薄煤柱护巷优化分析及合理宽度的研究

竹林山煤业公司工作面区段煤柱较大,造成煤炭资源浪费,同时巷道变形严重。为合理布置巷道减小巷道变形、提高煤炭回采率,提出使用小煤柱留巷技术。通过实验室力学性能测试、理论分析、数值模拟计算,从节约资源提高煤炭采出率的角度出发,考虑巷道维护的难易程度,提出8m为合理的煤柱宽度。

构造应力影响下煤巷变形机理及合理支护设计

固庄煤矿15#煤层15704工作面回风顺槽处于"锅底"状的向斜构造中,导致回风顺槽围岩变形量大,难以满足矿井正常安全生产。基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,提出采用"普通锚固+锚注+快速承载预应力锚索"联合支护方案。普通锚固可以控制浅部围岩,锚注可以加强浅部围岩强度,快速承载预应力锚索可以调动深部围岩承载,形成整体的拱形承载结构。现场工业性试验表明,采用"普通锚固+锚注+快速承载预应力锚索"联合支护方案后,顶底板移近量为24.5mm,两帮移近量为9.3mm,顶板离层量控制在7.1mm以内,效果良好,可以较好地控制构造应力影响下巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。

复合顶板松软煤层巷道破坏机理及高预应力支护技术

针对崇升煤矿采区巷道顶板为复合顶板,两帮强度低,传统棚式支护难以控制围岩变形量大这一问题,基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,对复合顶板松软煤层巷道的破坏机理及高性能预应力支护体系进行了研究,得出了巷道围岩连锁失稳、破坏机理及其相关解决技术。现场工业性试验表明,采用高性能预应力支护技术后,顶板下沉量为43 mm,两帮移近量为115 mm,离层量控制在33 mm以内,效果良好,得出高性能预应力锚杆支护可以较好控制复合顶板松软煤层巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性。

深部大断面软岩巷道变形破坏机理及高预应力支护技术

针对兴跃煤矿2#煤层回风大巷围岩变形量大这一问题,基于弹塑性力学及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值计算的方法,对深部大断面软岩巷道的变形破坏机理及高预应力联合支护技术进行了研究,提出采用"锚杆+钢筋梯子梁+钢筋网+锚索"联合支护方案。现场工程实践表明,采用高预应力联合支护技术后,顶板下沉量为48 mm,两帮移近量为86 mm,底鼓量为120 mm,离层量控制在26 mm以内,效果良好,得出高预应力联合支护技术可以较好控制大断面软岩巷道围岩变形及顶板离层,提高巷道整体稳定性。