煤粮复合区多次采动条件下砌体结构损坏演化规律

淮南矿区地处华东地区煤粮复合区,采掘活动造成地表变形,对地表建筑物造成损害,因此,探究多次采动条件下地表构筑物的损坏规律至关重要。以淮南矿区某地表建筑物为原型,采用了理论分析、数值模拟的研究方法,对地表建筑物的采动损害机理进行了研究,得到了如下结论:地表下沉、水平移动、曲率变形、水平变形对地表建筑的产生不同影响特征,多次采动影响下会产生“弱化变形型”、“强化变形型”、“复合型”等3种扰动类型。模拟了多次采动条件下地表砌体结构在不同曲率变形条件下的破坏及裂缝扩展情况,裂缝宽度、条数随着曲率变形增大而增加。随着曲率变形增加,砌体结构间节理逐步破坏,整个结构体系从连续变形特征逐步演化为非连续变形,整体强度逐步弱化且砌体结构变化不可逆。

多次采动影响下巷道支护技术优化研究

针对巷道受采动影响下围岩变形量增大,留设顶煤下支护难度大等技术难题,根据东滩矿6306工作面井下实际地质条件,结合巷道围岩物理力学参数,在原有支护方案的基础上提出了锚杆(索)非对称支护优化方案。利用FLAC^(3D)大型数值模拟软件,对原方案与优化支护方案在受多次采动影响下巷道围岩收敛量及应力的分布规律进行了研究分析。研究结果表明,在使用优化支护方案下,工作面多次采动推进至监测点时,优化方案两帮移近量较原方案降低了16.8%,顶底板移近量较原方案降低了15.6%,应力集中区向深部转移。

三软煤层多次采动下巷道支护技术

为解决急倾斜三软煤层多次采动巷道的支护技术难题,基于赵家坝煤矿工程地质条件,对该类巷道的合理支护技术进行了研究。通过现场实测和数值模拟分析了巷道变形破坏的特点,分析得出了巷道围岩岩性差、应力高以及支护结构与参数不合理是巷道变形破坏的主要原因,根据围岩松动圈支护理论提出了应采用以"锚梁网+锚索"为主体的支护形式,并对巷道关键部位加强支护实施动态叠加支护,确保巷道的稳定。结果表明:采用以"锚梁网+锚索"为主体的支护方式,多次采动巷道顶底板移近量不超过250mm,两帮移近量不超过200mm;巷道支护15d内,锚杆锚应力迅速增加,以后基本稳定在2～3MPa,表明该支护方案是合理的,可以有效控制巷道围岩的变形和改善巷道围岩的受力状态。

神东矿区深部多次采动巷道稳定性影响规律与协调控制研究

为了揭示上覆遗留煤柱底板应力和下伏煤层开采扰动叠加作用下的巷道围岩稳定性影响规律,以神东布尔台矿二盘区42煤42202辅运巷为工程背景,采用理论计算、数值模拟等手段,验证了上覆呈T形分布的遗留煤柱对下伏煤层回采巷道的扰动范围约为170m,在此基础上间隔30~35m布置7个分析测站,并进一步模拟分析了受多次采动影响的巷道围岩应力、超前支承压力、围岩塑性区的时空演化过程。基于此提出了水力压裂卸压、长距离支架超前支护、巷道两帮非对称补强支护的一体化协调控制方案,现场应用取得良好效果。

多次采动影响下巷道围岩稳定性数值模拟研究

采用数值模拟方法,分析了芦岭煤矿上部工作面多次采动对底板巷道围岩稳定性影响,包括上部8#煤、9#煤工作面重复采动影响下的围岩应力分布规律,研究了轨道上山在采空区下方、停采线下方及煤柱下方的围岩应力分布情况及巷道变形特征,计算结果与现场实际观测一致。对于预测巷道的变形和破坏具有指导意义。

多次采动影响下高应力煤巷围岩控制技术

针对多次采动影响下高应力煤巷围岩变形大的难题,以中兴煤矿1209材料巷为研究对象,综合采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法,分析了多次采动条件下巷道围岩异常矿压显现特征,模拟研究了多次采动条件下巷道围岩应力变化特征,在此基础上提出了以顶帮双强力锚索桁架系统为核心的组合支护结构,并在现场进行了工业性试验,现场矿压监测结果显示巷道围岩变形量较小,有效保障了巷道围岩的稳定,对类似条件的巷道围岩稳定性控制具有一定参考价值。

多次采动软岩巷道围岩控制机理与支护措施

在煤层群开采中,集中煤层上山需经受多次采动影响,选择合理的巷道围岩控制方法和支护措施对于控制巷道围岩变形尤其重要。首先采用X射线衍射谱分析和围岩松动圈钻孔窥视研究集中煤层上山顶底板岩性及岩层结构特征,分析了集中煤层上山变形和围岩松动圈发展规律;然后以某一具体矿井的生产地质条件为背景,应用FLAC5.0数值模拟软件模拟分析了锚杆预应力和底板注浆对巷道围岩塑性区分布的影响;最后提出了多次采动软岩巷道的支护措施,现场实践表明,支护效果明显。

芦岭矿深埋多次采动巷道稳定性控制技术

随着开采水平的不断延伸,芦岭矿开采重心逐渐向深部转移,矿井进入深部开采后,巷道在承受高地压的同时,大多数还要经受回采等引起的动压影响。在采动压力的作用下,原本趋于稳定的巷道往往出现大变形,难以维护等现象。因此,深埋采动巷道围岩稳定性控制成为制约芦岭矿安全高效开采的关键技术。

受下部多次不均衡采动影响煤层上行开采技术

对受下部多次不均衡采动影响煤层上行开采的可行性进行了分析研究,并利用钻孔岩芯破碎程度、钻孔漏水情况和钻孔电视照相3种方法对下位煤层开采后裂隙带的发育高度进行了钻孔实探,对肥城矿区构造复杂煤层受下部多次不均衡采动影响煤层上行开采技术进行了研究,结果表明,在杨庄煤矿七层煤进行上行开采是可行的,在此基础上确定了工作面支护方案和参数,为上行开采提供了科学依据.

浅埋多次采动煤柱下双巷变形特征研究

针对活鸡兔井宽煤柱下双巷因上下煤层同步开采而经历多次采动影响的问题,采用FLAC3D数值模拟及现场实测方法,对35m宽煤柱下的双巷变形特征进行研究。结果表明:上煤层工作面采后煤柱下巷道顶底板累计变形量为56mm,下煤层工作面开采后巷道受4次采动影响的顶底板累计变形量约为201mm,巷道变形速度在工作面超前15m处均开始加快,但煤柱下巷道受下煤层采动影响的变形增量大于受上煤层采动影响的变形增量。现场实测表明,经历第4次采动影响下的巷道在距离工作面15~30m处变形速度加快,最终顶底板移近量仅增加32mm,两帮移近量仅增加24mm,巷道变形量极小,可保障矿井的安全高效生产,并为类似条件下矿井的巷道维护提供借鉴。

强采动碎裂巷道围岩破坏机理与控制对策

为解决双巷布置形式回采巷道将经受多次采动影响进而诱发围岩碎裂变形失稳的难题,以东梁煤业3101工作面辅助运输巷为工程背景,综合运用现场实测、钻孔窥视、数值模拟及工程实践等多种研究方法对试验巷道围岩变形破坏机理与控制技术进行了系统研究。研究表明:多次采动影响及围岩控制方案缺乏针对性是造成巷道围岩破坏的直接诱因。因此,提出以"三高"支护理念(高强全断面锚网+高强加长锚杆+高预应力强力锚索)为基础的围岩强化控制对策,并经现场工程实践验证可行,确保了强采动巷道围岩在采掘全过程中的安全稳定性。

综放面单侧采空煤柱稳定性研究及实测

在使用留煤柱护巷的长壁采煤工作面中,单侧采空煤柱的稳定是后采工作面安全顺利回采的保障。近年来随着煤矿开采强度加大,对采对掘情况比较普遍,形成的护巷煤柱将经历两次工作面回采动压影响,对煤柱的稳定产生较大影响,对巷道围岩控制带来困难,特别是在综放开采的矿井尤为明显。因此,对厚煤层放顶煤工作面及相邻巷道对采对掘形成的区段煤柱在单侧采空状态下煤柱内支承压力分布规律进行了理论计算和现场实测分析。以东坡煤矿922和923综放工作面间20 m护巷煤柱为例,分析和研究了煤柱形成后各阶段支承压力演变过程,得到了单侧采空煤柱采空区侧和巷道侧极限平衡区范围计算公式、煤柱最小宽度公式;通过钻孔应力计对现场煤柱内支承压力进行实测,得到了本工作面回采超前压力的影响范围和峰值,并说明现场20 m宽煤柱内存在稳定弹性核区,煤柱可进一步优化以提高采出率。

高应力区域掘进巷道围岩稳定性分析

本文运用FLAC;数值模拟软件对高应力区域巷道受力进行分析。以1209材料斜巷为工程背景,对其受采动影响造成巷道围岩变形情况进行初步探讨。改进支护方式,即巷道顶板采用锚杆锚索、两帮采用锚杆配合槽钢锚索支护,应用表明,巷道围岩处于稳定状态,围岩变形控制效果良好。

复杂应力条件下沿空留巷技术研究与实践

山东能源新汶矿业集团潘西煤矿-740m水平6310工作面上巷以及前六西部大巷埋深近千米,且已受3、19煤层相关工作面的多次采动影响。矿井正在开采3煤层6310工作面和19煤层6199工作面;6310工作面上巷距离6300采空区煤柱50米,煤柱中布置前六采区轨道大巷和皮带集中巷,下层19煤层6199工作面垂直方向与6310工作面大部分重叠。经对上述3个工作面平面与空间位置关系分析可知,采区应力环境和围岩状况极其复杂。

砌碹大巷失稳机理与控制技术

为解决多次采动影响下砌碹巷道围岩破碎范围广,变形大,难维护等技术难题。综合采用理论分析、数值模拟、工业性试验的方法,研究分析了端氏煤矿3条砌碹大巷在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力分布、塑性区分布及围岩变形破坏特征。提出了采用壁后充填、注浆加固与锚杆索支护相结合的联合控制技术。实践表明,联合控制技术可将巷道围岩变形控制在120 mm以内,有效的解决了多次采动影响下砌碹大巷围岩变形大、难维护的问题。