大跨度煤巷双跨桁架锚索控制机理及应用

为了解决大跨度巷道单跨桁架锚索底部跨度过大而不能对巷中区域产生有效复合高预应力的支护难题,提出将两组高预应力桁架锚索交错对称布置,形成适用于大跨度巷道双跨桁架锚索控制系统,并阐明其支护特点及对顶板拱梁结构的控制机理。分别建立双跨桁架锚索支护断裂顶板拱梁结构和岩块回转变形失稳的力学模型,得出系统的平衡路径与岩梁发生失稳的临界点以及岩块不产生回转变形失稳的临界条件。针对白龙煤矿复合泥岩顶板大跨度煤巷围岩支护现状,结合现场地质生产条件并综合多种研究方法,确定大跨度复合泥岩顶板煤巷双跨桁架锚索系统和锚杆强力支护系统的联合控制方案,并进行现场应用。现场实践表明,该方案控制效果好,支护系统无损毁,实现了大跨度复合泥岩顶板煤巷围岩的有效控制。

大跨度煤巷锚杆锚索联合支护技术应用

文章以黄陵矿业集团二号煤矿107综采工作面开切眼施工为背景,利用力矩分配法进行锚索(杆)的支护参数设计,通过数值模拟、结果分析和现场试验研究,提出较为完整的大跨度煤巷支护技术,并且在大跨度矩形煤巷锚、网、梁联合支护实践中得到验证,为黄陵矿业集团二号煤矿支护开辟了新的途径,并取得了很好的经济和社会效益。

大跨度煤巷软岩顶板控制技术研究与实施

平煤天安煤业股份有限公司朝川矿一井1970年8月1日建井,1980年5月投产,设计生产能力0.45Mt/a。2012年核定生产能力0.57Mt/a。主采煤层为己组煤,平均厚度为4.5m,煤层沿走向起伏变化大,煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和砂岩,底板为泥岩。直接顶厚度变化大,岩性较软,顶底板及煤层条件复杂。煤层瓦斯绝对涌出量0.17m3/min,相对涌出量1.36m3/t;煤层可自燃,自然发火期12个月;煤尘具有爆炸性,爆炸指数22.2~25.3%。一井己16-17-21070(里)采面位于二水平暗主斜井以东,己16-17-21070工作面以北,第四勘探线以西,采面南侧为己16-17-21070工作面采空区,煤柱宽度8-10m,采面北、东、西侧尚未采动。为朝川矿首个综合机械化放顶煤工作面。该工作面井下标高-185.0^-251.5m。可采走向长度300m,采面倾斜长度140m,可采面积40727m2,可采储量24.7万吨。根据己16-17-21070(里)综放工作面掘进揭露资料统计,该面煤层厚度变化较大,煤厚2.0~8.4m,平均4.5m。

联合支护技术在大跨度煤巷中的应用

从巷道的地质情况出发,重点探讨了锚索支护技术和锚杆、锚索联合支护技术的应用问题,对某煤矿的大跨度煤层巷道支护方案进行了分析,给出了支护参数和支护方案示意图。

膨胀型泥岩顶板大跨度煤巷锚杆支护试验

介绍了膨胀型泥岩顶板大跨度煤巷采用高强度锚杆与小孔径预应力锚索支护试验情况,矿压监测表明该支护系统改善和控制了膨胀泥岩顶板大跨度煤巷的维护状况和围岩变形,降低了支护成本,满足了综放面设备安装的要求。

强动压坚硬顶板大跨度煤巷底鼓协同控制技术

为解决五阳煤矿坚硬顶板大跨度煤巷强动压下底鼓强烈控制困难的问题,理论分析得到强动压大跨度煤层巷道底鼓特征和失稳机理,提出坚硬顶板预裂卸压、优化煤柱宽度、巷帮注浆和底板补强的协同控制技术。数值模拟和现场实测表明:坚硬顶板预裂卸压和优化煤柱宽度使得巷道处于低应力环境,巷帮注浆和底板补强能提高巷道抵抗变形能力,实现了巷道与围岩在应力环境和强度的协同,稳定后的巷道底鼓量为167 mm,顶板下沉量为116 mm,两帮移近量为141.5 mm,有效地控制了巷道底鼓。

Investigation into the deformation of a large span roadway in soft seams and its support technology

We investigated the deformation failure mechanism of surrounding rock from the aspect of engineering support for a roadway in seams with soft roofs and soft floors and observed the large displacement of the roadway in these soft seams.The result shows that the deformation area is quite large,and settlement of the roof is evident and displacement of the side walls is also obvious.We considered rock bolt-cable coupling for roadway support in seams with soft roofs and floors,in which the cable should be fixed at key positions.As well,we designed an optimal scheme to support a roadway in soft seams of the Shizuishan Second Mine in Ningxia,China.Field monitoring results show that bolt-cable coupling support has achieved the aims of roadway stability control and minimizes deformation.