特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究

针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支护结构进行特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究。首先开展拉剪试验,测试锚索组成抗剪锚管索结构前后的承载能力;其次在不考虑原岩应力影响的条件下,通过对巷道围岩内部支护应力场的分布情况,查找原支护方案帮部支护效果较差的原因;最后结合强帮强角支护理念,提出抗剪锚管索帮角控制技术及支护优化方案,利用数值模拟方法险证该优化方案的支护效果,并在现场进行长为300 m的工业性试验。现场监测数据表明,应用所研抗剪锚管索帮角控制技术后,特厚煤层沿顶巷道围岩变形得到了有效控制。

正令煤业胶带大巷全断面抗剪锚管索支护技术研究

为了解决正令胶带大巷穿层掘进中巷道支护困难的问题,结合胶带大巷工程地质条件,设计采用抗剪锚管索支护技术方案。结果表明,该支护技术发挥了主动支护的特点,巷道可以满足生产需要,降低了巷道加固成本。

穿层巷道支护技术研究

针对正令煤业胶带大巷支护困难、围岩变形严重的问题,对影响胶带大巷稳定性的因素进行分析。研究得出,高地应力、围岩岩性不均匀性、原有支护方式不合理是影响巷道围岩稳定的重要因素。结合现场生产条件,提出了全断面抗剪锚管索+喷浆联合支护技术方案。现场工业试验证明,该联合支护技术能有效控制穿层巷道胶带大巷的围岩变形,避免围岩巷道的多次返修,为该矿其他巷道支护提供借鉴。

正令煤业胶带大巷破坏原因分析及控制技术研究

针对正令煤业胶带大巷穿层掘进巷道围岩变形的问题,结合胶带大巷掘进特点对巷道破坏原因进行分析。为了使胶带大巷在服务年限内达到稳定可靠的支护效果,决定采用全断面抗剪锚管索(ACC)方案+喷浆联合支护。实践表明,支护效果良好,达到了预期支护目的,为该矿其他巷道支护提供了借鉴。

国内外煤巷支护技术研究进展

简要总结我国煤巷支护领域现阶段的部分主要成果,同时阐述国外煤巷支护技术研究现状。国内煤巷支护技术近些年主要是围绕锚杆支护而开发的多种单一或组合支护系统,但是煤巷支护现场不断涌出了的新问题;国外煤巷支护系统具有多样性,为我国煤巷支护理论、装备及技术研究的进一步完善、多元化发展尤其是千米深井煤巷围岩控制带来了有益的启发。笔者综合采用理论分析、模型试验、数值模拟及现场试验等多种研究方法对煤巷支护深入研究,提出煤巷强帮强角支护理论与技术、纵向梁复合式支护技术、协同支护技术、抗剪锚管索支护技术,实现了真正意义上的"锚杆锚索一体化(协同)支护"。此外,基于研制的动压巷道物理模型试验装置,改进了煤巷支护模拟技术,然后讨论了每项技术的创新点、适用条件及意义、存在的不足及改进方向。最后,基于上述研究成果,提出了我国煤巷支护技术发展趋势与建议,未来煤巷支护将采用多种主动支护工艺相结合或主被动支护相结合等多元化方法,并逐步向智能支护方向发展。