采区下山煤柱下伏巷道底鼓力学机理

针对采区下山煤柱下伏巷道底鼓的问题,采用理论分析、数值模拟方法,对煤柱下巷道底板变形规律进行分析,并提出防治方法。研究结果表明:煤柱区集中应力影响下,下部岩层主要以垂直应力分布为主;基于弹性地基梁理论,得到了巷道底板挠曲线微分方程,分析发现,采区下山煤柱下伏巷道底鼓主要由上覆载荷过载所致,同时数值模拟也发现,随着采区两翼开采完毕后,采区下山煤柱上覆岩层形成“T”形空间结构,覆岩载荷通过“T”形空间结构由煤柱传递至下伏巷道围岩,围岩应力增幅达到50%;针对采区下山保护煤柱下巷道底鼓力源,提出了底板爆破预裂防治底鼓的方案,效果显著.

倾斜煤层下伏巷道变形破坏特征及控制技术研究

为探究倾斜煤层下伏巷道的变形破坏特征及控制方法,以林西矿1620皮带巷为研究对象,从倾斜煤层下伏巷道的非对称变形特征入手,通过对倾斜煤层下伏巷道不同位置的围岩应力场、塑性区演化规律进行探究,分析了上部倾斜煤层对下伏巷道的扰动规律及扰动范围,提出了切顶卸压控制方案。现场应用后发现,所制定的控制方案能有效改善倾斜煤层下伏巷道的破坏变形问题,可为同类型巷道的围岩控制提供参考。

基于有效锚固层厚度的近距离煤层下伏巷道支护技术数值模拟研究

针对近距离煤层下伏巷道围岩破碎、锚杆(索)支护控制难度大等问题,以任楼煤矿Ⅱ7_324S工作面回风巷为工程背景,通过理论分析和现场测试,计算了上覆7_2煤层开采后底板岩层破坏深度,分析了下伏7_324S回风巷顶板损伤特征及锚杆(索)可锚性。基于此,根据间隔层厚度对Ⅱ7_324S工作面回风巷进行了分区;基于顶板叠加梁支护理论,提出了Ⅱ7_324S工作面回风巷分区域锚杆(索)支护技术方案,并采用有效锚固层厚度指标,对各区域支护方案进行了校核,确定7_324S工作面回风巷各区域顶板处于有效锚固状态,并对其进行了数值模拟。结果表明,下伏煤巷分区域支护技术具备实际工程生产实践的可行性。

孤岛煤柱面下伏巷道围岩变形特征及加固对策

为了保证孤岛煤柱工作面回采过程中下伏巷道围岩的稳定,以谢桥矿东二轨道上山和皮带机上山为工程背景,采用数值模拟方法,研究了1322(3)孤岛煤柱工作面底板岩层及下伏巷道围岩变形破坏特征。研究结果表明,煤柱工作面回采后,因下伏巷道岩体经历了加载-卸荷力学过程,巷道围岩变形明显增大,特别是巷道顶、底板破坏尤为严重。因此,制定了采前采用锚索加固,采后通过锚杆补网维护的加固对策。现场实践表明,巷道通过加固和维护后,顶板最大下沉量只有33 mm,两帮移近量小于150 mm,底鼓量最大350 mm,巷道加固效果良好,达到了预期目的。

极近距离煤层下伏回采巷道围岩控制技术研究

针对极近距离煤层下伏巷道支护难度大的问题,采用数值模拟、理论分析、现场实践相结合的研究方法,开展极近距离煤层开采底板下伏巷道围岩稳定性控制技术研究,得出:极近距离煤层开采底板下,将下伏回采巷道相对上覆残留煤柱中线错开12~16 m距离布置,有利于下伏回采巷道支护稳定,并在此基础上提出锚杆+金属网+金属棚架的联合支护方案,应用效果良好,为类似条件下的巷道支护提供了有意义的参考。