进行了分析。借助于数值模拟方法,分析了骑跨采动压巷道在煤层工作面回采时的稳定性特征,得到了巷道围岩应力及塑性区范围等。     

切顶卸压技术在浅埋大采高工作面沿空留巷中的实践

以S1201工作面为对象,进行了浅埋大采高工作面预裂切顶沿空留巷技术的实践应用研究,对切顶卸压沿空留巷工艺方案进行设计,并根据围岩位移、恒阻锚索受力监测数据分析从开始留巷到变形稳定的矿压显现规律.试验结果表明,切顶卸压沿空留巷工艺方案合理有效,能有效控制工作面巷道围岩的变形量.     

受多次采动影响留巷加固技术研究

详细调查了成庄矿五盘区大采高5308孤岛工作面留巷的地质条件、支护状况和变形特征;采用FLAC^3D数值模拟分析大采高孤岛工作面矿压显现规律和研究此类巷道的变形破坏机理;针对53082巷变形特点提出,先注浆提高破碎围岩整体性,增强围岩自身承载能力,后采用强力锚索支护控制锚固区围岩的二次离层,在锚固区内形成次生承载层来提高其围岩稳定性;并配合采用围岩表面喷浆封闭堵漏和浅深孔注浆相结合加固方案在53082巷进行现场试验。试验表明,加固后有效控制了大采高孤岛面留巷围岩变形,能够满足安全使用的要求,同时降低了巷修成本,具有显著的经济效益。     

采空区下近距离特厚煤层回采巷道失稳机理及其控制

采空区下近距离煤层开采时,下层煤回采巷道将受到上煤层采空区遗留煤柱、本煤层相邻工作面动压的影响,针对孙家沟煤矿特厚煤层放顶煤工作面13311回风巷严重的冒顶、两帮内挤和底臌等变形破坏现象,采用现场实测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了回采巷道失稳机理及主要影响因素。研究表明,13311回风巷变形失稳主要影响因素为迎邻近工作面回采动压掘进、巷道布置方式和巷道支护参数不合理。与上层煤回采巷道垂直布置、巷道支护强度低且迎采动掘进时,下层煤回采巷道容易失稳。为改善13313回风巷围岩稳定性,有效控制巷道变形,根据试验巷道围岩物理力学性质及受力特征,研究提出了有针对性的解决方案:首先改进巷道布置方式,将下煤层回采巷道布置在采空区下,且应距离上煤层采空区遗留煤柱不小于20 m;其次增大护巷煤柱宽度,把区段护巷煤柱宽度增加到20 m以上,减少迎采动掘进动压的影响;最后,采用高预应力全锚索加强支护,提高锚杆锚固段的整体性及其承载能力。据此,在13313回风巷进行了工业性试验并进行了巷道矿压观测,结果表明:经受相邻13311工作面回采动压影响后,区段煤柱整体完整,具有良好的承载性能;锚索受力达到了250～300 kN,约为其破断力的50%,锚索受力增长平稳,较好地控制了巷道离层和围岩变形;13313回风巷顶底板移近量为400 mm左右,两帮移近量为300 mm左右,巷道围岩变形量得到了有效控制,保证了巷道的整体稳定性,取得了良好的支护效果。但是,采用该种巷道布置方式,下层13号煤层13313工作面回采时,因工作面上方11号煤层区段煤柱集中应力的影响,对其顶板和煤壁管理提出了更高的要求,需引起高度重视。     

综采工作面停采线合理位置确定

采用FLAC3D对综采工作面超前支撑压力分布规律、煤柱变形特征进行了数值模拟分析。在此基础上,对采区采动大巷围岩应力分布特征进行了研究。结果表明:工作面合理的停采线位置应距离采区大巷76 m。     

高应力软岩回采巷道沿空掘巷技术研究及应用

紫金煤业1203工作面回采巷道采用沿空掘巷布置方式,由于巷道处于高地应力区域,且巷道围岩松软破碎,再加上巷道原来支护设计不合理,使得巷道变形破坏现象严重,维护困难,严重地影响工作面的回采.根据1203工作面的生产地质条件,重新设计巷道支护方案及支护参数,采用“锚网梁+锚索+卸压”的综合技术措施对1203工作面回采巷道重新支护后,巷道变形量小,围岩稳定,新的支护起到了控顶固帮作用,为工作面的安全高效回采起到了保证作用,大幅地减小了巷道维修量,保障了井下的正常采掘接替,带来了巨大的社会经济效益.     

缓倾斜厚煤层回采巷道水力压裂卸压技术应用研究

针对缓倾斜厚煤层回采巷道受采动影响大变形问题,选取枣泉煤矿140204工作面13、14采区胶带大巷为研究对象,研究了缓倾斜厚煤层回采巷道顶板水力压裂卸压技术。现场调查研究了二煤层临近工作面运输巷变形破坏特征与原因,分析了二煤层140204运输巷工程地质条件,并设计了回采巷道顶板水力压裂卸压对13、14采区胶带大巷护巷方案,提出了“顶板水力压裂卸压”回采巷道围岩控制稳定方法并付诸于实践,工程实践证明卸压效果良好,巷道围岩保持正常使用。     

大采高综放工作面巷道围岩变形特征研究

为了解决回采工作面巷道支护方式与参数布置等问题,以山西某煤矿为研究对象,采用FLAC数值模拟软件和现场测试的综合性方法,研究了大采高综放工作面巷道围岩变形特征,得出了大采高综放采场围岩位移场的变化规律;结合矿井实际情况,采用矿压监测系统在工作面回风巷布置测点进行工业性试验、实时监测观测数据,掌握了巷道围岩位移的变化状态,指导巷道围岩的支护形式与参数等的确定,具有重要的理论意义。     

斜沟煤矿迎采掘巷水力压裂切顶卸压技术研究

本文针对斜沟煤矿迎采掘巷围岩控制难题,采用水力压裂切顶卸压技术弱化回采工作面18104材料巷顶板,通过钻孔窥视检验得出钻孔内具有显著的竖向裂隙带,可实现工作面回采当中及时切断基本顶,进而保证迎采掘进巷道围岩的稳定性。     

跨采巷道的围岩稳定性预测与控制

利用数值仿真的方法研究了在移动支承压力作用下,煤层底板巷道围岩的位移、应力和塑性区发展规律以及采煤工作面位置对其底板巷道围岩位移的影响.研究结果表明,在跨采过程中,跨采对底板巷道的影响范围为采煤工作面前65 m至工作面后25 m,同时在应力增高区范围内的巷道围岩位移最大,在应力降低区范围内的巷道围岩位移最小,巷道围岩位移最大值发生在采煤工作面前15 m处,最小值则发生在采煤工作面后5 m处;在采煤工作面的推进过程中其下部巷道顶板、底板和两帮均处在不稳定阶段,可采用锚杆、锚索与注浆联合加固技术措施,以保证底板巷道跨采期间的安全使用.