济三煤矿巷道锚杆支护构件力学性能研究

济三煤矿回采巷道锚杆支护出现帮锚杆托盘被压平、压反、甚至是托盘崩出,造成帮锚杆失效发生破坏的现象,为此,从现场提取部分锚杆、锚索以及托盘等锚固系统构件进行力学性能研究,研究内容包括:锚杆杆体力学性能实验、托盘压缩性能实验和锚索索具性能实验。通过对实验结果的分析,锚杆杆体材料的质量比较稳定,符合安全规程的规定。但托盘的刚度较小,锚索杆体延伸率不适应围岩大变形的要求。因此,改善帮锚杆托盘的材料,增加托盘球壳的冲压高度,可以较好的防止托盘失效;通过增加锚索整体变形量,来提高锚索适应围岩大变形的要求。     

煤样三轴压缩下变形和强度分析

基于在伺服试验机对煤样的常规三轴压缩和三轴卸围压试验,分析了煤样在不同应力条件下的强度和变形特征。煤样在围压作用下裂隙闭合后利用摩擦仍可以承载,并且所有煤样峰前变形特性基本一致。三轴卸围压试验峰值处出现屈服平台,与常规三轴相比峰后塑性明显增强,煤样破坏时的轴向应变量受常规三轴压缩全程应力–应变曲线控制。常规三轴压缩和三轴卸围压试验的峰值强度与围压均成线性关系,围压影响系数基本相同,内摩擦角能够表征材料力学性质,与加载方式没有关系,但相同围压下三轴卸围压时试样的承载能力比常规三轴加载时明显偏低,表明煤样经历较高轴向载荷作用后存在局部损伤。     

综放开采对低应力区回风平巷围岩变形的影响

针对义马杨村煤矿底分层综放工作面D11023回风平巷处于低应力区的条件,在工作面前方回风平巷布置观测站,采用多点位移计和超声波无损检测分析仪,系统地观测了采动期间巷道围岩变形量大小、变形速度,以及松动圈范围。结果表明:回风平巷采用内错式布置时,采动影响期间巷道围岩变形量200~350 mm,该值在刚性梯形支架允许变形范围之内。采动影响区以外巷道松动圈为2.9 m,采动影响区内巷道围岩松动圈范围>3.8 m。     

耿村煤矿特厚煤层综放开采顶煤放出率研究

针对义马矿区耿村煤矿三软、特厚煤层地质采矿条件,利用颗粒流PFC~(3D)数值计算软件,数值计算研究分层放顶煤和整层放顶煤开采条件下顶煤运动规律和顶煤放出率,优化放煤工艺参数。研究结论对于提高耿村煤矿综放面采出率具有一定的理论价值和现场指导意义。     

深井开拓巷道围岩变形与支架的关系

分析了深井巷道在刚性、可缩性支架作用下，巷道围岩变形特征、可缩性支架受力特点，对深部开采巷道层位、支护方式选择具有一定的参考价值。     

综放工作面开切巷锚梁网支护技术研究

义马耿村煤矿综放工作面开采易自燃煤层,采用开切巷沿煤层顶板布置.为此首先对开切巷锚梁网支护的设计和施工有关问题进行了研究,然后对巷道顶板围岩进行了深基点位移观测,同时利用超声波技术对巷道两帮进行了松动圈测定,在此基础上讨论了大断面巷道锚杆与围岩之间相互作用关系,最后说明了锚梁网支护效果.本研究成果对大断面巷道锚梁网支护具有一定的参考价值.     

巨厚松散层下煤层开采薄基岩变形及矿压显现研究

以赵固一矿12051综采工作面为研究对象,采用UDEC数值模拟软件对巨厚松散层条件下煤层开采薄基岩变形及矿压显现进行了研究。结果表明:(1)工作面初次来压步距为55 m,周期来压步距为15m;开采后上覆薄基岩出现垮落带和裂隙带,垮落带高度为12.4 m,垮采比为3.54,裂隙带高度为36.7m,裂采比为10.48。(2)随着工作面推进距离的不断增加,工作面前方支承压力影响区范围、支承压力峰值和塑性区范围均增加;当基本顶初次来压后,工作面前方支承压力处于稳定状态,主要表现为最大应力集中系数和塑性区范围基本保持不变。研究结果可为类似地质条件下综采工作面围岩控制提供依据。     

煤矿瓦斯抽采顺层钻孔偏斜规律试验研究

针对煤矿瓦斯抽采顺层钻孔偏斜问题,通过现场试验,利用测斜仪器对钻孔轨迹基本参数进行测量,采用均角全距法对钻孔偏移量进行计算,研究了顺层钻孔偏斜的一般规律,结合现场施工情况,分析了钻孔偏斜原因。结果表明:顺层钻孔轨迹普遍呈现上偏的趋势;以20 m为一个考察区间,钻孔倾角最大变化率位于40~60 m区间内;技术因素、地质因素和人为因素是导致钻孔偏斜的主要因素。研究结果为预防钻孔偏斜以及进一步研究顺层钻孔保直防斜技术提供科学依据。     

沿空留巷恭社充填体与顶板岩层的相互作用研究

本文根据沿空留巷顶板岩层活动特点，巷旁填体的作用，建立巷旁充填体与顶板岩层相互作用力学模型，计算了巷旁充填体后期工作阻力。可缩量，理论值与现场沿空留巷试验测结果相符，说明了这种力学模型的正确性。     

深井巷道围岩稳定状态与有效载荷因数的关系

在分析研究影响巷道围岩稳定状态主要因素的基础上，结合大量的实测资料，提出了深井巷道当围岩有效载荷因数C≥0．45时，巷道围岩才开始出现松动圈，围岩才开始流变，并总结出围岩流变速度与有效载荷因数之间的经验公式。