白集煤矿深部“三软”煤层巷道支护技术

深井作用下的"三软"煤层巷道,其稳定性极难控制。结合白集煤矿-960水平实际情况,分析了深部"三软"煤层巷道的变形特点和破坏机理,提出采用锚网梁锚索联合支护及合理确定锚索的主要参数。

深部“三软”煤层巷道锚杆支护机理及应用

文章从锚杆支护机理入手 ,提出了极限平衡区宽度概念 ,阐述了锚杆支护参数选择依据 ,制定了实施方案 ,并对不同支护形式进行了综合经济效益分析。

“三软”厚煤层回采巷道掘锚一体机工艺优化及应用

“三软”厚煤层回采巷道围岩整体强度低,且岩层结构组合普遍变化较大,造成掘进工作面悬露顶板稳定性差异明显,部分顶板稳定性较差区域无法直接采用掘锚一体机及配套施工工艺,造成掘进工作面频繁停工,整体掘进效率下降。针对此类问题,以沙吉海煤矿“三软”厚煤层回采巷道为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟等综合研究方法,阐明了掘进工作面悬露顶板漏冒、掘锚一体机陷入底板或跑偏、煤壁片帮是制约掘锚一体机在“三软”厚煤层回采巷道中应用的关键制约因素;考虑悬露顶板厚度、扰动影响系数、顶板各岩层强度及各岩层完整性等参量的影响,建立和推导了掘进工作面悬露顶板极限跨距计算公式;形成了以掘进工作面悬露顶板极限跨距计算为主导的巷道围岩稳定性分级方法,将“三软”厚煤层回采巷道围岩划分为极稳定、稳定、中等稳定、不稳定、极不稳定5个级别;提出了不同稳定性级别围岩条件下掘锚一体机装备及施工工艺分类优化方案,并从截割滚筒位态调整、底板接地处理、巷帮作业平台增设等方面给出了困难作业环境下掘锚一体机应用对策。研究成果在沙吉海煤矿B1003W05工作面巷道进行了工程应用,其分类优化方案可有效保障掘锚一体机在“三软”厚煤层中的正常运行,相比邻近巷道采用悬臂式掘进机综掘工艺,掘进速度提升了1.0~1.8倍。

大倾角三软煤层回采巷道围岩变形破坏特性研究

采用相似模拟方法进行不同应力条件下大倾角煤层回采巷道的围岩破坏特性研究,结果表明,随着顶压系数k的增加,顶底板逐渐出现离层、剪切、滑移直至冒落,0≤k≤2时,锚网索支护起到了良好的锚固作用。k>2.5时,锚网索支护逐渐失效,巷道两帮中部及顶板中部破坏明显;随着顶压系数的增加,顶底范围的巷道分维数增速较快,增量显著,两帮范围的分维数D在增量和增速方面比顶底较低,说明顶底受顶压的影响大于两帮。顶板锚杆锚索轴力大于两帮,左侧顶部、帮部应力大于右侧;顶压系数0≤k≤2时,测点位移量较小,断面收缩率较低,锚网索支护效果较好,顶底板的变形量大于两帮,左侧(留三角煤处)变形量大于右侧,顶板及两帮中部变形量最大。

保安煤矿褶曲构造影响区三软煤层巷道变形特征及支护优化

保安煤矿运输巷在褶曲构造影响区掘进时,随着围岩破碎程度增加,受构造应力发育等影响,出现原有架棚支护无法有效控制围岩变形的问题。在综合地应力测定、认识围岩破碎分布范围及原支护围岩变形特征基础上,提出采用留断面+锚杆(索)+围岩注浆+钢架棚方式进行支护。通过适当增大巷道断面,允许围岩出现一定变形,以便释放部分围岩应力;通过注浆改善围岩承载能力及稳定性,提升锚杆(索)与围岩耦合效果;采用架棚+单体支柱+金属网,给巷道表面围岩施加较大作用力,并与锚杆(索)、围岩共同配合,控制围岩变形。经工程应用,运输巷围岩变形问题得以较好解决,为构造影响区三软煤层巷道围岩支护提供借鉴。

三软煤层巷道过构造影响区围岩支护技术

围岩变形量大、支护难度高等问题是三软煤层巷道在地质构造影响区内面临的重大问题,也是矿井需要解决的现实问题。本文以21105运输巷过F31断层为例,对原支护方案(锚网索)运输巷围岩变形特征及存在问题进行分析,提出对断层影响区三软煤层的巷道支护技术方案。

三耦合支护技术在深部软岩巷道中的应用研究

随着煤层开采深度的增加,井下巷道所处环境越来越复杂,传统的巷道支护技术对深部软岩巷道的针对性较差。在巷道围岩内打设锚杆、钻孔注浆、在巷道内施作钢筋混凝土柔性壳体结构,三种支护方法耦合,可从围岩本身强度和外部受力两个方面提升巷道围岩强度和完整性,充分发挥围岩的自稳性能,与传统的锚杆锚索支护技术相比,对深部软岩巷道的针对性较强。

观文煤矿“三软”煤层巷道支护技术实践

本文详细分析了观文煤矿C24煤层在“三软”(软顶板、软底板、软煤层)条件下巷道支护的技术实践。研究首先对C24煤层的顶板、底板和煤层赋存情况进行了深入分析,并总结了观文煤矿回采巷道变形破坏的主要原因。文章探讨了巷道变形破坏的机理,并基于隐形拱理论,提出了一系列创新的支护对策。这些对策包括应用锚杆支护技术、加强锚索组合梁的支护强度以及在顺层巷道实验中采用喷浆封闭巷道围岩等方法。通过实践验证,文章成功地揭示了“三软”煤层回采巷道中锚杆和锚索的受力分布规律,以及其变形破坏的形式。这些发现对于改进煤矿巷道的安全性和稳定性具有重要意义,为类似煤层的巷道支护提供了有力的技术指导。

三软煤层回采巷道锚网索联合支护技术研究

煤炭是我国主要的能源与原料,在国民经济发展中更为突出。但是,随着煤炭资源开采深度的增加,三软煤层巷道支护问题日益凸显,其为矿山安全生产的关键技术之一。针对此,本文基于梁北煤矿的具体地质条件,提出锚网索联合支护技术方案,并通过实际工程案例,探讨该技术在三软煤层巷道支护中的应用效果,为后续施工提供依据。

三软煤层沿空巷道破坏机制及锚注控制

针对龙口矿区梁家煤矿典型三软地层沿空巷道-4606材料巷围岩控制难题,通过现场监测和试验,分析原支护方案下围岩变形破坏机制。煤层结构复杂,围岩易膨胀、软化,围岩破坏范围大,拱架变形破坏严重,锚杆支护潜力无法有效发挥是巷道变形破坏的主要原因。以锚注支护为核心,实施了U型棚+注浆锚杆+注浆锚索和注浆锚杆+注浆锚索2种联合支护对比试验方案。结果表明:方案实施后,巷道围岩变形量均小于原支护方案37%以上,U型棚+注浆锚杆+注浆锚索联合支护方案中U型棚对围岩的控制作用不明显,注浆锚杆+注浆锚索联合支护完全可以取代传统的U型棚支护。

“三软”煤层巷道围岩流变特性试验研究

流变特性是软岩固有的属性 ,在长期荷载作用下的软岩巷道支护设计必须考虑岩石的流变特性 .针对“三软”煤层巷道围岩大变形、难支护的具体情况 ,以显德汪矿主输送大巷为研究对象 ,进行了三轴压缩流变试验 ,获取了泥岩的流变参数 ,进而为下一步的软岩巷道支护设计提供了科学的依据 .

三软煤层巷道支护方式及围岩控制效果分析

在分析三软煤层极不稳定煤巷矿压特点基础上,研制了适应两帮大变形的可缩性工字钢支架、适应两帮及顶底严重变形特别是底鼓的U29可缩性环形支架,设计了锚架注联合支护的参数与工艺,并在同一采区先后进行了工业性试验.采用数值模拟方法研究了三软条件下锚梁网索支护不同参数选取、不同布置形式对围岩变形的控制效果,优选了支护参数并进行了现场试验.比较试验结果,表明极不稳定煤巷围岩变形主要特点是强烈和持久的两帮移近及底鼓,锚梁网索支护是控制围岩大变形的有效方法,其技术关键是提高锚杆初锚力、布置底角锚杆及顶角锚索.

大倾角“三软”突出煤层回采巷道顶板监测与支护

随着大倾角"三软"突出复杂煤层开采深度及巷道断面的不断增加,回采巷道的支护问题日趋严重。通过对李子垭南二井3102回采巷道顶板的监测分析,对回采巷道断面及支护参数进行优化,使其回采巷道能够适应"三软"突出复杂煤层条件,有效控制回采巷道的变形、破坏,提高围岩稳定性。

“三软”煤层巷道围岩变形破坏机理分析

从沉积岩石学和工程地质力学的观点出发 ,以显德汪矿的软岩巷道为研究对象 ,进行了大量岩石物理力学性质试验 ,深入研究了岩石物化、水理性质 ,探讨了地应力对软岩巷道的控制作用 ,得出了软岩巷道变形破坏力学机制的新认识。

三软煤层巷道锚网喷联合支护的数值模拟

通过数值模拟软件FLAC3D对梁家煤矿三软煤层4105工作面巷道锚网喷联合支护效果进行数值模拟,分析了联合支护后围岩位移应力分布和混凝土喷层及锚杆的力学特性。研究结果表明,三软煤层巷道锚网喷联合支护,有效地改善了围岩的应力状态,降低了顶板与两帮收敛速度与位移,但巷道底鼓较为明显,两帮锚杆承载明显大于顶板锚杆,底角锚杆最大,应确保底角锚杆的锚固效果,以限制底板和两帮的变形。锚网喷联合支护适应三软煤层变形特征,维持了巷道围岩稳定,满足梁家煤矿安全生产需要。

三软煤层复采沿空巷道底鼓机理及支护技术

为解决新庄煤矿三软煤层复采煤柱时沿空巷道底鼓问题,对现工字钢梯形棚式支护下的巷道顶底板移动变形及支架受力情况进行了观测。根据巷道变形实际情况,分析了该沿空巷道围岩应力分布特点、底鼓类型、影响因素,预测了底鼓量及构成,以此对底板加固采取了锚网支护技术,现场应用试验表明该巷道支护技术取得较好的效果。

提高深部“三软”不稳定煤层巷道支护强度及稳定性

本文对提高深部“三软”不稳定煤层巷道支护强度及稳定性进行了探究,介绍了提高巷道支护强度及稳定性采取的施工方法及措施。引用新材料、应用新技术新装备、优化施工工艺,减轻了职工劳动强度,提高了巷道支护强度及稳定性、降低失修率,保证了矿井的采掘接替平衡和安全高产高效生产。

三软煤层巷道持续变形控制技术

根据三软煤层巷道变形破坏的表现形式,并由实测数据分析可知,三软煤层巷道破坏的主要原因由水平持续变形引起的。针对古汉山矿的具体情况,设计了工钢组合棚,采用半封闭式支护控制围岩持续变形,有效控制了两帮位移和煤体的馅饼式变形。

近距离“三软”薄煤群各煤层巷道围岩控制研究

近距离"三软"薄煤层群各煤层回采巷道围岩控制一直是叙永和威鑫两煤矿难题,给矿井安全生产带来了诸多威胁。为了解决这一问题,采用系统的研究方法,对原有架棚支护破坏的机理及类型进行了分析,同时,对C19、C20、C24煤回采巷道提出了不同的支护方案。通过工业性试验表明,各煤层采用不同的联合支护,能较好地控制顶底板的相对移近量,C24煤较其他煤层更易于支护,C20煤联合支护中,锚网与棚子间的耦合性还应增强。

三软煤层回采巷道矿压规律及支护技术研究

通过现场实测获得了白坪煤业三软煤层回采巷道变形破坏特征规律,采用极限平衡拱理论,分析确定了三软回采巷道锚网(索)+U型棚支护参数。经过现场试验,表明该支护方案能有效控制三软煤层围岩巷道变形。