动压煤巷群围岩分区劣化特征及控制技术研究

基于黄陵二号矿工程地质条件及围岩变形量大现状,采用理论分析及现场测试法,分析双翼开采条件下煤巷群围岩裂隙演化规律,提出巷道围岩分区劣化指标W,研究煤巷群围岩分区劣化特征及影响因素,制定了煤巷群分区加固技术方案。结果表明煤巷群围岩呈现出明显分区劣化特征,即裂隙三区:浅部裂隙极度发育区、中部微裂隙区及深部原岩区;针对性提出支护三区:浅部支护区(0~2m),中部控制区(2~5m)及深部承载区(5m以上,特别是6~8m)配合关键部位提前补强加固。工业试验表明该技术方案可有效保证煤巷群稳定。

动压煤巷群围岩分区劣化控制方法研究

为了降低剧烈采动过程中动压对煤巷群围岩稳定性的破坏,提出动压煤巷群围岩分区劣化控制方法。模拟动压巷道群围岩受力破坏状况,将东翼巷道分为上采区工作面和下采区工作面,分析上、下采区工作面采动产生的动压对东翼大巷及硐室的影响,得出剧烈动压下煤巷围岩应力分布特征及巷道围岩变形规律;依据获取的特征及规律提出剧烈动压影响煤巷围岩分区强化控制技术,该技术通过回采动压作用区补强方案控制上采区工作面的围岩稳定性,通过掘采联合动压作用区强化修复方案控制下采区工作面的围岩稳定性。结果表明,采用所提控制方法后,两个观测站检测到的修复区顶板下沉量和修复区两帮移近量,随距本工作面距离的增加而降低,距本工作面距离为100m时修复区顶板下沉量较平稳,都在140mm左右;两帮移近量从距本工作面距离为90m开始稳定,其结果都在120mm左右,有效地降低了煤巷下采区的顶板下沉量和两帮移近量,提高了动压煤巷群围岩的稳定性。

近距离煤巷群围岩稳定性计算与分析

基于潘家窑矿煤巷群的现场实际和拟建巷道的不同设计位置,建立了六种工况模型。分别采用FLAC3D数值模拟软件进行开挖模拟,并从位移、锚杆、锚索受力、塑性区分布等方面进行了分析,获取了对应工况下受力分布规律,为类似条件下的煤巷群围岩变形控制提供理论参考和技术借鉴。

重复动压下煤巷群围岩分区加固方法研究

重复动压作用导致煤巷道围岩受损产生形变,本次研究针对不同采动影响区域制定不同加固方案。分析反复动压下煤巷道围岩变形失稳机制,得知围岩底板与两帮破坏显著,根据工作面巷道两侧支承压力分布将煤巷道群划分成采动无影响区域、影响区域、影响剧烈区域;对不受采动影响区域鳞片状剥落、顶板围岩破碎部分,施加两帮注浆+锚杆加固措施;采动影响区域在两帮注浆+锚杆基础上增加底板加固措施;对于采动影响剧烈区域的断层、褶曲地质构造,应提升煤炭开采工作面推进的速度,采用"卸压-耦合"方式加固高应力区域。由实例监测可知:采动影响剧烈区域和采动影响区域加固效果显著,分区加固方法可确保围岩稳定不受破坏。