松软破碎厚煤层综放回采巷道围岩失稳特征及控制技术

以鹤煤公司九矿3204孤岛综放面顺槽为研究对象,采用相似模拟方法研究了巷道围岩变形破坏特征和顶煤离层机理,提出强力护表和锚杆锚索协同支护的围岩控制方法。结果表明:随着支承压力的增加,锚固区和非锚固区裂隙逐渐发育,在掘进和受采动影响初期阶段,强力护表锚固能够保证巷道顶帮围岩的稳定;当支承压力集中系数k>2时,巷道围岩表面位移急剧增加,断面面积急剧减小,支护受力亦急剧增大。工业性试验表明,所提出的强力护表和锚杆锚索协同支护方法,能够保证服务期间巷道围岩的稳定,研究结果可为松软破碎厚煤层综放回采巷道支护提供技术参考。

基于突变理论的深井巷道临界深度

通过现场观测和分析,认为存在一个使巷道围岩发生显著变形的临界深度。将埋深超过此临界深度的巷道定义为深井巷道。应用弹塑性力学理论建立了巷道围岩系统的势能函数,进而用突变理论方法建立了巷道围岩系统尖点突变模型,从而提出了一种确定深井巷道临界深度的方法,为深井巷道支护设计提供了参考,并给出了工程实例。

不同水平应力作用下巷道围岩破坏特征的物理模拟试验

利用自行研制的YDM-E型采矿工程物理模型试验系统,通过相似材料模拟试验研究不同水平应力作用下锚杆支护巷道以及无支护条件下巷道围岩变形破坏特征.实验结果表明:随着水平应力的提高,巷道无支护情况下顶板呈现楔形冒落;锚杆支护巷道顶板呈现层状整体垮落,当水平应力加大到一定程度,锚固体全部垮落之后,锚固区外亦呈现楔形冒落;巷道底板出现剪切滑移破坏,破坏的外轮廓线呈反拱形;巷道两帮的破坏程度小于顶、底板的破坏程度.因此,高水平应力作用巷道围岩控制的重点在于控制巷道顶、底板.

断层附近回采巷道顶板岩层运动特征研究

为解决断层影响区域回采巷道的支护问题,必须了解回采巷道顶板岩层运动变形特征.通过相似材料模拟试验,建立平面应力模型,分析研究断层下盘煤层开采后,在其上盘煤层中开掘巷道,巷道顶板的位移和巷道变形特征.结果表明:在断层影响区域,在水平方向上,回采巷道顶板岩层出现与断层倾向基本一致的垂直裂缝,顶板表现出不连续性.在垂直方向上,顶板离层出现不均匀沉降,顶板岩层特别是顶板下位岩层向断层方向倾斜.巷道围岩破坏不具有对称性,紧靠断层顶底板破坏严重.在回采巷道支护方式选择上,应用U型钢支护效果优于锚杆支护.

回采巷道锚杆支护顶板稳定性分析

在分析巷道围岩应力分布特征和锚杆支护巷道顶板破坏形式的基础上， 指出巷道锚杆支护顶板严重破坏的类型可分为两类： （１） 顶板锚固岩体沿巷道两帮上方的滑落， 即出现剪切破坏； （２） 顶板锚固岩体发生压缩破坏． 据此建立了巷道顶板稳定性分析模型， 提出了顶板稳定的判别准则．

高瓦斯厚煤层综放工作面合理长度的确定

为了解决高瓦斯厚煤层综放开采合理工作面长度的确定问题,采用理论分析和现场实验的方法,在对高瓦斯厚煤层综放工作面长度的多种因素分析的基础上,对以工作面通风能力校核工作面长度的经验公式进行了比较分析,提出了适合综放开采的以工作面通风能力确定工作面长度的校核公式。并结合鹤壁四矿瓦斯赋存及涌出特点,计算得出了适合鹤壁四矿满足通风能力要求的合理工作面长度。该成果对高瓦斯厚煤层安全高效开采具有一定的参考价值和指导意义。

大倾角煤层回采巷道顶板结构体稳定性分析

通过对大倾角煤层回采巷道顶板"三角形结构体"的形成条件、破断特征以及影响因素和失稳形态的分析,得出顶板"三角形结构体"在重力的倾向分力和垂直于顶板分力作用下呈上拉剪、下压剪破断运动,并表现为切落或坠落失稳。构建了顶板"三角形结构体"稳定性力学模型,得出顶板"三角形结构体"不同失稳形态下顶板稳定性判别准则。

钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响分析

结合城郊煤矿11201工作面运输巷顶板淋水情况下锚杆锚固力现场测试结果,自行设计了实验装置,研究了钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响.在现场测试中,当钻孔的淋水量小于128mL/min时,树脂锚杆的锚固力保持不变;当淋水量大于583mL/min时,树脂锚杆的锚固力比无淋水时的锚固力下降35%以上.沿巷道轴向布置卸水孔,采用集中排放,同时加大锚杆支护的密度可以改善顶板淋水时锚杆支护的效果.

锚固岩体强度强化的实验研究

将锚杆锚固范围岩体作为一个整体 ,即锚固体。运用相似材料模拟试验 ,结合理论分析 ,研究锚固体的变形特性和强度特性 ,从而分析锚杆的支护机理。结果表明 :安设锚杆可以有效提高锚固岩体的峰值强度和残余强度 ,且锚杆对岩体残余强度的强化程度大子对峰值强度的强化程度。并且 ,随着锚杆布置密度的增加 ,锚固体峰值前的E、C、Φ值与峰值后的M、C。

“水泥-黏土-粉煤灰-生石灰”固化浆液性能试验

介绍了“水泥 -黏土 -粉煤灰 -生石灰”固化浆液的配方选择 ,分析了浆液配制的工艺过程及反应机理 ,通过对其性能测试 ,找出了合理配比 .固化破碎煤体的试验表明 ,固化后能有效提高固化体的强度 .此外 。

深井巷道围岩锚固体流变控制力学解析

围岩流变是深井巷道变形破坏的主要特征,通过相似材料无锚体及锚固体蠕变实验,得出了锚固体蠕变特征及控制模式,建立了深井巷道围岩锚固体流变控制力学模型,分析了各因素对围岩锚固体流变稳定性的影响,确定了基本锚杆支护参数,最后进行了工程算例与实测对比。结果表明:锚固体流变的基本特征有别于无锚岩体,不仅表现出锚固体位移比无锚岩体位移小,而且锚固体呈现等速蠕变阶段时间长及蠕变应力水平高的特点,且锚固体存在明显的蠕变二阶段(主要)或三阶段(次要)特征;巷道围岩锚固体流变稳定性主要与围岩所处应力水平、锚固厚度、断面尺寸及加锚弹性模量有关;合理的锚杆支护参数能够实现巷道围岩锚固体流变稳定,实测数据与理论计算较为吻合,巷道支护效果显著。

巷道支护效果模糊综合评判

文章根据一工程应用实例 ,运用模糊数学方法 ,选取顶板下沉率、两帮移近率、底鼓率、失修率、支护成本、巷道掘进速度六个主要因素作为衡量巷道支护效果的因素论域中的参量 ,建立了巷道支护效果的模糊综合评判模型 ,可以对巷道支护效果的好、较好、一般。

综采工作面预掘大断面回撤通道支护技术研究

大采高综采工作面支架体积大、吨位重,支架回撤困难,占用时间长。根据赵固一矿12011综采工作面的具体地质条件和生产条件,提出在工作面停采线附近预掘一条大断面巷道作为回撤通道,安全、快速回撤支架。回撤通道采用高强度锚杆、锚索联合支护,并采用木垛作为加强支护,同时对两帮煤体进行注浆加固。通过通道内顶板离层监测,证明采用的支护方案完全能够满足综采支架回撤需要,可为类似条件下回撤通道选择提供参考。

回采巷道过断层顶板应力分布特征研究

通过相似材料模拟试验,建立平面应力模型,分析研究断层下盘巷道各点超前应力峰值点分布规律和断层上盘超前应力分布特征。试验结果表明:在断层上盘和断层下盘都存在一个最大超前应力峰值点;其顶板各点超前应力峰值点变化规律为:随着巷道向断层的掘进,巷道各点超前应力峰值点逐步增大,在靠近断层附近发生突变,达到最大值,在断层处再逐渐减小到最小值;随着巷道穿越断层,其超前应力峰值点又逐步增大到最大值,然后再逐步减小到正常开挖状态。

平顶山煤业(集团)公司一矿地应力测量及分析

介绍了KX - 81型空心包体应变计的测量原理、测量方法 ,并利用其对平顶山煤业(集团 )公司一矿地应力进行了测量 ,根据实测的结果 ,分析了矿区地应力场分布特征及其与地质构造的关系 .

极软煤层回采巷道注浆加固试验

本文叙述了采用高水速凝材料加固极软煤层回采巷道帮角的试验过程，提出注浆是提高煤巷帮锚杆锚固力、控制围岩变形的一条有效途径。

回采巷道锚杆支护两帮稳定性分析

根据巷道围岩应力变化特点结合锚固体变形破坏的相似材料模拟试验， 分析了巷道两帮锚固体的变形破坏特征， 指出锚杆支护巷道两帮表面主要发生张性破坏， 锚固体内部发生剪切破坏， 据此建立起回采巷道锚杆支护两帮稳定的分析模型， 提出了两帮稳定的判别准则， 即锚固体中锚杆的拉应变必须小于锚杆的允许拉应变， 在巷道两帮围岩较松软时，

极软煤层复合顶板回采巷道锚杆支护技术

阐述在极软煤层复合顶板条件下回采巷道采用锚杆支护的设计方法及技术措施 ,对其支护效果进行了分析。

斜井掘进表土淋水段支护技术

论述了斜井掘进穿越具有膨胀性的含水表土层过程中所采用的技术方案 ,指出支护结构的整体稳定性是支护成功的关键。