常村矿25采区运输平巷厚层软弱顶板支护参数优化

常村矿25采区运输平巷顶板为厚层软弱顶板,掘进一段距离后,发现巷道两帮出现鼓出、破碎的现象,围岩变形严重,影响巷道的正常使用。为解决该问题,通过现场监测、原因分析及研究控制技术对巷道的支护体系进行优化,得到锚杆+锚索+锚网的联合支护方案,并对优化后的方案进行了数值模拟和现场验证。结果表明,采用优化后的支护方案,运输平巷的两帮及顶底板的变形量均控制在允许范围内,能够满足巷道通风及行人的要求,确保采区运输平巷在今后的掘进工作中正常安全的使用。

高应力厚层软弱顶板煤巷锚索支护失效机理及合理长度研究

按传统方法设计的锚索在深井厚层软弱顶板煤巷中经常发生大面积支护失效,致使这类巷道维护十分困难,成本高。通过现场勘查与理论分析,研究了导致锚索支护失效的影响因素,指出软弱厚层直接顶板锚索孔施工过程中的变形和安装过程对锚固剂的破坏是导致锚索支护失效的主要原因。提出了基于厚层软弱直接顶的新的锚索参数设计方法。现场实践表明,按新方法设计的锚索不仅缩短了锚索长度,而且大幅度提高了锚固力,显著改善了巷道的维护效果。

基于能量平衡的厚层软弱顶板巷道支护技术研究

巷道围岩变形失稳过程实质上是能量积聚与耗散的过程,归根到底是能量驱动下的一种状态失稳现象。为解决厚层软弱顶板巷道的控制难题,以黄岩汇煤矿15107轨道巷为工程背景,采用离散元程序UDEC5.0研究不同顶板软弱岩层厚度下巷道围岩能量演化规律,并提出基于能量平衡的巷道支护技术原理,认为实现厚层软弱顶板巷道的安全控制应从3个方面入手:1)优化巷道布置,避免布置在应力集中区,从源头上减小围岩积聚的应变能;2)提高支护结构适应围岩变形的能力,避免支护受力过大而失效;3)在巷道围岩中设置弱结构,耗散一部分能量,减小作用在支护上的载荷。应用基于能量平衡的巷道支护技术原理进行巷道支护方案设计,现场监测表明巷道的剧烈变形得到有效控制,为类似条件下的巷道围岩控制提供了借鉴。

厚层松软复合顶板煤巷梯次支护力学原理及应用

井厚层软弱复合顶板巷道围岩,单一长度的锚索加强支护,形不成稳固的承载结构,导致下位岩层离层,巷道围岩继续变形和破坏.提出了梯次支护原理,首先采用锚杆支护在巷道顶板浅部围岩造壳(一阶支护),再采用短锚索支护控制顶板中下部软弱煤岩形成二次强化锚固承载结构(二阶支护),再应用长锚索对已形成的二阶锚固承载体向顶板上部深层煤岩体实施整体组合锚固(三阶支护),在顶板岩层中形成一定厚度和承载强度的具有组合锚固效应的阶梯式立体支护结构,并对其支护力学原理进行了理论分析.该支护技术成功应用于淮南顾桥煤矿11151轨道顺槽,其巷道顶板浅部围岩离层分别为10和14 mm左右,深部围岩离层最大值为23 mm.