深部高应力复合顶板巷道支护设计与应用

针对深部矿井高地应力复合顶板巷道围岩条件，通过系统的地质力学测试，对深部巷道围岩地应力状态、煤岩体强度、围岩结构特征进行分析；根据深部矿井复合顶板支护状况，结合现有锚杆支护理论，提出高应力复合顶板巷道支护设计方法和支护原则；通过数值计算、方案对比，确定试验巷道初始支护设计；经现场试验、矿压监测及支护效果评价，证明采用高预应力强力锚杆锚索支护系统能够有效控制深井高地应力复合顶板巷道变形与破坏，保证了巷道支护效果，为工作面快速回采奠定基础。

膨胀应力作用下复合顶板巷道围岩支护研究

针对澄合矿区复合顶板管理难度大,巷道支护困难,严重制约矿井安全开采这一问题,以山阳煤矿5号煤层1501回风巷为工程背景,对复合顶板软岩巷道的破坏机理及支护问题展开了研究。首先通过物理力学试验,得到顶板各岩层的物理参数,然后采用现场实测和理论分析的方法,分析复合顶板的应力分布特征,从而构建山阳煤矿巷道的复合顶板力学模型,最后运用数值模拟和现场实测的方法验证支护方案的可行性。研究结果表明,矿井复合顶板上部砂质泥岩为膨胀岩,最大膨胀率为42.3%,最大膨胀应力为198.2k Pa;中粒砂岩层K4为关键岩层;提出的顶板采用全锚索支护,巷帮采用金属网+钢带+锚杆支护的支护方案,经过数值模拟和现场实测的验证,该方案可满足现场生产需求。研究成果可为类似地质条件的巷道支护提供参考。

深部开采复合顶板巷道围岩支护技术研究

为研究深部开采复合顶板巷道围岩支护技术,以火烧铺矿260303轨道巷为工程背景,分析复合顶板巷道破坏原因,提出深部开采复合顶板巷道围岩支护技术方案。结果表明:通过优化断面形式联合锚索-长短锚杆耦合支护的多级围岩支护方案,可提高巷道断面承载强度及锚杆索的联合支护作用,现场监测顶板下沉量仅为48 mm,两帮移近量稳定为34 mm,表明围岩控制效果较好,能够保证工作面安全生产。

唐山沟煤业复合顶板巷道快速掘进及支护应用研究

为提高唐山沟煤矿1120西3条大巷的掘进速度,以唐山沟煤矿1120西水平轨道巷为研究对象,在综合研究该巷道工程地质条件及原有巷道支护情况的基础上,分析并确定了影响该巷道掘进速度的主要因素,并有针对性地提出了基于锚杆锚索联合支护的优化方案。应用FLAC3D数值模拟分析技术验证了方案的可行性,并进行了现场工程试验。现场应用结果表明,采用锚杆锚索联合支护技术能够实现巷道的安全快速掘进。

复合顶板巷道支护技术研究

1209回风巷顶板为典型的复合顶板,巷道支护期间面临顶板离层量大、围岩支护困难以及顶板容易冒落等问题。由于1209工作面推进距离长,对回风巷围岩变形量要求较高。为此结合1209回风巷现场情况,提出采用锚网索桁架支护方式控制围岩变形,并给出具体的巷道支护参数。现场应用后,1209回风巷顶板、底板、左帮及右帮变形量最大分别为36 mm、95 mm、39 mm、57 mm,围岩变形量在要求范围内,实现了复合顶板巷道围岩变形的有效控制。

软弱夹层复合顶板动压巷道补强支护技术实践

软弱夹层复合顶板巷道在动压影响下的支护难度较大,不仅制约矿井均衡生产,更对现场作业人员的安全带来严重的威胁。以山西焦煤西山煤电斜沟煤矿18505工作面皮带巷围岩支护为工程背景,针对皮带巷软弱夹层复合顶板受邻近18503工作面采动影响下围岩变形严重问题,在分析皮带巷顶板岩性、巷道原支护参数及围岩变形特征基础上,制定以锚索+钢带为核心的软弱夹层复合顶板巷道补强加固技术方案并进行工程应用。现场应用后,18505工作面皮带巷在动压影响下围岩变形严重问题得以较好解决,不仅减少了巷道复修工程量,而且提高了工作面生产期间皮带巷作业人员的安全系数。

纱岭金矿深部巷道顶板分级支护设计与分析

为对纱岭金矿深部巷道的顶板支护方案进行优化,基于现场工程地质调查、地质岩芯数据和室内岩石力学试验,采用RMR岩体地质力学分级和Q系统分级对井下-1400 m深部巷道围岩进行岩体质量评价,并通过评价结果将巷道顶板划分为三级支护强度。根据围岩RMR值对巷道最大自稳时间和跨度进行估算,采用Q系统支护图表法和工程类比法对不同用途的巷道进行支护方案选取和参数计算,最终应用有限元数值模拟软件Phase2对支护方案进行分析。结果表明,采取分级支护可有效保证巷道顶板围岩稳定,降低矿山的支护成本。

深部复合顶板柱梁支护结构的应用

任家庄煤矿210504风巷埋深为600m,顶板为复合顶板,在原支护方案下,巷道严重变形,锚杆、锚索支护失效,不仅造成后续维护成本的增加,还为安全生产带来隐患。基于210504风巷工程地质条件、巷道断面尺寸、设计支护参数,巷道帮部采用高预应力锚网索将破碎松散煤体加固成承重支柱,巷道顶板浅部采用高刚度锚杆将复合顶板加固成梁,深部以自稳隐形拱为拱,对锚索施加一定的预紧力,将拱、梁连接成整体的柱梁支护结构,并对该支护结构进行力学分析。根据该理论对210504风巷重新进行支护设计,在后续掘进中采用新支护方案,通过十字布点监测分析,巷道变形大幅减小,取得了良好的效果。

矩形巷道顶板围岩塑性区分析与支护设计

煤矿采掘大量采用矩形巷道,传统巷道支护设计一般依据圆形巷道塑性区范围确定,而对于矩形巷道塑性区的确定普遍采用数值模拟的方法。为确定矩形巷道顶板围岩塑性区范围,建立巷道顶板梁模型并考虑围岩抗拉压强度不等的特点,对模型进行弹塑性分析,得出巷道顶板最大塑性区高度理论计算式,并据此提出锚杆支护设计方法。为验证理论计算式的适用性,对柠条塔煤矿S1231掘进工作面胶运顺槽巷道顶板围岩最大塑性区高度进行现场监测。研究结果表明,依据理论计算出的巷道顶板围岩最大塑性区高度与现场监测结果基本一致;同时,对柠条塔煤矿S1231掘进工作面胶运顺槽巷道顶板围岩进行支护设计,并对顶板围岩的稳定性进行评价,进一步验证了理论的合理性。

半煤岩巷道复合顶板支护设计

根据鸡西矿业集团正阳煤矿五采2#层煤层赋存条件,结合锚杆、锚索支护机理进行理论分析,合理选择2#层煤巷道复合顶板支护方式和支护参数;分析了复合顶板巷道帮、顶封闭式支护掘进技术效果和经济效益。

煤矿掘进施工巷道复合顶板锚杆支护的研究与探讨

近几年,煤矿掘进施工巷道的锚杆支护技术得到了更为广泛的发展和应用。针对煤矿掘进施工问题展开探讨,进一步分析锚杆支护原理,在提出现有技术发展问题的同时,提出针对性解决对策与应对方案,希望对煤矿行业整体发展提供针对性帮助。

万峰煤矿软岩复合顶板巷道支护优化研究

万峰煤矿1209进风顺槽顶板为泥岩、砂质泥岩、薄煤层及细砂岩互层,顶板岩层承载能力差且较为松软,巷道顶板为典型的软岩复合顶板。1209进风顺槽在原支护方案下表现出顶板离层量大、围岩变形严重以及部分锚杆(索)失效等问题,难以满足巷道使用需要。为此,在结合1209进风顺槽现场地质条件、原支护方案下围岩变形特征等基础上,对巷道支护参数进行优化,具体通过高预紧力锚杆(索)、长锚索并配合恒阻大变形让压装置实现巷道变形有效控制,并具体给出优化后围岩支护方案。现场应用后,1209进风顺槽顶板、底板、巷帮最大收敛量分别为58mm、32mm、63mm,巷道围岩变形量整体较小,表明优化后的支护方案实现了软岩复合顶板变形有效控制。

软岩复合顶板巷道围岩运动规律及支护设计

通过监测某矿1209进风顺槽的巷道围岩深部岩层位移、锚杆(索)工作阻力、巷道煤壁压力,针对软岩复合顶板巷道围岩运动规律进行深入研究,结合监测数据,并加以理论分析,对巷道进行合理参数设计。

深部厚层软弱复合顶板巷道支护技术研究

煤矿开采是一项复杂工作,在实际开采期间经常会遇到恶劣地质情况,不仅会影响开采进度,甚至会引发事故,造成人员伤亡。基于此,针对煤矿开采期间,深部厚层软弱复合顶板巷支护相关内容进行研究,做好相应分析工作,确保后续煤矿开采稳定进行,提高开采产量。

大断面软弱复合顶板巷道支护技术研究

为解决大断面软弱复合顶板巷道支护技术应用过程存在的局限问题,以实际煤矿开采工程项目为例,分析了复合顶板巷道支护技术的应用现状,并提出了桁架锚索与锚杆联合控制方案与模型优化方法。结果表明,需在明确软弱复合顶板巷道岩体受力状态的情况下,着手选用巷道支护手段,以保证支护效果。

井下复合顶板动压巷道的支护分析

随着井下采煤工作的不断推进,容易出现典型的复合顶板,会在采动的影响下造成破碎下沉和顶板离层等问题,不利于保障巷道的安全,需要结合巷道应力演化特征,开展合理的支护。如何做好井下复合顶板动压巷道的支护工作,成为很多企业需要考虑的问题。以某矿的井下开采为例,进行工程概述和巷道围岩应力演化的分析,在了解锚杆支护的原理后提出锚杆+锚索的支护方案,经过数值模拟与矿压监测,发现动压巷道的支护效果良好,利于满足矿企的安全开采需要。

煤矿掘进施工巷道复合顶板锚杆支护的研究与探讨

巷道复合顶板锚杆支护技术是一种高效的巷道支护技术,适用于煤矿掘进施工巷道的支护工作,可以提高巷道的承载能力和抗震性能,降低巷道的变形和破坏风险,为煤矿掘进施工巷道的安全运营提供有效保障。近年来复合顶板锚杆支护技术在我国逐渐开始大规模的应用,相比其他锚杆支护技术,复合顶板锚杆支护有着其独特的优势,但通过实际应用,发现仍存在不少问题亟待改进。针对该项技术在现今煤矿施工中的利弊,提出一些建议。

半煤岩巷道复合顶板支护设计

根据鸡西矿业集团平岗煤矿东一采区14#层煤层赋存条件,结合锚杆、锚索支护机理进行理论分析,合理选择14#层煤巷道复合顶板支护方式和支护参数;分析了复合顶板巷道帮、顶封闭式支护技术效果和经济效益。

深埋复合顶板煤巷破坏特征及跨界锚注分级连续化支护技术

为解决深埋复合顶板巷道围岩大变形的问题,以新安煤矿3205工作面材料巷为工程背景,采用现场分析与UDEC数值模拟相结合的手段,分析了复合顶板巷道变形破坏特征及其影响因素,基于巷道顶板厚层锚固原理,提出了跨界锚注分级连续化支护技术方案,通过现场监测和模拟结果验证了新方案的可行性。研究表明:初期支护强度对巷道的维控至关重要,优化后的支护方案有效控制了巷道围岩变形,顶板及两帮变形量分别降低了64%和63%;并且大幅抑制了围岩裂隙发育,最大裂隙深度由9.56 m降低至3.26 m;新支护方案构建了顶板厚层稳固的锚固岩梁结构,可以维持巷道长期稳定承载。

复合顶板巷道支护浅析

根据鸡西矿业集团正阳煤矿五采2#层煤层赋存条件,结合锚杆、锚索支护机理进行理论分析,合理选择2#层煤巷道复合顶板支护方式和支护参数;分析了复合顶板巷道帮、顶封闭式支护掘进技术效果和经济效益。