德顺煤业复合顶板巷道围岩控制技术研究

为解决矿井开采顶板支护难、支护效果不佳等问题,基于山西焦煤西山煤电德顺煤业11106工作面复合顶板岩层及锚杆锚索支护情况,利用FLAC3D数值模拟软件,建立复合顶板岩层及锚杆支护模型,模拟给锚杆施加不同预紧力,探究复合顶板岩层强度、稳定性、完整性情况,模拟结果表明:高预应力锚杆支护作用较强,增强了围岩的自承载能力。基于模拟结果,采取长短锚索支护方式对11106工作面顶板进行支护,监测发现顶板稳定性较好,现场实践取得了良好效果。

深埋冲击区域大跨度岔门顶板复合支护技术

工作面切眼大跨度岔门支护是煤矿顶板管理的重中之重。随着煤矿开采逐步向深部方向发展,受地质构造、采空区、埋藏深度等诸多因素影响,冲击地压危险区域巷道支护条件越来越复杂,给大跨度岔门顶板支护带来了较大难度。结合姚桥煤矿矿井自然条件,在满足冲击地压支护标准的条件下,对工作面切眼大跨度岔门顶板采取了复合支护加固技术,取得了较好的应用效果。

Bolt Supporting of Large-Span Soft Rock Roadway in Shaqu Colliery

The instability of trapezoidal Ⅰ-steel support is analysed for the compound roof of main coal seam in Shaqu Colliery, and the mechanism of bolt supporting is studied. A scheme of bolt supporting has been given and put into practice, remarkable technical and economic benefits have been got.

高应力复合顶板巷道全锚索支护技术实践

针对铺龙湾矿高应力复合顶板8103运输巷围岩变形量大的问题,采用现场钻孔窥探得到顶板岩层性质及破坏特征,提出采用全锚索支护方式提高围岩稳定性。根据数值模拟巷道顶帮全锚索支护后应力分布情况,确定全锚索支护参数,通过现场监测支护后巷道围岩可知,全锚索支护能够有效解决高应力复合顶板条件下巷道围岩变形大的问题。

泥岩夹矸复合顶板稳定性控制技术研究及应用

针对部分工作面顺槽夹矸及顶煤厚度大、巷道围岩强度低、易离层、巷道顶板下沉量大等问题,提出采用中空注浆锚索注浆改性的补强支护技术提高巷道稳定性。在常规锚网索支护的基础上,根据浆液在顶板夹矸及顶煤中的扩散半径,优化中空注浆锚索间排距,注浆改性改善顶板围岩力学性能。现场试验效果表明,与常规支护比,采用高强度注浆锚索补强支护技术改善了泥岩夹矸复合顶板稳定性。

深部复合顶板煤巷变形破坏机制及耦合支护设计

煤矿开采进入深部以后,地质力学环境远比浅部复杂得多,由此引起的各种非线性力学现象越来越严重,给深部支护与开采带来很大的难度。夹河矿2442工作面上材料道复合顶板松散、破碎,采用原支护形式很难有效控制,进而加剧两帮收缩和底板臌起,严重影响巷道的正常掘进和安全生产。通过对该巷道工程地质条件的综合分析和地质力学评估,采用数值模拟和理论分析方法研究该类巷道的变形破坏机制,有针对性地提出锚网索耦合支护设计方案,现场试验结果表明该支护设计方案可取得良好的支护效果。

复杂围岩环境下大断面巷道支护系统研究与实践

在高、低位复合顶板不同地质条件下及时调整锚杆(索)的支护参数是能否保证全煤巷道稳定的关键.采用离散元数值计算方法研究了大断面切眼在不同断面不同工况条件下的塑性区分布及位移,结果表明,在高位复合顶板条件下,加大锚索长度及预紧力是改善支护效果的重要手段;在低位复合顶板条件下,调整锚杆参数或变锚杆为短锚索是一种行之有效的方法.经过反复实践证明使用槽钢梁与锚索组合的支护效果明显优于钢带与锚索的组合,并将槽钢梁与顶板钢带垂直布置,与钢筋网组合使用,有利于实现载荷均匀化,可以明显改善巷道围岩环境.

复合顶板的破坏机理与锚杆支护技术

为缓解翟镇煤矿复合顶板巷道支护的困难局面,通过理论分析、数值模拟并结合工程实践,对复合顶板巷道变形破坏机理及相应的锚杆支护技术进行了研究.结果表明:复合顶板的变形破坏主要是因锚杆的主动支护作用较差,加之复合顶板各岩层的节理裂隙发育,使复合顶板的初期离层量和变形量较大,顶板的稳定性持续恶化,最终导致复合顶板的大变形以至破坏.为此应提高锚杆(索)的预紧力以充分发挥锚杆(索)的主动支护作用,增强支护系统的护表功能并加强锚索支护的强度.

大断面复合顶板煤巷破坏特征及支护策略

以某矿大断面复合顶板煤层巷道为研究对象,结合现场实际生产地质条件和目前支护存在的问题,分析了复合顶板煤巷围岩破坏特征及裂隙发育规律,探讨了大断面复合顶板巷道破坏失稳原因,在此基础上提出了高预应力锚杆锚索组合支护策略。现场实践表明:提出的支护策略对大断面复合顶板煤巷围岩的控制具有良好的效果,能为类似条件的巷道支护提供借鉴。

高位复合顶板巷道锚杆锚索耦合支护研究

针对高位复合顶板围岩强度低而差异大、层间粘结力弱且易离层冒落等特点,结合离石矿4303工作面巷道实例,在实验室围岩特性分析的基础上,采用FLAC3D对该类巷道顶板破坏特征、锚杆锚索耦合加固机理进行了数值计算,并对在掘巷道围岩变形、锚杆(索)工作载荷进行了实测分析。研究表明,有效控制该类顶板应及时支护巷道围岩,利用锚索加大锚固范围,采用钢带网提高低位岩层的支护刚度,布置斜拉锚索和斜角锚杆提高巷道顶角部综合强度。

高应力破碎顶板煤巷围岩破坏机制及复合支护设计

随着煤矿开采深度的不断增加,深部地质力学环境变得更为复杂,地应力越来越大,给煤矿巷道支护和开采带来很大困难.运用数值模拟试验和现场工业性试验,对深井复合高应力破碎顶板软岩巷道的支护问题进行了研究,提出对该类型巷道采用以锚网索槽钢为主的复合支护形式.实践证明,以锚网索槽钢为主的复合支护形式,必要时进行注浆加固,能有效控制巷道围岩变形,保证巷道的安全使用.

高瓦斯松散煤体复合顶煤巷支护参数优化分析

为解决枣园煤矿23081机巷的支护难题,利用FLAC3D软件建立23081机巷模拟模型,模拟分析了巷道支护方案及参数。结果表明23081机巷顶板宜采用长2400mm锚杆,两帮宜采用长2000mm锚杆,锚杆排距600mm;采用长8300mm的锚索对顶板进行加固,锚索间距1200mm。实践表明支护系统稳定可靠,达到了预期的支护效果。

复合顶板动压巷道锚索失效机理及合理预应力研究

受强烈动压影响的复合顶板巷道锚索经常会发生大面积支护失效,致使此类巷道在使用过程中需多次维修,成本高,影响安全。文章分析了锚索失效的机理,指出动压影响复合顶板锚索施工过程中预紧力不足是导致锚索支护失效的主要原因。并通过数值模拟和试验研究了导致锚索支护失效的关键影响因素,提出了合理的锚索长度应该在4~6m。现场试验证明,合理的锚索预紧力不仅可以缩短锚索长度,而且可以显著改善巷道的支护效果。

大断面复合泥岩顶板切眼桁架锚索组合支护技术

针对白龙煤矿大断面复合泥岩顶板切眼的支护难题,项目组提出了预应力桁架锚索组合支护系统进行大断面的巷道围岩控制。本文研究了预应力桁架锚索组合支护的机理,结合现场实际生产情况,运用计算机数值模拟方法进行桁架锚索组合支护方案参数优化设计。该方案在白龙煤矿2-1101大采高综采面切眼进行了现场试验,取得了成功,产生了显著的技术经济效益,具有良好的推广应用前景。

复合顶板大断面煤巷围岩稳定性试验研究

为探讨复合顶板大断面煤巷围岩渐进性破坏机理,以晋城煤业集团赵庄煤矿为工程背景,采用石膏单元板等相似材料,进行了煤巷开挖掘进、锚杆与锚索一体化支护相似模型试验研究。研究结果表明:分级加载条件下,以泥岩和砂质泥岩为主的复合顶板大断面巷道围岩底臌严重,围岩两帮移近量相对较小,顶板整体下沉较大;围岩底臌属挤压隆起型,两帮属脆性压裂破坏,顶板破坏呈现出离层破坏特征;顶、底角处的围岩受到水平应力为主的双向应力,其破坏均为剪切型挤压破坏。

煤巷复合顶板支护参数优化研究

基于安居煤矿煤巷复合顶板变形特征,以2305轨道顺槽为例,通过现场监测和FLAC^(3D)数值模拟,分析顶板岩层破坏范围和规律,确定优化支护方案。结果表明:原有支护参数不能有效地控制顶板岩层的变形,围岩塑性区的深度超过锚杆长度;优化后的支护参数有效地控制了顶板的变形移动。

深部巷道复合顶板网兜治理研究

为了解决深部巷道复合顶板网兜问题,以安居煤矿1306采准巷道为例进行研究,通过系统的理论分析和数值模拟,并结合实际的围岩地质条件,从提高支护强度和加强护表能力两个方面入手,提出了合理有效的巷道支护参数和顶板喷浆的措施。经现场施工验证,优化的支护方案成功地解决了复合顶板网兜等变形破坏问题,保证了巷道支护安全稳定,同时为安居煤矿其他采准巷道支护提供了借鉴。

复合顶板大断面开切眼锚网索支护技术研究

为解决复合顶板大断面开切眼支护难题,根据王家岭煤矿20106工作面大断面开切眼的地质条件,通过物理模拟试验分析了复合顶板大断面开切眼围岩变形破坏特征,结果表明:大断面复合顶板开切眼顶底角及顶板易变形破坏,开切眼扩帮期间围岩变形破坏明显超过掘巷期间围岩变形,提出了具有针对性的围岩控制对策,确定工作面开切眼采用"二次成巷+锚网索+单体液压支柱"联合支护方式,现场工程实践结果显示,开切眼最大离层量为9 mm,最大断面收缩率为6.6%,支护方案较好地控制了大断面开切眼的围岩变形。

复合顶板工作面液压支架选型及优化设计

通过对复合顶板特性分析,给出管理复合顶板的有效措施;并针对开滦集团吕家坨煤矿复合顶板工作面开采遇到的具体问题,给出复合顶板工作面液压支架选型依据,研发设计了1.5 m中心距8 000 k N高工阻液压支架,提高了工作面支护强度,防止了复合顶板工作面架前冒顶,保证了矿井安全高效生产。

复杂地质条件下的顶板支护技术

翟镇煤矿7204工作面副巷应力集中下复合顶板煤巷掘进,采用锚带网、锚索和架棚联合支护,充分发挥了围岩的自稳能力和承载能力,采用液压支柱作为棚腿进行主动式补强支护,成功地支护了高地压力复合顶板煤层巷道,对相同条件下的井巷施工具有借鉴意义。