矿井采煤过程中大断面巷道支护技术研究

煤炭资源是中国重要的能源资源之一,然而在矿井采煤过程中,巨大煤矿的开采和应力变化等因素导致支护不足和大断面巷道变形严重。为了解决这一问题,需要开展更深入、更系统的研究。首先介绍了大断面巷道的特点以及在采煤过程中存在的支护难题,包括巷道变形、支架开裂等问题。然后分析了传统支护方式存在的不足之处,并提出了一种新型支护技术——填充式支护技术。该技术采用填充材料将巷道周围空隙填满,从而增强了支护效果,提高了大断面巷道开采的安全性和可靠性。

高应力大断面巷道围岩注浆加固机理及其应用

为解决高应力大断面巷道服务期间变形严重的问题,利用莫尔-库仑准则和力学平衡原理,开展巷道松动圈注浆加固机理和力学模型分析,采用FLAC3D仿真计算软件对4种不同支护形式进行数值模拟,研究不同支护状态下巷道变形演化规律,并开展现场工程实践。研究结果表明:增加承载层的长度可以有效提高巷道围岩的稳定性,注浆加固可黏合破碎岩体,形成骨架结构;分层掘进可减小巷道围岩自由面,从而减缓应力释放速度;滞后注浆可在应力基本释放后对破碎岩体进行最大程度的黏合加固,加固后的松动圈形成整体结构后配合锚杆索支护,能够有效减少围岩破坏以及塑性区发育。实践证明:采用“分层掘进+滞后注浆+锚索补强”支护方案后,掘进期间,顶底板最大移近量约为50 mm,两帮最大移近量约为140 mm,底鼓量约为75 mm;5303工作面回采期间,顶底板最大移近量约为125 mm,两帮最大移近量约为350 mm,底鼓量约为173 mm,虽然回采期间巷道变形量较大,但整体变形可控,能满足深部大断面巷道支护要求。“分层掘进+滞后注浆+锚索补强”支护方案能够有效解决高应力大断面巷道严重变形问题,可在类似地质条件的矿井推广。

王庄煤矿构造应力扰动下大断面巷道围岩控制技术研究

针对王庄煤矿9105工作面受构造应力影响导致的大断面巷道变形严重问题,采用数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了大断面巷道变形特征及其围岩控制技术。分析表明,巷道断面尺寸效应在4.5 m×4.5 m以上时表现更加突出,不利于巷道稳定;随着侧压系数的增加,巷道顶底板及两帮移近量均呈现增加趋势,侧压系数越大,巷道变形增加越剧烈;9105工作面巷道由于宽度较大,导致巷道顶板及两帮变形严重。据此设计了大断面巷道采用“高强度螺纹钢锚杆+预应力锚索+金属网+工字钢棚”联合支护技术。通过工程实践,顶底板移近量降低48.1%,两帮移近量降低55.4%,实现了构造巷道的有效控制。

厚煤层大断面巷道围岩控制技术研究

厚煤层大断面巷道由于巷道断面大、顶板煤岩体强度低以及围岩应力集中等多因素影响,巷道支护难度较大,往往面临大变形问题。以1203运输顺槽掘进为工程背景,结合巷道现场地质条件,提出通过锚网索+W钢带方式进行支护,具体顶板采用长锚杆+长锚索支护,减少浅部煤岩体变形量以及顶板离层量;巷帮通过顶角、帮角等薄弱环节支护,减少巷帮煤体位移量。现场应用后,1203运输顺槽围岩变形量在允许范围内,其中顶板下沉量、两帮移近量最大分别为95.1 mm、83.6 mm,围岩控制取得较好效果。

大断面巷道围岩变形机理及控制技术应用研究

为解决采空区下大断面巷道围岩稳定性差的问题,同德矿以5316工作面为工程背景,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,对地质复杂条件下大断面巷道承载结构的应力环境变化、巷道变形破坏表现、顶板锚索破断深层次原因、巷道围岩控制技术展开研究。运用FLAC 3D对工作面开采后的破坏规律进行模拟,对支护参数进行优化,最终确定支护方案。通过现场变形监测,巷道围岩变形量得到了有效控制,在支护效果和成本控制方面新支护方案都较为理想。

大断面巷道快速开口施工工艺研究应用

针对盛泰煤矿东翼胶带大巷开口断面大、施工难度大、效率低等技术难题,分析了传统一次性掘进工艺主要存在的问题,提出了分层爆破施工工艺,通过实际应用效果来看,采用分层爆破施工工艺后,东翼胶带大巷开口效率提高至4.2m/d,取得了显著应用成效。

大断面巷道变形破坏特征及支护设计应用

针对煤矿快速掘进下大断面巷道支护难题,以黄陵矿业一号煤矿1010回风平巷为研究对象,采用数值模拟和理论分析等研究手段,探究大断面巷道围岩变形破坏特征,给出了巷道支护方案并进行了稳定性验证。结果表明:大断面巷道未支护条件下,围岩发生大变形区域较大,肩角、底角处剪切应力集中,塑性破坏范围较大。根据极限平衡理论结合数值模拟结果,采用左旋螺纹钢锚杆+金属网+金属梁+锚索支护方式,支护后巷道锚杆、锚索有效防治了岩层变形破坏,控制了顶板下沉,限制了两帮变形,制止了底鼓发生,为矿井安全高效开采提供了保障。

大断面巷道超大采高开采技术中的支护创新

随着煤炭资源开采的深入,传统的支护方法难以满足大断面巷道超大采高开采的需求。针对这一问题,本研究探讨了大断面巷道超大采高开采技术中的支护创新。本研究首先分析了大断面巷道超大采高开采过程中存在的问题,如岩层破裂、地压突变、锚杆失效等。进而提出了针对这些问题的创新性支护技术。其中,主要包括以下几个方面:1) 指导性预裂爆破技术的应用,通过引导爆破裂纹的扩展来减小徐变应力,降低地压对巷道的影响;2) 锚杆-钢筋网复合支护体系的设计与实施,通过锚杆与钢筋网的合理搭配来增强巷道的整体性和稳定性;3) 液压支架及可调支架技术的推广应用,提高支护结构的自适应调整能力,以应对各种不受控因素导致的巷道形变。实验结果表明,应用创新支护技术在大断面巷道超大采高开采中,能够显著提高巷道的稳定性和安全性,有效降低矿山事故发生率。同时,节约了开采成本和提高了生产效率。因此,大断面巷道超大采高开采技术中的支护创新对于保障矿山安全生产具有重要的现实意义和理论价值。

厚煤层大断面巷道围岩支护技术研究

厚煤层大断面巷道由于巷道断面大、顶板煤岩体强度低以及围岩应力集中等多因素影响,巷道支护难度较大,往往面临大变形问题。本文以巷道围岩支护技术作为切入点,分析了在厚煤层大断面巷道特殊情况下的围岩支护情况,总结分析巷道围岩破坏机理与变形特征,找出围岩变形关键影响因素,以此来阐明巷道围岩支护难点,论证改进围岩支护技术的迫切需求。随后,探索厚煤层大断面围岩支护技术的改进方向,阐明改进内容与注意事项。旨在营造更加安全稳定的煤矿井下生产环境,最大限度预防围岩失稳、巷道坍塌等安全事故发生。

浅谈大断面巷道支护技术在采煤工程中的应用

随着我国煤矿采煤规模的不断扩大,煤炭开采支护技术成为煤炭企业的重点关注对象之一,巷道的断面相应增大,进而对巷道的支护提出了更高的要求。大断面巷道支护技术作为一种高效的巷道支护技术,在煤矿采掘工程中应用大断面巷道支护技术,不仅能够提升采煤工程的安全性、稳定性与可靠性,还能为提升采煤工程的效率与质量提供良好助力。本文将简要概述大断面巷道支护技术在采煤工程中的应用,旨在为相关技术人员提供一定的书面参考。

煤矿大断面巷道支护方案设计及应用研究

煤矿巷道支护方案设计及应用合理性,对开采作业安全和作业效率都有直接影响,大断面巷道围岩结构受多种因素影响,对支护效果有较高要求。当前大断面巷道支护技术创新发展背景下,必须要从实际情况出发,不断优化支护技术方案,提升支护效果。本文以某煤矿副井大断面巷道为例,对巷道变形破坏现象进行分析,利用模拟分析方式优化支护方案,并在现场进行应用,以此为同类巷道支护作业提供参考,为提升煤矿开采作业水平起到应有促进作用。

大断面巷道快速掘进技术优化研究

本文以大断面巷道快速掘进技术为研究对象,对其进行优化。首先,阐述大断面巷道快速掘进技术研究背景及意义。其次,分析该项技术的问题,并提出优化策略。最后,总结大断面巷道快掘技术优化效果。

煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究

煤炭开采支护技术是煤矿企业的焦点,不仅影响着煤矿采掘的安全、稳定和可靠性,还决定着煤炭的生产效率和质量。与此同时,在大断面巷道掘进阶段,围岩应力变化的影响会导致围岩承载力下降,给项目开展带来不良影响。在煤矿大断面巷道的掘进阶段,为了增强围岩的稳定性,必须进行相关支护工作。基于此,本文就煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术进行研究分析,供参考。

大断面巷道过大落差逆断层破碎带支护技术

针对断层破碎带内岩层裂隙发育,大断面巷道过大落差断层破碎带时,传统过断层工艺难以保证巷道稳定性和行人安全及运输的问题,根据潘三矿西三C组煤中部采区矸石带式输送机运输上山过落差为20~60m的大型逆断层的工程地质条件,制定先对断层破碎带进行预注浆,再采用中空注浆锚杆（索）超前加固顶板围岩,实施架棚支护,最后对巷道围岩进行二次注浆加固的支护方案。工程实践表明：采用“预注浆＋超前支护＋架棚＋二次注浆”全断面一次通过断层破碎带的支护技术,使采区矸石带式输送机运输上山安全通过断层破碎带,巷道变形量小,稳定性较好。

高应力破碎带大断面巷道支护技术研究

介绍了平煤集团六矿二水平戊二技改皮带暗斜井穿过高应力破碎带松软岩层支护技术研究概况。运用锚网支护基本理论 ,计算选择锚网支护参数 ,采用大型岩土工程分析软件FINAL对预应力群锚加固机理与加固效果进行了多方案、多参数的数值仿真研究 ,确定锚索参数。试验表明 ,采用“锚网 +锚索 +注浆”的联合支护技术 ,安全成功支护了围岩应力 3 2MPa ,长 3 0 0m ,断面 2 8m2 的高应力破碎带软岩巷道 ,取得了良好的支护效果和经济效益。

厚煤层大断面巷道锚网索喷支护技术研究与应用

针对王家岭煤矿大断面回风大巷（6.5m×5.25m）的特点,采用理论分析和数值计算的方法确定了巷道顶板锚杆、锚索间排距分别为900mm×900mm和1600mm×1800mm的支护参数;对巷道围岩变形的监测结果表明：距掘进工作面0-55m范围内顶底板移近量最大为117mm,两帮移近量最大为105mm;55-100m范围内顶底板移近量不超过5mm,两帮移近量不超过4mm;100m以外,巷道变形量基本不再增加;较好地控制了巷道围岩变形。

大断面巷道中空预应力注浆锚杆的支护效果研究

针对金川矿区大断面巷道在强构造应力作用下围岩变形严重的情况,提出了中空预应力注浆锚杆的支护工艺。通过数值计算得出以下结论:相比传统的普通砂浆锚杆支护工艺,采用中空预应力注浆锚杆支护工艺能够主动加固围岩,提高支护刚度;巷道两帮的变形减小了约14.56%,最大、最小主应力分别降低了4.4%和7.2%,粘结层破坏范围也随之减小。通过对支护后巷道变形监测发现:两帮最终变形量减小了约36.6%;通过抗拔实验,中空预应力注浆锚杆的抗拔力达到140k N,远大于普通砂浆锚杆的40k N抗拔力,中空预应力注浆锚杆有更好的支护效果。

软岩条件下大断面巷道支护技术的实践与研究

为进一步研究软岩条件下大断面巷道围岩的变形机制和破坏特征,确定合理有效的支护形式和支护参数,选取高家梁煤矿的大断面顺槽为研究对象,在确定巷道断面形状和尺寸的基础上,运用现场监测、数值模拟的方法,确定了锚-网-索联合支护系统.现场实践结果表明:该支护形式和支护参数有效地控制了围岩的变形,支护效果好,经济合理,安全可靠,具有较高的应用价值,此类支护系统为解决软岩内大断面巷道围岩变形大、稳定性差、巷道难以维护的问题提供了一条新思路.

大断面巷道非均匀变形机理及稳定性控制研究

为探究围岩受采动影响条件下巷道变形破坏与稳定性控制,以桑树坪二号井3309工作面运输平巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟方法分析"一掘二采"期间大断面巷道围岩主应力差分布特征,结合现场试验,揭示大断面巷道围岩非均匀大变形破坏机理,分析提出巷道围岩非均匀变形控制补强支护设计方案。研究结果表明:①一次回采和二次回采期间,巷道煤柱及煤壁两侧煤体峰值应力差分别为7.93MPa、12.96MPa,煤柱帮峰值应力远高于煤壁帮,两侧煤体呈非对称变形破坏特征;②与一次回采相比,二次回采期间3309工作面运输平巷煤柱帮主应力增大11.46MPa,塑性区范围从4.5m增加至煤柱宽度,煤壁帮主应力差增加27.46MPa,塑性区增加1.5m,巷道围岩处于高强度剪应力状态,易引起大变形破坏;③基于大断面巷道两侧煤体非均匀变形破坏特征,针对性提出"一长一短"两种补强支护方案,现场试验后巷道围岩稳定性控制效果良好。

大断面巷道掘进围岩条件震波联合测试模拟研究

为探测大断面巷道掘进过程中前方地质条件及周边围岩特征,采用地震波CT与巷道内的反射波相结合进行勘探。基于地震波的数值模拟技术模拟巷道超前跨孔地震波CT勘探和反射地震偏移成像,并对结果进行数据融合,用来联合判断围岩破坏特征及超前地质条件预报。结果表明,2种方法数据的融合可以提高巷道周边地质条件判断的准确率。掘进工作面跨孔震波CT可为大断面巷道的地质预报提供新的依据,融合震波CT及反射偏移成像结果,可以为安全技术措施制定提供参数,对安全掘进至关重要。