胀锁式对穿锚索窄煤柱加固技术开发及应用

针对现有加固材料及加固工艺无法实现沿空掘巷窄煤柱单侧施工双向加固的难题,在查阅资料、理论研究、室内实验、现场试验的基础上开发了胀锁式对穿锚索及其配套工艺。使用胀锁式对穿锚索加固区域最终变形量仅为未使用区域变形量的20%左右,加固效果显著,具有重要的推广价值。

基于胀锁式对穿锚索的沿空掘巷窄煤柱双向加固机理研究

基于胀锁式对穿锚索的沿空掘巷窄煤柱双向加固技术是一种针对沿空掘巷留设煤柱支护的新型技术,为进一步研究胀锁式对穿锚索加固机理及优化支护方案,以济宁三号煤矿123_(下)04工作面沿空掘巷留设煤柱为工程背景,结合室内试验和现场工业试验的相关结论,采用FLAC^(3D)数值计算软件,分析了对锚固单元中煤体内部破裂特征及其演化过程和胀锁式对穿锚索荷载特征、不同加固方式下窄煤柱变形量变化规律及应力分布变化规律和胀锁式对穿锚索受力变化规律。结果表明:胀锁式对穿锚索可以有效控制窄煤柱变形;由锚索预应力产生的压应力区呈对称分布;锚固体内部产生了共轭剪切破坏带,且共轭剪切带与水平面夹角约为45°;锚索轴向荷载具有显著阶段特征;峰前阶段,锚索轴力基本稳定;峰后阶段,锚索轴力显著增大,且杆体中部载荷大于两端;锚索采用间排距在0.8 m×1.0 m~1.5 m×1.0 m的双排布置方式较为合理。研究成果可为完善胀锁式对穿锚索沿空掘巷窄煤柱双向加固理论和进一步推广该技术提供有力支撑。

深部厚煤层沿空掘巷留设煤柱加固试验研究

为解决深部厚煤层沿空掘巷留设煤柱大变形的问题,在阐述沿空掘巷留设煤柱双向加固机理后,以济宁三号煤矿为工程背景,采用胀锁式对穿锚索加固沿空掘巷留设煤柱。实践表明,煤帮的变形量得到了有效控制,保持了巷道在回采期间的稳定性,减少了施工期间巷道维护费用。

基于FLAC^(3D)数值模拟的窄煤柱加固研究

针对深井厚煤层沿空掘巷留设的窄煤柱支撑力不足的问题,以济宁三号煤矿123_下04综放采工作面胶顺为工程背景,采用现场调研、数值模拟和工业试验等方法进行窄煤柱加固试验研究。调研结果表明,窄煤柱成型后短时间内出现片帮,煤柱变形较大且稳定性差,其顶底板变形明显,严重影响胶顺正常使用及123_下04工作面正常开采进度。针对以上问题,提出使用胀锁式对穿锚索双向加固窄煤柱技术,并进行参数设计,采用FLAC^(3D)数值模拟软件对比分析工作面回采期间巷道围岩变形情况。数值模拟及工程实践均表明,此加固技术能够有效提高窄煤柱的支撑力,保证工作面开采期间巷道围岩稳定。