迎采动巷道区域应力场演化规律及支护技术

基于昊兴塬矿迎采动巷道的工程背景,介绍了11^(#)煤层11102回风巷道的基本地质特点,设计、研究了巷道迎采动掘进过程中的变形破坏特征,探讨、分析了巷道区域应力场演化规律。采用现场勘测、数值模拟及工程试验等方法,监测分析了巷道迎采对掘时的变形特征,数值计算了巷道区域应力场演化情况,表明巷道迎采对掘时受到上工作面超前、侧向及滞后支承压力影响,且在采动影响阶段围岩动压剧烈,煤柱侧较实体煤侧应力集中更明显。根据巷道迎采对掘时差异化的应力场特征,提出了分段加强支护技术,主要采用高强度锚杆索、π型钢梁与注浆加固等方式联合支护,有效地改善了围岩应力环境,满足了矿井的安全生产。

大断面迎采动巷道变形规律及切顶卸压控制技术研究

游仙山煤业15212工作面面临迎采动巷道掘进变形严重的问题,为探究更为有效的围岩控制措施,运用数值模拟、矿压监测等手段,研究迎采动巷道围岩控制技术,设计水力压裂切顶卸压方案来减弱采动影响。数值模拟研究表明方案具有可行性,坚硬顶板的合理压裂厚度为10 m,在15213回风巷进行水力压裂应用试验,压裂后,15212运输巷顶底板、两帮变形量分别降低63.5%、68.9%,巷道围岩得到有效控制,能满足工作面正常生产的断面需求。

迎采动工作面沿空掘巷动态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系。在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了"高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板"的动态分段控制原理和"分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板"的动态分段控制技术。现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏。

陈四楼矿迎采动沿空掘巷技术研究及应用

针对陈四楼矿2409轨道巷迎采动沿空掘巷工程中,小煤柱破碎,巷道围岩矿压显现剧烈问题,通过迎采动沿空掘巷围岩稳定性分析,认为特殊的时间安排和空间位置是迎采动沿空掘巷难题的关键,提出强化顶板、强化煤柱、强化初期支护的技术思想;以2409轨道巷迎采动沿空掘巷为工程背景,设计相应支护参数,巷道采用高强锚杆、M型钢带、金属网及锚索梁联合支护,工程实践表明巷道维护效果良好。

确定迎采动面巷道停掘位置

为了解决部分矿井采掘接替紧张的问题,在上区段工作面回采时,在采空区边沿留下窄煤柱进行下区段所需巷道的掘进,就是所谓的迎采动面沿空掘巷。以山西大同某矿采区为例,2207为其轨道顺槽,2205为上一区段的运输顺槽,用FLAC^(3D) 模拟迎采动面巷道的停掘位置。

近距离煤层迎采动工作面沿空掘巷支护技术

针对近距离煤层迎采动工作面沿空掘巷巷道在掘进过程中受到上层煤遗留煤柱、上区段工作面超前支承压力、滞后支承压力及采空区侧向支承压力的多重扰动导致的维护难题,采用理论分析和数值计算方法分析巷道各阶段受力特征,制定相应支护方案。通过井下工业性试验与全过程矿压监测,验证支护方案合理性,确定各阶段扰动具体范围及煤柱塑性破坏范围,从而为下一工作面巷道布置提供依据。

迎采动巷道动态分段支护技术研究

以服务期间的大阳泉矿8133迎采动工作面为研究对象,首先阐述了迎采动工作面受到相邻工作面采动全过程扰动影响以及本工作面超前采动影响,巷道应力环境复杂,控制难度大,接着通过分阶段对巷道围岩变形规律进行了分析,建立了力学模型获得相邻工作面侧向支承压力影响范围,然后基于锚固参数的优化,采用了新型锚固剂提高锚固性能,分阶段动态设计了巷道支护方案,最终在井下成功进行工业性应用。

迎采动掘进巷道留设合理煤柱宽度研究

针对钱营孜煤矿W3_225工作面风巷迎采动掘进留设合理煤柱宽度的问题,通过理论计算、FLAC^(3D)软件模拟以及现场实测等研究方法进行研究。结果表明:煤矿钱营孜W3_225工作面风巷留设20 m煤柱,能够保证巷道的稳定性;同时可以提高采出率,降低资源浪费,增加企业效益。

迎采动面高抽巷受邻近工作面动压影响分析

为了解决余吾矿区矿井采掘接替紧张的问题,本文以余吾煤业S5207高抽巷掘进工程为背景,采用理论分析、数值模拟的方法,对S5207高抽巷受邻近工作面采动动压影响规律进行研究,通过对余吾煤业S5207高抽巷和S5206工作面的数值模拟分析,判断高抽巷在受邻近工作面采动影响期间不同阶段特征,相关结论不仅为余吾煤业类似条件下巷道掘进带来宝贵经验,也为类似条件下煤矿高抽巷迎采动提供了相关技术参考。

迎采动沿空掘巷围岩控制技术方案研究

为增强我国煤矿的采煤效率,为沿空掘巷布置和采煤时的煤柱宽度提供可靠的数据支撑,本文以蒋家河煤矿综放开采式工作面为对象,采取理论分析、数值分析和实验室试验等方法,分析研究了工作面的顶板运移规律等,通过分析迎采动沿空掘巷围岩的稳定性,研究出更适合工作面的煤柱宽度,提出科学有效的方案,控制了迎采动沿空掘巷围岩的变形问题,解决了煤矿采掘的问题。根据各项实验结果显示,当迎采动沿空掘巷的煤柱宽度为6 m时,其围岩控制技术的应用会更加合理,并且围岩控制技术方案的结果数据对煤矿迎采动沿空掘巷有着重要意义。

迎采动工作面沿空掘巷围岩变形机理及控制技术研究

为了解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的问题,本文以棋盘井煤矿Ⅰ020906工作面回风巷为研究背景,综合采用理论分析、数值计算和现场实测等方法,对迎采动工作面沿空掘巷覆岩活动规律和围岩稳定机理进行研究。在此基础上,提出了合理的巷道掘进顺序及"锚索网梁高强支护,动压时段液压支柱钢梁加强控顶"的分时段控制对策,有效控制了迎采工作面沿空掘巷围岩变形,缓解了矿井采掘接替紧张。

基于松动圈测试的迎采动巷道围岩控制技术研究

针对某矿迎采动1203胶带顺槽稳定性差、围岩变形严重等问题,采用松动圈测试与数值模拟进行了研究,根据巷道两帮不同破坏扰动因素,优化了1203胶带顺槽支护方案和支护参数,经巷道围岩观测结果可知,巷道围岩变形幅度小,支护效果明显提高。

合阳公司孤岛工作面迎采动巷道围岩控制技术研究

合阳公司1508工作面回采期间,邻近1506工作面进风巷道开始掘进准备,因此1506工作面进风巷迎1508工作面回采采动掘进,且开采过程中形成了1506孤岛工作面。邻近采场上方覆岩和孤岛工作面上方覆岩一起运动,从而产生一个较大范围的空间结构,形成强矿压显现,因此对邻近工作面上覆岩层垮落特征的研究有益于1506工作面进风巷围岩控制。本文将迎采动巷道划分为实体煤侧阶段、双向动压段、采空区侧段三个阶段,并分析各段受力变形机理。

深井厚煤层采空区迎采动隔离煤柱合理宽度研究

确定隔离煤柱合理宽度是确保深井厚煤层采空区迎工作面安全回采的关键。以田陈煤矿7108采空区迎采动隔离煤柱宽度的确定为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法,对深井厚煤层采空区迎采动诱发冲击地压机制及隔离煤柱合理宽度进行研究。得到的主要结论为:(1)采空区迎7110工作面回采期间覆岩空间结构演变过程为"固定S型→移动S型→连体S型→C型→U型",隔离煤柱应力演化过程为"固定支承压力→移动支承压力→应力叠加→煤柱应力集中";(2)采空区迎采动诱发冲击地压的原因是应力集中造成煤体应力达到冲击应力条件;(3)在对隔离煤柱周围实施高强度卸压条件下,确定7108采空区迎采动隔离煤柱合理宽度为65 m,经实践,获得良好效果。研究结果对采矿工程诱发型冲击地压防治具有参考意义。

迎采动及冲击矿压沿空巷道综合维护技术

留窄煤柱沿空巷道受冲击矿压及相邻工作面采动影响,普通锚网索联合支护难以控制窄煤柱变形及顶板稳定,针对巷道受力及围岩变形特点,提出"强化矿压监测预报、强化巷道围岩卸压、强化支护结构强度"的"三强化"巷道综合维护技术,将监测预报、围岩卸压和支护有机结合,有效维护了强矿压迎采动沿空巷道的稳定。

冲击危险区迎采沿空巷道切顶护巷防冲技术

为了解决张双楼煤矿冲击危险区迎采沿空巷道的巷道变形问题,以92606综采工作面为研究对象,采用理论分析的方法研究了爆破切顶护巷技术;并针对92606工作面的实际情况确定了顶板爆破孔深度为3.3~12.6 m,2个炮孔间距要小于等于1 m,切顶效果较好;同时对92606工作面提出了4种防冲控制方案。根据现场情况对其进行对比分析,得出当孔深8 m和6 m,间距0.5 m,在竖直方向上进行爆破的过程中,爆破面下部隅角一般都不存在悬顶,顶板与支架在爆破时一同脱落;这时可以进行顶板的切顶工作,就可以在一定程度上对92606工作面隅角悬顶,以及在沿空巷道方向上的采动形变进行控制。

强动压巷道围岩变形规律及分段控制技术研究

为解决某矿单翼开采工作面采掘接替紧张的难题,提出迎采动面掘巷技术。采用数值模拟的方法,分析了某矿4102回风平巷掘进过程中的应力分布和位移场分布规律,得出巷道掘进端头受到的强动压影响范围为距4101工作面-30^+80 m。采用分段控制技术,对巷道强动压影响段采取高强大延伸率锚杆和锚索网联合支护、高水材料加固窄煤柱帮、单体支柱和铰接顶梁加强支护顶板,有效控制了迎采巷道围岩变形,确保了工作面的正常接替和安全生产。

强动压巷道高阻剪切让压控制技术

针对铜川西川煤矿回风巷道锚杆、锚索大量破断,围岩变形严重的难题,通过工程地质资料分析、现场调查发现:迎采动面托顶煤回风巷道受邻近工作面全程采动影响,强烈采动应力使得顶煤和直接顶发生剪切滑移,锚杆、锚索大量剪切破断,围岩控制失效。据此提出以加强顶板支护强度,合理匹配锚杆、锚索变形能力,释放顶板水平应力为核心的围岩控制技术。将该技术应用于1111工作面回风巷支护实践,围岩控制取得良好的效果。

煤巷高预紧力支护的围岩改善原理及控制技术研究

基于高预紧力支护围岩内部的应力分析,文章于应力改善、增韧止裂、限制离层、增大残余强度等四个方面分析其对围岩的改善原理。并针对利民煤矿迎采动工作面沿空掘巷的老顶回转变形、动压影响,提出采用"强"、"紧"、"扩"、"固"相结合的"四位一体"支护策略,并在现场进行了工业性对比试验。试验结果表明:预紧力矩300N.m支护巷道顶底、两帮最大变形速度是预紧力矩100N.m的50.8%和60%;提高预紧力可以显著抑制围岩破碎,提高支护体完整性和残余支护强度,提升巷道对动压的承受能力。