采动巷道矿压显现及其支护参数优化研究

针对大采高工作面留巷支护参数过剩的问题,采用多种监测手段研究了采动影响下围岩变形破坏规律,并结合FLAC3D数值模拟软件对不同方案进行了理论适用性验证。研究结果表明:二次采动超前70 m以上窥视孔围岩变形破坏小,随着距离工作面的缩小最大破坏深度仅1.8 m左右,帮部围岩松动圈约为1.6 m,支护体轴力监测显示最大受力在超前30~50 m,但其受力远小于极限强度,原支护存在优化空间,将支护参数优化近50%时2种支护方案的围岩变形破坏量和塑性区差距有限,优化参数可实现安全开采、降本增效。

瑞能煤矿工作面回风巷支护参数优化

为了优化瑞能煤矿工作面过断层回风巷支护参数,使用数值模拟方法分析不同支护方式下矿压参数。首先对原回风巷支护参数进行分析,并分析不同超前工作面距离矿压、原有支护条件下超前工作面5 m处矿压,对不同支护方案进行矿压分析,然后确定优化后的回风巷支护参数。结果表明,综合考虑安全、经济及现场施工情况,确定补强支护方案。巷道穿越断层时,在断层部位补打?17.8 mm×11 600 mm锚索1根,间隔1 600 mm;与1个断面共同安装3个DW30-250/100单体液压支柱,间距1 200 mm,取得较好的支护效果。

浅埋深切顶卸压自成巷淋水段顶板支护参数研究

某煤矿某工作面切顶卸压巷道淋水段顶板变形量较大,不利于切顶卸压自成巷技术推进,为避免留巷及后期复用过程中出现安全隐患,保障留巷完整性,通过在切顶卸压巷道实体煤侧顶板补充支护恒阻锚索,达到控制巷道顶板变形的目的,利用FLAC^(3D)数值模拟软件建立数值计算模型,对补充支护前后的巷道顶板垂直位移分布及巷道围岩垂直与水平应力分布图进行研究。研究结果表明,各种支护手段下的巷道顶板都呈现出明显的倾斜变形特点,在采用优化支护设计方案1后,切缝侧顶板变形量减少8.04%,巷道中部顶板变形量减少10.86%,实体煤侧顶板变形量减少16.13%,实体煤侧顶板与切缝侧顶板的变形量差值则增加60.78%,不仅有效减少了顶板总体变形量,也增加了实体煤侧顶板与切缝侧顶板的变形量差值,有利于下一采面回采的巷道复用;通过在实体煤帮侧顶板补充支护恒阻锚索,能够有效减小巷道切缝侧顶板垂直应力,缩小水平应力集中范围;减小恒阻锚索排距无明显控制效果,方案2与方案1相比对顶板变形量、垂直应力和水平应力分布的影响并不显著;现场留巷效果良好,证明通过在实体煤帮侧进行恒阻锚索补充支护能够有效地控制切顶卸压自成巷顶板变形,保障所留巷道完整与留巷复用安全。

彬长矿区综放工作面支护参数设计及矿压显现特征研究

厚煤层支护设计及矿压显现对安全生产有着重要的指导意义,本文以彬长矿区下沟煤矿1416工作面为研究基础,对工作面支护参数进行优化设计和矿山压力分布规律进行研究。分析了工作面矿压规律,并在生产过程中进行有效调整,确保工作面各项支护参数保持合理工作区间,以此来保证工作面安全生产。结合实际数据给工作面安全生产中的支护措施和设备参数调整提出了相应的优化意见。

基于能量平衡理论的冲击矿压巷道支护参数研究

论文基于能量平衡理论,推导分析了巷道围岩结构在震源冲击扰动时破坏失稳的能量准则.结合己二采区22040机巷防冲支护工程实践,实验室测定煤样冲击能指数为4.02,弹性能指数为3.743,确定巷道围岩具有中等冲击倾向,设定冲击矿压震级ML=2.5,采用三维锚索配合普通圆钢锚杆、π型钢带及金属网联合支护进行了该巷道防冲支护参数设计.实践表明,设计支护系统及时吸收了该巷道发生的约2.0震级的冲击动能,顶底板移进量422 mm,两帮移进量375 mm,巷道围岩结构仍保持稳定,有效防止了巷道冲击矿压破坏.

综放沿空掘巷矿压显现规律及支护参数优化

通过对锚网索支护综放沿空掘巷现场监测数据分析研究,得出该条件下巷道矿压显现规律,并对锚网索支护参数进行优化设计。

浅埋综放工作面矿压特征及支护强度实测研究

为了解上覆松软覆岩浅埋深综放工作面的矿压特征并确定其支护强度,以路天煤矿16号煤层1603综放工作面为例,研究了上覆松软覆岩浅埋深综放工作面的顶板垮落步距和支架载荷特征。研究结果表明:浅埋深条件下顶板仍有初次来压与周期来压现象,来压期间载荷增大系数为1.01~2.07,平均1.20,并且载荷增大系数随埋深的增加而减小;浅埋深条件下的1603综放工作面支架支护强度为442~802 k N/m2;支架载荷的平均值随开采深度的增加而增大,且支架循环末工作阻力随初撑力的增大线性增加。据研究结果可得开采深度60~110 m、上覆松软覆岩浅埋深综放工作面支架支护强度计算式,能简单快捷得到该类似条件下综采工作面支架支护强度。

唐家河矿区综采工作面回撤巷道支护参数优化设计

优化川煤集团广旺公司唐家河煤矿1813综采工作面回撤支护参数设计,统计1813工作面的矿压监测数据,分析该工作面不同支架的受力曲线,归化得到推进距离与矿压显现的二次函数关系式。根据归化函数将回撤通道按照所处位置分类进行支护参数优化设计。

厚层泥岩顶板巷道矿压规律研究及支护参数优化

针对云南小发路煤矿巷道顶板为厚层泥岩且变形严重的特点,通过矿压观测总结了围岩破坏及巷道变形规律。观测结果表明,巷道掘后初期破坏活动集中于围岩浅部,此时应当及时采取有效支护措施,防止破坏向围岩深部发展,并在此基础上探讨了原有支护方案存在的问题。使用数值模拟的方法优化并选择了支护参数,指出,增加锚杆长度及支护密度可以有效改善巷道围岩变形情况。

“三软”煤层炮放面矿压规律及支护参数优化研究

郑州矿区受滑动地质构造的影响,使得二1煤层变软,属"三软"煤层。通过对教学三矿11011炮采放顶煤工作面支柱初撑力、工作阻力、顶底板移近量等矿压数据的观测与分析,揭示了工作面来压显现程度、来压步距、来压强度特征和支柱受力特点。在此基础上,对11011工作面的支护参数进行了优化改进,经现场观测,工作面支撑体系整体刚度提高,顶板控制效果良好。

冲击矿压巷道支护能量校核设计法

基于冲击矿压能量理论提出了冲击矿压巷道能量校核设计法:首先采用现代先进巷道设计方法进行巷道初步设计,再以巷道支护系统的变形能是否足以消耗巷道围岩破坏过程中释放的剩余能量作为判据,对冲击矿压巷道支护设计进行校核。其设计程序为:巷道冲击危险性评价;计算剩余能量;提出初步设计;支护系统吸能校核。计算得出了我国煤矿锚杆支护主要构件吸能指数,给出了能量校核设计法应用实例。

深部岩巷钻孔卸压支护技术研究与应用

东庞矿11采区轨道巷位于2号煤层底板,巷道变形严重,经历多次整修,维护成本高。为控制巷道变形,开展了深部岩巷支护技术的研究。现场调研表明,11采区轨道巷变形大,锚杆索等支护体损坏严重。对巷道砂岩进行力学参数测试,其单轴抗压强度为23.7 MPa。围岩强度低、2号煤工作面的回采以及支护参数不合理等是造成巷道变形大的主要原因。分析表明,在煤岩体中施工钻孔后,可促进应力集中向深部转移,同时为巷道变形提供一定的缓冲,有利于巷道的稳定。由此,确定采用强力锚杆索+卸压钻孔+二次注浆的联合控制方案。矿压观测表明,采用该方案返修后,11采区轨道大巷剧烈变形时间短,变形值小,可为类似条件下巷道支护提供参考。

大倾角条件下沿空留巷矿压分析及支护优化

针对大倾角条件下的沿空留巷,采用理论分析、数值模拟和现场实验相结合的方式,从研究采场应力分布、顶板运动规律着手,系统梳理留巷实体侧破坏和老空侧的被动冲击,基于此研究了关键块体及“弧三角板”结构对大倾角条件下留巷的关键影响,进而优化完善留巷巷道顶板支护和巷旁支护方案。最终,通过2017—2022年在内蒙古福城矿业有限公司实施的多个不同倾角和岩性条件下的留巷案例,分析得出留巷实体强支护、柔性挡矸、严控关键块体等大倾角煤层沿空留巷关键技术。

增子坊煤矿5102回风顺槽支护应用分析

针对增子坊煤矿5102回风顺槽掘进工作面接近断层时遇到的支护失效、巷道变形等问题,为确保施工安全,拟定采用“锚固剂+锚杆+钢带+锚索”联合支护补强支护方案;实践证明,该支护方案能有效地增加工作面围岩的稳定性,巷道顶板变形、下沉以及移近等情况减少,锚索和锚杆支护作用增强,顶板事故明显减少,能够保证矿井安全生产。

邱集煤矿1102工作面切顶留巷支护设计及矿压实测

以邱集煤矿1102工作面运输巷坚硬顶板支护问题为背景,建立未切顶巷道顶板的悬臂梁模型和切顶留巷顶板的变形及受力模型;由理论计算得出切顶前巷道顶板伸向采空区的悬臂梁结构的最大悬臂长度为4.68 m,切顶后悬吊单位长度的巷道顶板所需支护阻力为166.74 kN;据此进行巷道支护参数设计,确定恒阻大变形锚索规格为φ17.8 mm×10 300 mm,两列锚索排距分别为1 000 mm和2 000 mm,并对巷道矿压进行监测。监测结果表明:1102运输巷距开切眼75 m至173 m范围内巷道顶底板移近量最大值约36 mm,顶板离层出现在泥岩灰岩的交界处,累计离层量为25 mm,顶板锚索受力最大值为150 kN,变形和受力均处于安全范围内,满足巷道的稳定性要求。

顶板支护参数优化防治冲击矿压研究及应用

某煤矿95210工作面分别位于采空区下和煤柱下,冲击危险性整体达到中等偏强以上,煤柱区域冲击危险性达到强冲击级别。该矿为防治该工作面冲击矿压,确保矿井安全生产,除利用传统的卸压解危技术外,研究优化了顶板支护参数,取得了显著效果。

回采巷道矿压显现规律及支护参数优化

根据现场实测数据资料,结合神华集团寸草塔3-1煤层顶底板岩层赋存结构与强度条件,总结回采巷道的矿压显现规律,评价现有支护方式和技术参数的合理性,提出给定地质状况与断面尺寸条件回采巷道的优化支护技术参数,为其他煤矿回采巷道的支护参数优化提供了参考。

大采高炮采面的矿压显现特征及支护体系评价

通过现场矿压实测,分析出26031大采高炮采面的矿压显现特征、压力分布特征和支柱阻力的频率分布。在此基础上进行了支护体系合理性的评价,提出了工作面支护参数改进建议,为类似条件下工作面的安全高效开采奠定了基础。

综采面顺槽支护设计及矿压规律分析

以山西天地王坡煤业有限公司3213工作面回风顺槽为例,在介绍工程地质情况及开采技术条件的基础上,运用系统分析方法研究了顺槽支护参数,并从超前应力、顶板离层及破碎情况等方面,分析了顺槽矿压规律。研究表明,在所给定的支护参数条件下,3213工作面巷道围岩支护效果良好,可以满足安全生产要求。

马兰矿22112工作面轨道顺槽锚杆支护参数设计

根据地质条件选择矿压理论,按矿压理论计算锚杆参数,并进行锚固力验算。