非均质复合岩巷围岩破坏机理及底鼓控制技术

深部高地应力、层间软弱夹层（结构面）等复杂应力环境下复合煤（岩）巷道围岩变形严重,底鼓问题尤为突出。针对某矿-830水平大巷复合区域岩巷底鼓大变形技术难题,梳理了复合岩巷现场变形破坏特征,分析了围岩破坏力学机制。结合滑移线场理论建立底鼓力学模型,推导了底板破坏半径R0的显式解析式,并借助ZDY钻孔窥视仪对围岩内部损伤裂隙发育程度进行量化表征。建立UDEC数值计算模型反演了原支护下复合岩巷围岩应力、裂隙发育特征以及位移分布规律,综合分析了复合岩巷底鼓变形机理。结果表明：高地应力、邻近岩石极限强度差异大、底板岩性差、底板无支护或弱支护是复合岩巷产生底鼓大变形的根本性原因。结合现场调研及数值模拟分析结果,基于“固底–强帮”整体支护、“强–弱–强”组合承载圈分梯次加固底板的控制思路,提出了一种“全断面锚索+预制块反底拱”锚注联合支护技术应用于复合岩巷底鼓返修实践中。现场监测结果表明,巷道返修60 d内底鼓缓慢变形直至趋于稳定,最大底鼓量约为67.9 mm,相比原支护条件下底鼓变形量降低了95%,大大降低了巷道重复返修的可能性,确保了该矿煤炭资源安全高效开采。     

STUDY ON THE MAIN PARAMETERS OF SIDEPACKING IN THE ROADWAYS MAINTAINED ALONG GOB-EDGE

On the basis of practice this paper studies the effect mechanism of roadway sidepackings of slag-cement material with high wator content, the mechanical model and formula for calculating the parameters of sidepaekings are obtained. The results gained by calcuLation in the paper are consistent with that measured in the field. And this provides a basis for the roadway sldepacking support dosign.     

软煤层复合顶综采切眼锚杆支护

本文论述了极软煤层复合顶板综采切眼采用锚杆支护的关键技术，提出控制顶板离层，提高帮锚杆锚固力的措施，并对围岩控制效果作了分析。     

巷道顶板锚杆支护机理的极限载荷分析

运用薄板塑性极限理论分析了巷道顶板的破断极限载荷，讨论了影响极限载荷的因素，并给出了一个工程实例。     

金源煤矿回采面顶板垮落特征及支护参数分析

通过数值分析,研究得到回采面顶板沿走向、倾向以及不同工作阻力垮落、冒落特征及工作面矿压显现规律,确定了工作面的合理支护参数,为工作面顶板控制及矿井的安全高效回采提供了依据.     

大断面煤巷变形破坏规律及控制技术

采用理论分析、FLAC3D数值计算和工程实践等方法,研究分析巷道宽度对巷道围岩变形、塑性区及应力分布的影响规律,提出了巷道临界宽度判定指标：巷道顶板拉破坏深度为1.5 m,顶板拉破坏深度大于1.5 m的巷道维护困难。并提出了超过临界宽度的巷道支护技术为：及时支护、高强高预紧力锚杆、锚索支护和高初撑力的临时支护。研究成果成功应用于王庄煤矿6207综放工作面运输巷。     

采空区下综采工作面大断面切眼支护技术

为了研究采空区下方综采工作面切眼支护技术,针对北峪煤矿3-101综采工作面切眼宽6.5 m、顶板距上层煤采空区最小只有0.8 m且被采空区积水浸泡软化等特点,依据工程类比法提出,采用W钢带与长2.5 m的水力膨胀锚杆组合支护采空区下方工作面切眼顶板,锚杆间距750mm,排距500~700 mm,两帮可不进行支护。该技术在现场实施后,切眼顶底板相对移近量最大75 mm,有效地解决了采空区下极近距离综采工作面切眼顶板支护问题。     

张集矿综采工作面破碎煤壁注浆加固技术研究

采用高水速凝材料注浆加固工作面破碎煤壁和顶板，提高了破碎煤岩体的整体性和稳定性，有效地减少了工作面破碎煤岩的片帮、冒顶事故，为工作面的正常、快速推进奠定了基础。     

近距离残留承载煤柱下巷道布置三指标法

为解决近距离残留承载煤柱(残承煤柱)下煤巷稳定性布置问题,提出用集中系数ζ、侧压系数λ、应力梯度δ来描述残承煤柱下底板应力场的"三指标法"。采用理论解析的方法,揭示了残承煤柱底板三指标分布特征,研究了三指标对巷道稳定性协同作用规律,发现残承煤柱下存在高集中系数+高应力梯度+小于1的侧压系数区、高集中系数+低应力梯度+小于1的侧压系数区、低集中系数+近0应力梯度+远大于1的侧压系数区以及近于1的应力集中系数+近0应力梯度+近于1的侧压系数区。基于此提出残承煤柱下煤巷布置"三指标法",研究表明,巷道应依次优先布置在0≤ζ≤1,0.8≤λ≤1.4,0≤δ≤1的区域,现场实践验证了该方法的合理性。     

基于应力场干预的巷道围岩控制技术

高应力巷道围岩破坏严重变形剧烈,在服务期间难以满足回采的要求,已经成为煤矿安全开采研究的重点和难点.本文从应力转移、应力阻隔和应变能释放3个角度,归纳总结了应力场干预的巷道围岩控制技术.针对坚硬顶板提出水力压裂断顶,高应力底鼓聚能爆破断底,大变形巷道钻孔卸压技术,分别探讨了每种手段的技术原理.水力压裂使岩层的承载层向高位移动,同时应力向煤体深部转移;聚能爆破在底板岩层中形成连续的结构面,阻断水平应力的传播途径和改变其传播方向;钻孔卸压可以释放高应力岩体的应变能为围岩变形提供补偿空间.工程实践表明,提出的应力场干预技术能够有效地控制围岩稳定,为高应力巷道维护提供技术保障.