厚煤顶动压影响巷道支护方案优化设计及应用

针对8206回风巷厚煤顶动压影响巷道存在的顶板易随采随冒的问题,综合运用现场调研、文献检索、理论分析等研究方法,分析该巷道原支护方案的缺陷及应该优化的方向,设计了一套“高预应力锚索整体支护方案”,并成功进行了工程实践。掘进支护后的矿压观测表明,实施优化后的支护方案后,巷道顶底板移近量、两帮移近量、顶板离层值均得到了有效控制,实现了安全高效掘进。

厚煤顶大断面切眼裂隙场演化及围岩稳定性分析

针对厚煤顶大断面切眼宽度日益增大，围岩控制难题日益凸显的窘境，选取山西五家沟煤矿5203切眼为工程背景，采用UDEC数值模拟了切眼宽度6～10m过程中，围岩裂隙场分布特征、拓展趋势及相对演化规律。结果表明：围岩裂隙场分为3个区：裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区，均呈“半椭圆”状；切眼宽度的增加，顶板裂隙3区深度与切眼宽度成正比关系；两帮裂隙3区呈“台阶式”增长；底板裂隙贯通区呈“台阶式”增长，其余两区线性增长。同时，加剧了顶板微裂隙区向裂隙发育区的转化和裂隙发育区向裂隙贯通区的转化。由侧压系数1．0时不同切眼宽度等应力轴比分析，可知：顶板塌落区高度与巷高呈正指数增大，两帮塌落区厚度呈负指数减小。认为：性能优越的锚杆可更好的限制裂隙滑移，延缓围岩碎胀变形；双桁架锚索可锚固在肩角无裂隙区和顶板深部预应力叠加区，可封闭顶板中部裂隙贯通区。基于此提出了高强、高预紧力锚带网和双桁架锚索联合控制技术，切眼掘出后10d实现自稳，顶底板相对移近量125mm，两帮相对移近量94mm，顶板累计离层3mm。该研究丰富了大断面切眼围岩控制理论及实践经验。

特大断面厚煤顶开切眼复合桁架锚索围岩控制技术

针对五家沟煤矿断面达9.0m宽,3.5m高的留厚煤顶特大断面切眼支护难题,采用复合桁架锚索支护系统对该综放面切眼进行支护。结合现场实际的地质条件确定了锚索长度、锚索角度、孔口帮距等主要的支护参数,形成了最终的支护方案。运用数值模拟软件对原支护方案和现支护方案进行了数值模拟分析对比,分析得出采用预应力复合桁架锚索支护系统控制该特大端面开切眼围岩是安全可靠的。该支护方案在现场5203综放面开切眼试验取得成功,巷道断面收敛率小,为相似地质条件下的厚煤顶特大断面开切眼围岩控制提供了借鉴意义。

厚煤顶大断面煤巷关键部位及围岩控制

采用UDEC模拟了巷宽对山西磁窑沟煤矿10106输送带巷围岩稳定的影响,结果表明:顶、底塑性区呈"拱形"分布,两帮呈"三角形"分布。塑性区深度顶板>两帮>底板;塑性区深度增加迅速:两帮>顶板>底板;围岩表面变形:顶板>两帮>底板,表面变形增加量:顶板>两帮>底板。认为:两帮上部为第一控制关键部位,顶板为第二控制关键部位,两帮和顶板锚杆索空间应力骨架结构互相促进围岩稳定。基于此采用高强高预紧力锚杆索支护技术。

厚煤切顶巷道顶板围岩支护承载稳定性分析

随着深部开采中切顶卸压技术的普遍实施,切顶巷道的顶板围岩稳定性问题日益突出,特别是对于厚煤层、厚泥岩等易离层破碎的煤岩顶板,切顶巷道冒顶失稳隐患更为严重。为研究上述问题,结合具体工程背景分析厚煤切顶巷道顶板采动失稳特征,提出以单体液压支柱支护为承载结构的厚煤切顶巷道顶板支护控制对策,构建单体支柱顶板承载力学模型。研究结果表明:受超前采动的影响,巷道顶板破坏失稳现象加剧,且厚煤顶板条件导致锚杆(索)锚固悬吊作用有限,因此被动支护成为切顶巷道稳定性控制的关键。通过构建单体支柱顶板承载结构力学模型,发现巷道越宽带来的顶板支护承载负担越大,单体支柱数量越多,越有利于被动支护分担顶板来压;单体支柱布置越靠近巷道顶板中部,被动支护的控制效率越高,合理布置能够实现超前采动影响下切顶巷道的稳定性控制。通过数值模拟和工程实践的支护控制效果验证,证明了支护设计的合理性。

强采动厚煤顶巷道围岩稳定性影响因素研究

为解决厚煤顶大断面采动影响巷道围岩稳定性控制的难题,需对其关键影响因素进行系统分析。以同忻煤矿5209回风平巷为研究背景,阐述了采掘接替关系与侧压系数致使巷道围岩失稳的力学机理。将5209回风平巷分为迎采动掘巷、采后掘巷和静压掘巷3个阶段,并用FLAC 3D数值模拟方法,解析了不同掘巷时机、不同侧压系数对巷道围岩稳定性的影响程度。研究结果表明:迎采动掘巷对巷道围岩稳定性的影响最为显著,且采动影响巷道两帮变形呈现出较为显著的不对称性;侧压系数λ>1时,煤柱帮的响应敏感程度最高,水平位移呈迅速增加趋势。

深井大断面软弱厚煤顶开切眼巷道围岩稳定性及控制

针对深井大断面软弱厚煤顶切眼巷道存在的支护难题,以郭屯矿3301大采高工作面开切眼为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形破坏规律及相应的控制技术,研究结果表明:①切眼巷道围岩依次划分为裂隙贯区、裂隙发育区、微裂隙区,随着切眼宽度增加,裂隙区位增大特征明显,当巷道宽度为12 m时,裂隙贯通区最大高度为2.6 m,两帮裂隙贯通区为1.1 m,顶板裂隙贯通区高度为1.5 m;②大断面、高采掘应力与煤体低强度是深井大断面厚煤顶切眼巷道稳定性主要影响因素,三者相互作用、相互影响,导致顶板和两帮裂隙快速发育进而发生塑性破坏,产生显著表面变形;③结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护+单体柱加固"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理,现场工业试验验证了支护方案的合理性。

综放大断面厚煤顶巷道围岩失稳及高延伸率锚索控制技术

综放大断面厚煤顶巷道顶板煤体较为松软破碎,在地质复杂地段容易出现离层膨胀,产生较大松动变形压力,导致锚索拉断甚至引发严重冒顶事故。针对8203综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间发生的冒落失稳问题,对巷道顶板变形破坏特征分析,认为顶板岩层冒落失稳的主要原因是煤体松软和锚索延伸率不足。在工程实践中,通过调整锚索支护参数以保证顶板支护结构的完整性和抵抗强度,取得了良好的效果。

厚煤顶煤巷围岩稳定性类别评判及支护设计

在总结分析厚煤顶煤巷围岩变形破坏的主导因素基础上,进行煤岩样采集测试和底板比压测试,得出巷道煤岩几何力学参数值。选取围岩稳定性分类指标,确定合理取值,运用模糊综合评判法评判围岩稳定性类别。根据评判结果,确定支护参数选择方向,进而设计出合理的支护方案。现场工业试验结果表明:巷道围岩控制效果较好。

厚煤顶大跨度区段平巷围岩控制及支护设计

针对某矿5201大断面运输平巷的顶板控制问题,充分利用文献检索、现场调研、理论分析、数值模拟等工具,分析了围岩变形破坏机理,然后使用FLAC 3D数值模拟软件对巷道宽度对围岩破坏的影响情况进行模拟研究,最后设计5201大断面运输平巷的支护要点及具体支护方案,保障了巷道的正常生产使用及安全生产。

大倾角厚煤顶开切眼高预应力锚杆索支护技术实践

本文针对+708—+750 m大倾角厚煤顶开切眼支护难题,提出了采用高预应力锚杆索支护技术。通过现场观测,切眼两帮移近在13 d之后趋于平稳,最大移近量为185 mm,平均移近量为14.2 mm/d;顶板下沉量在10 d后趋于稳定,最大下沉量为127 mm,平均下沉量为12.7 mm/d。该支护技术有效控制了切眼围岩变形,为后面支架及综放设备的运输与安装提供了保障。

厚煤顶大断面回采巷道支护方案分析与优化

针对厚煤顶大断面回采巷道因应力反复扰动及叠加带来的支护困难,本文综合运用理论分析及数值模拟等手段,设计出锚杆（索）、钢带托板、金属网联合支护的巷道基本支护方案和巷道超前支护方案,并针对特殊地段提出打设组合锚索、注浆加固、打设密集木垛等加强支护方案。现场实测数据显示：工作面回风顺槽超前25~30m以外,顶底板移近量及两帮移近量较小,但在超前25~30m以内,顶底板移近量及两帮移近量增长较大,巷道围岩变形量局部较大,但整体上能够保证巷道的有效支护和生产使用。

基于组合锚索的厚煤顶大断面开切眼支护实践

针对某矿8107厚煤顶大断面开切眼的支护问题,分析该巷道的支护原则及要点,设计了基于组合锚索的开切眼综合支护方案。该支护方案在该矿8107厚煤顶大断面得以实施后,巷道顶底板移近量范围为15～66 mm,两帮移近量为16～52 mm,实现了厚煤顶大断面开切眼的有效支护。

厚煤顶大跨度开切眼“内-外”协同支护设计

针对"三软"煤层中厚煤顶大跨度开切眼的支护难题,综合运用现场调研、文献检索、理论分析等研究方法,分析开切眼巷道的支护难点及合理的支护方向,设计了巷道围岩内部锚杆—锚索支护、巷道围岩外部工字钢架棚支护的巷道围岩"内—外"协同支护方案,并经工程实践及矿压观测验证,实现了厚顶煤大跨度开切眼的有效支护,实现了巷道安全快速掘进。

综放厚煤顶回采巷道支护优化研究

以同煤集团同生树儿里煤业8105综放面轨道顺槽为工程实例,针对该巷道变形破坏特征对其支护方案进行了优化设计。现场观测结果表明,该巷道顶板最大下沉量、两帮最大收敛值、底板最大鼓出量均在安全范围之内,实现了厚煤顶回采巷道稳定性控制,对类似工程条件巷道具有借鉴意义。

厚煤顶大断面开切眼支护技术改造实践

针对某矿22110厚煤顶大断面开切眼的支护难题,综合运用现场调研、文献检索、理论分析等研究方法,探析特殊地质生产条件下的围岩变形特点,进而设计了开切眼锚杆索综合支护方案。实践表明,该支护方案实施后,巷道顶底板移近量、两帮移近量、顶板离层值均得到了有效的控制,实现了厚顶煤大断面开切眼的有效支护,同时对于提高掘进及支护效率有极大改善,技术经济效益显著。

常村煤矿易燃冲击厚煤层巷道支护技术

针对义马常村煤矿易燃厚煤层在冲击危险压力区域大断面巷道支护的难题,在建立主动支护体系的基础上,选用早封、高密贴的强韧封层技术、开挖卸压槽和稳压胶结技术,获得了理想的支护效果。

大跨度巷道厚煤层顶板失稳分析与优化方案研究

以回坡底煤矿20322综放工作面区段运输平巷顶板掘进期间大面积垮冒为研究对象,分析得出了顶板结构失稳的主要原因,并提出了通过优化锚索支护参数及预紧力锚杆索支护结构增强顶支护结构的完整性和抵抗强度来控制松软厚煤顶的支护理念,在工业性实践中取得了良好的效果。

厚煤顶大断面回采巷道围岩稳定性研究

针对5201厚煤顶大断面回采巷道的支护难题,综合运用现场调研、文献检索、数值模拟、理论分析等研究方法,探析特殊地质生产条件下的巷道围岩变形特点,进而设计了巷道的综合支护方案。实践表明,该支护方案实施后,巷道顶底板移近量、两帮移近量、顶板离层值均得到了有效的控制,实现了安全高效掘进。

王庄煤矿厚煤顶煤巷巷道宽度对围岩稳定性的影响分析

本文根据潞安集团王庄煤矿现场实际生产地质条件和该矿采准巷道的围岩力学性质及几何参数,通过建立FLAC3D数值模型,分析当巷道高度一定时,不同巷道宽度条件下,巷道宽度对该矿厚煤顶煤巷巷道围岩稳定性的影响,最终为该矿的工作面顺槽断面大小及巷道支护提供一定的借鉴。