三心拱形巷道锚索超前支护研究及应用

针对回采工作面单体支柱超前支护存在支护强度不足、工人劳动强度大等问题,提出了采用超前锚索主动支护替代原有的单体支柱被动支护的技术方案,并针对协庄煤矿三心拱巷道建立了围岩变形预计模型,通过理论分析得到了巷道合理超前支承力为0.83 MN,而超前锚索支承力可达到1.52 MN,满足超前支护需要;确定了巷道超前支护技术参数为:顶板每排布置3根22.0 mm×8300 mm超前锚索,排距1000 mm;在协庄煤矿11101工作面回风巷进行了应用,并在工作面推进过程中检测了超前支护段的围岩松动圈、围岩变形及锚索受力等参数,得到超前支护范围内围岩变形较小,围岩稳定,且锚索工作阻力仅达到抗拉强度35%左右,验证了超前锚索支护的可行性,改善了超前支护作业环境。研究不仅可以指导本矿其他工作面超前支护,也可以在其他类似矿井推广使用。

U型钢三心拱形可缩性扎角支架设计计算方法

介绍了设计的U型钢三心拱形可缩性扎角支架的一种新方法,其基本思路是把U型钢搭接弧按扇形几何关系计算,通过现场实际检验,此方法可行。

综放大跨度三心微拱形开切眼围岩破坏机理与控制技术

针对松软厚煤层综放大跨度开切眼围岩控制难题,以魏家地煤矿2303工作面开切眼为工程背景,采用数值模拟与现场实践相结合的方法,提出了三心微拱形开切眼断面形状,探讨了三心微拱形开切眼围岩应力分布特征及破坏机理,并与矩形切眼对比分析。结果表明:三心微拱形开切眼的肩角和顶板受力均匀,能够将顶板垂直应力传递到两帮,肩部所受压应力明显减小,未出现较大应力集中现象;肩角附近围岩主要受到压剪破坏,破坏区域集中,呈“蝶形”分布;顶板围岩受到拉剪破坏,破坏区域面积减小,围岩相对稳定;且弧形顶板、肩角有利于锚杆安装。基于三心微拱形开切眼围岩破坏特征,提出了锚杆-锚索-锚网联合支护的围岩控制技术,顶板下沉量减少50%,两帮移近量减少55%;在2303工作面进行工业性试验,现场实测顶板下沉量为170 mm,两帮相对移近量为220 mm,围岩控制效果良好。

石壕煤矿扩巷复合支护技术实践

为了满足矿井生产需要,将原巷道半圆拱形巷道小断面改扩为三心拱形大断面,采用U型棚+锚索(杆)+网+钢带+喷浆复合支护,效果明显,有效地控制了围岩顶板下沉量,满足了巷道通风、运输、行人的需要,实现了本质安全。