顶板冲击荷载作用下锚网支护巷道变形破坏规律研究

为研究顶板冲击荷载作用下锚网支护巷道的变形破坏规律,以华亭煤矿250104运输巷为背景,采用FLAC^(3D)分析了不同冲击荷载波速、角度以及偏轴距条件下锚网支护巷道围岩的应力、变形以及塑性区变化特征。研究结果表明:顶板冲击作用下,巷道顶板及两帮岩体塑性区将向上方及两侧逐渐扩展,且其最大位移呈指数衰减式增长;随顶板冲击荷载波速增大,巷道周边岩体最大位移呈指数递增式增大;随顶板冲击荷载角度增大,巷道顶板及两帮最大位移呈“S”形增长变化,冲击角度为90°时对围岩稳定性最不利;随顶板冲击荷载偏轴距增大,巷道顶板及冲击侧帮部岩体最大位移出现先增后减的变化规律,冲击偏轴距等于5.0 m时对巷道安全威胁最大。

煤矿深部软岩巷道拱形支护和锚网支护的优劣分析

煤炭作为不可再生能源,在我国能源供应中占据重要地位,尤其在目前能源转型的关键阶段,确保煤炭稳定供应较为重要。在煤矿开采活动中,矿山工程项目建设的各个环节必须遵循标准化的技术操作要求和工艺标准,结合矿山工程实际要求,提高技术应用水平和工程项目施工质量。基于此,本文介绍煤矿深部软岩巷道拱形支护和锚网支护的优劣,阐述影响煤矿深部软岩巷道支护的限制因素,提出优化煤矿深部软岩巷道拱形支护和锚网支护的若干策略,希望对煤矿安全生产工作带来有益思考。

山西某矿2^(#)煤层锚网支护参数设计优化研究

为研究山西某矿回采巷道锚网支护参数最优方案,以该矿井田地质条件为工程背景,采用理论计算和数值模拟方法,并基于锚杆、锚索支护理论计算结果,初步提出3种支护参数,通过数值模拟结果从模拟方案中比选出最优支护方案。研究表明,2^(#)煤层巷道选用长度为2.1 m,直径φ20 mm的MG335型左旋螺纹钢锚杆且锚杆间排距定为0.9 m。锚索选用长度为7.3 m的7股钢绞线。同时2^(#)煤层巷道掘进后煤帮最大破坏深度为1.15 m,回风和进风巷顶板最大破坏深度分别为1.52 m和1.71 m,选取的锚杆、锚索理论上满足设计要求。通过支护方案优化,可以有效控制围岩稳定性和巷道安全。

深部工作面回采巷道锚网支护设计与优化

为了确保回风巷及首采面在煤矿开采时的稳定,以张集矿东三11-2煤采区1511工作面为研究对象,针对原围岩的赋存状况和相应的力学性质,通过计算确定相关的力学参数,并通过FLAC3D进行多种锚网支护设计方案的模拟,最终确定了较为合理的回采巷道锚网支护设计,并进行了优化,并验证了该设计的可行性。

矿井锚网支护巷道矿压监测方案的改进研究

为改善某煤矿锚网支护巷道矿压监测系统监测精度不高等问题,分别从巷道表面位移、支护锚杆受力以及锚索的受力3个方面改进了监测方案,经过现场使用,改进的监测数据传递速率提升了10.3%,传递精度提高了11.2%。监测系统实现了地压的实时传输,监测期间节约了人工维护与维修成本近15万元,降低了事故发生率,间接提高了矿区的经济效益。

煤矿巷道锚网支护机理及围岩变形规律探析

XX煤矿XX巷道埋深在680m左右,巷道穿过软弱破碎岩层,属于较为典型的深部软岩巷道。在将巷道掘进之后,巷道整体的变形量较大,巷道正常功能已经丧失,为了全面了解巷道出现的变形情况,本次在进行现场勘察的基础上,对巷道围岩开展了松动圈范围探测、围岩物理力学试验、巷道地应力测试等,结合巷道返修支护需求,秉持“先抗后让再抗”的返修支护理念,针对性提出了巷道返修支护方案,从返修情况来看,整体取得了较好的返修支护效果。

二分层采空区下锚网支护的研究与应用

柴里煤矿63_(下)06综放工作面开采二叠系山西组3煤,63_(下)06运输巷沿3煤底板上界面施工,煤层赋存稳定。3606工作面上分层已开采,63_(下)06运输巷由于顶煤较薄,在巷道掘进时,如果采用工字钢架棚支护工艺,巷道来压时,顶煤容易垮落,巷道顶部与上分层采空区就会构成裂隙,63_(下)06运输巷的风就会向上分层采空区漏风,存在工作面采空区自然发火风险。针对该情况,经过研究、反复对比论证,决定改变63_(下)06运输巷施工层位,在保证63_(下)06运输巷顶板顶煤厚度大于3.0 m的前提_(下)破煤层底板掘进施工,采取锚网梯+锚梁支护,消除与上分层采空区构成的裂隙,保证不漏风,消除工作面采空区自然发火风险。经过实施证明,此种支护方式探索应用效果良好,具有推广可复制性。

冲击煤层巷道锚网支护防冲机理及抗冲震级初算

文章分析了冲击矿压时程特性对巷道支护构件的特殊功能要求,提出了冲击-支护的3D特性匹配,要求支护构件必须同时具备高强度、大刚度和一定的柔度,比较了钢棚、锚杆支护对冲击矿压震动破坏过程的适应性差异,分析了锚固结构中锚杆的轴向变形对P波的适应性及锚固体横向约束对S波的抵抗,并对锚网支护吸能防冲能力进行了近似计算.研究表明,锚网支护是目前相对较能适应巷道冲击矿压震动破坏效应的支护形式,约可抵抗震级为2.6的冲击矿压.

综放锚网支护沿空顺槽合理小煤柱尺寸确定方法

针对综放锚网支护沿空顺槽合理小煤柱尺寸难确定的问题 ,该文在分析了合理煤柱尺寸确定原则的基础上 ,提出了针对顺槽具体地质条件采用理论分析、数值计算和工程实践 3方面综合分析确定合理小煤柱尺寸的方法。并对济宁二号煤矿 2 30 2综放锚网支护沿空顺槽煤柱尺寸进行了具体确定 (3 0～ 4 5m)。 2 30 2综放沿空顺槽采用 46 0m煤柱护巷的施工实践证明 ,煤柱尺寸的确定是合理的 。

松软破碎煤巷锚网支护关键参数识别与优化

以宁夏石沟驿煤矿运输巷锚网支护为背景,进行了支护参数正交试验设计,运用UDEC数值计算,并通过"极差分析法"分析寻找出关键参数.研究表明:影响松软破碎煤巷锚网支护效果的敏感因素是锚杆长度和间排距.借助灰色模糊关联理论分析,综合考虑围岩变形和锚杆用钢量,最终获得经济合理的巷道整体优化支护方案.

红庆梁煤矿弱胶结地层煤巷锚网支护研究

由于鄂尔多斯红庆梁煤矿3-1煤层顶板岩层胶结性差、强度低、遇水泥化,11301辅助运输巷道存在沿顶掘进初期顶板变形量大、后期顶板表面开裂问题,为了加强巷道稳定性,采用现场调研、室内试验及理论分析方法,分析巷道破坏特征及控制机理,提出沿底掘进留顶煤锚网支护方案,并获得了较好的工程试验效果。研究结果表明:3-1煤层顶板泥质弱胶结软岩强度低、岩层破碎、裂隙发育范围大,沿顶掘进锚网主动支护作用差,导致巷道围岩渐进破坏失稳;煤层弹性模量及强度参数均大于泥岩及砂质泥岩层,能与上覆岩层变形保持一致,提供支撑力,利于发挥岩层自承能力;通过发挥锚索支护、减跨作用,巷道顶板稳定性提高。

锚网支护下矿井瞬变电磁响应特征及处理技术研究

为了研究锚网支护对矿井瞬变电磁法探测造成的影响,利用物理模拟相似性准则,进行物理模拟实验和矿井试验,研究锚网支护的瞬变电磁响应特征,并提出处理方法。实际应用结果表明:受到锚网金属支护的影响,测得的二次感应电位数值明显增大,反演出来的视电阻率值明显变小,且对感应信号前期的影响大于后期。建立了锚网支护校正的数学模型,并提出新的数据处理方法,可有效剔除假异常,提高反演解释的精度。

高应力破裂岩体条件下锚网支护研究

通过研究传统新奥法充分利用和调动巷道围岩强度及其自身承载能力,依靠围岩支护共同作用原理来维护围岩的稳定性。对锚网支护作用机理进行研究,建立预应力锚杆的力学模型,发现高强预应力锚杆的锚固力与围岩性质、锚固方式、锚杆杆体和围岩应力等因素有关:同时分析了锚网支护与围岩共同作用机理,并应用 FLAC 对锚网支护机理进行研究,发现锚网支护与围岩形成压缩拱。依靠压缩拱来抵抗围岩应力,进而维护巷道围岩的稳定。通过在小官庄铁矿进行试验,在小官庄铁矿41联巷采用高强预应力锚网支护,取消喷射混凝土,巷道围岩变形量比较小,锚网支护能够维护高应力破裂岩体围岩的稳定,在同类矿山中具有推广应用价值。

王家山矿锚网支护煤巷掘进速度影响因素分析

为了提高锚网支护煤巷掘进的速度,针对王家山煤矿45407工作面运输平巷掘进的具体情况,在现场观测和因果分析的基础上,分别从设备、管理、环境、支护参数、工序及工艺方面对影响锚网支护煤巷掘进速度的因素进行了分析,结果表明:自然条件复杂和设备配套较完整的前提下,要提高煤巷掘进速度,首先从管理、工序及工艺两大因素入手,重点环节为工序间的平行作业、完善与细化考核制度、缩短割煤时间和高素质队伍的培养,并提出了相应的对策措施。

锚网支护在上行开采巷道掘进中的实践

基于济宁三号煤矿四采区所面临的上行开采现状,在预计巷道位于裂隙带中掘进的情况下,采用锚网支护控制巷道围岩稳定性,配合全面的矿压观测,对上行开采条件下锚网支护体系的稳定性进行判定,验证了锚网支护技术在上行开采巷道掘进中的稳定性与适用性。

锚网支护在综采工作面回撤通道中的应用

针对平顶山天安煤业股份有限公司一矿井下断层多、综采工作面搬家频繁的局面,在对锚网支护设计参数、施工工艺、安全措施等方面进行改进的基础上,采用锚网支护替代木梁支护支架回撤通道。实践证明,回撤通道采用锚网支护降低材料消耗10%,重开切眼工期缩短1/3,顶板管理的可靠性得到提高,达到了降耗、安全、快速的效果。

大断面复合顶板回采巷道锚网支护技术

针对某煤矿大断面复合顶板回采巷道具体地质条件,采用理论分析和现场实践相结合的方法,对大断面复合顶板巷道支护方式进行了研究分析。理论分析得出,增大支护阻力Pb,可以控制巷道围岩塑性区的发展,而肩部和底角是巷道受力大、最容易破坏的位置。计算得出,巷道围岩最大破坏范围最大为1.39 m,结合现场实际确定顶板锚杆采用Ф20 mm的螺纹钢锚杆,长度为2.5 m,间排距为1 000 mm×900 mm。现场实测得出,工作面巷道顶底板移近量累积最大为108 mm,两帮移近量累积最大为98 mm,巷道顶板最大离层量为55 mm,支护效果良好,研究成果可为其他矿区大断面复合顶板煤层开采提供依据。

回采巷道锚网支护参数设计与分析

针对山西伏岩煤矿回采巷道地质条件及开采技术,进行了回采巷道锚杆—金属网—钢筋托梁及预应力锚索补强支护的联合支护设计,以达到满足巷道使用要求及节约成本的目的。采用理论计算及ABAQUS数值模拟相结合的方法,保证支护设计的合理性。通过正确的理论方法,采用合理的计算过程,计算巷道锚网支护参数,从而为类似巷道锚网支护提供合理的理论支持及计算过程。

松软破碎煤层巷道锚网支护关键因素

采用数值计算与正交试验相结合的方法,将影响松软破碎煤层巷道锚网支护效果的各因素组合为27种方案,并分别进行数值模拟.在低应力松软破碎状态下,以巷道顶底板的收敛量作为煤巷锚网支护效果的评价指标.通过对该评价指标的极差分析,得出影响松软破碎煤层巷道锚网支护的关键因素是锚杆间排距.不同锚杆间排距与巷道顶板下沉量的对应关系表明,当间排距这一关键因素大于650 mm时,对支护效果影响较为显著.最后,从锚杆与围岩共同作用的观点出发,分析了锚杆间排距成为松软破碎煤巷锚网支护关键因素的原因.

高应力三软煤层大断面沿空掘巷锚网支护技术

根据采场矿压理论及大型岩土工程分析软件FLAC3D模拟,得出平顶山煤业集团六矿丁5,6-22130风巷沿空掘巷锚网支护合理煤柱宽度并优化了支护参数。矿压监测结果表明,支护设计合理,巷道围岩变形在工程允许范围内,满足了安全生产需要,取得了良好的技术经济效益。