永智煤矿迎采巷道支护研究与应用

由于迎采掘巷会形成采掘扰动应力叠加,使该阶段巷道围岩变形量增加,巷道难以维护。文章针对永智煤矿生产地质条件,采用数值模拟研究了迎采巷道的围岩应力演化规律、围岩变形规律等,结果表明:迎采扰动范围为采掘两个工作面间距20 m至滞后40 m,迎采扰动对5102辅运巷顶板下沉影响较大,对底鼓和两帮变形影响较小,巷道下部的围岩变形大于上部但不明显;根据数值模拟结果,提出了巷道顶板补强支护方案。该方案经过现场应用表明,迎采扰动范围内的巷道围岩变形得到了有效控制,取得了良好效果。

迎采巷道围岩稳定机理及控制技术研究

针对迎采巷道应力环境复杂、巷道控制难度大的问题,以和善煤矿9103运输顺槽迎9102工作面掘进为工程背景,分析了迎采巷道受相邻工作面采动的全过程扰动影响,揭示了巷道围岩应力、位移和塑性区的演化规律,提出了迎采巷道围岩控制技术并进行工业性试验。结果表明,采用该技术方案能有效控制迎采巷道围岩的稳定,保证矿井安全开采,为类似条件下巷道支护设计提供了参考。

孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术研究

针对寺家庄矿5110孤岛工作面巷道掘进支护技术难题进行研究,通过采用理论分析、支护设计优化等方法,对孤岛工作面迎采巷道掘进支护技术进行了研究分析,在5110工作面进行了现场实践。实践表明,优化后的支护方案应用效果良好,巷道围岩变形与支护压力大等现象得到明显改善,为类似条件下的孤岛工作面迎采巷道掘进支护提供经验借鉴。

迎采巷道围岩变形机理及控制技术研究

以马堡煤矿迎采巷道围岩控制为背景,采用理论分析及数值模拟方法对采掘全过程巷道变形机理进行分析,将巷道分为了3个阶段,即:沿实体煤掘进阶段、迎采动相互影响阶段和沿空掘巷阶段。确定了各阶段的影响范围,提出了动态分段支护设计方案,取得了良好的效果。

迎采巷道合理煤柱宽度留设研究

针对和善煤矿9103运输顺槽迎采动掘进合理煤柱宽度留设的问题,通过理论分析、FLAC3D数值模拟以及现场实测等相结合的研究方法进行研究。结果表明:和善煤矿9103运输顺槽留设20m的护巷煤柱,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。

孤岛工作面迎采巷道掘进支护优化与实践

针对孤岛工作面迎采巷道围岩压力大的问题,以山西铺龙湾煤业有限公司5110工作面地质条件为背景,采用理论分析、现场实践方法,对巷道围岩变形机理进行了分析,确定了巷道正常掘进与过构造期间围岩的变形破坏形式,优化了巷道两帮锚杆支护强度及锚杆(索)预应力。根据巷道掘进过程中的矿压监测结果,锚杆受力较优化前相当,围岩位移量较优化前明显减小,巷道稳定性明显提升。

大采高迎采巷道矿压显现规律及顶帮协同补强支护技术研究

针对马堡煤矿15201大采高迎采巷道围岩变形破坏严重、支护构件易失效等问题,通过监测表面位移和围岩内部破坏特征,结合FLAC^(3D)数值模拟,分析了该类巷道的围岩变形与支承压力动态演化规律,揭示了变形破坏机理,提出了“顶帮协同补强”的围岩控制技术。结果表明:(1)迎采巷道受采动影响主要集中在工作面前方55 m至后方155 m范围,经历支承压力起始阶段、支承压力快速升高阶段、支承压力峰值波动阶段、支承压力稳定4个阶段;(2)变形破坏机理:受侧向支承压力影响,巷道围岩应力集中且呈非对称性;泥岩伪顶自身强度低,以及支护方案及其参数不合理;(3)提出“顶帮协同补强”支护控制技术,具体为顶板通过使用φ21.8 mm的高强度锚索,同时增大支护密度,有效提升顶板支护强度;煤柱帮通过使用φ15.24 mm的锚索,加强煤柱帮侧向支护阻力作用,强化煤柱的承载作用。采用该技术后,巷道围岩稳定性得到明显改善。

迎采巷道锚杆支护技术在西川煤矿的应用

以西川煤矿1107工作面回风顺槽围岩控制为研究对象,确定了合理的区段煤柱尺寸和锚杆支护参数,取得了良好的支护效果,提高了巷道安全可靠性,取得了较好的经济效益和社会效益。

马堡煤矿迎采巷道围岩综合控制技术

随着煤矿开采强度的增大,迎采对掘巷道经常出现,此类巷道因受动压影响,围岩控制较困难。文章以马堡煤矿大断面巷道为背景,结合现场观测、理论分析等方法,提出了迎采巷道围岩综合控制技术,即:停掘避开掘采叠加扰动+煤柱帮锚索加强支护+顶板加强支护。研究成果对于改善大断面迎采巷道的围岩控制、缓解煤矿接替紧张、促进煤炭安全高效开采等具有重要的理论价值和现实意义。

迎采巷道围岩稳定分段控制技术研究

本文以新元公司9110掘进工作面的地质资料为背景,运用理论分析、数值模拟、现场监测等手段对迎采动压巷道在不同掘进掘进阶段围岩的应力演化规律、变形破坏特性进行了系统研究,得出结论如下:受邻近回采工作面采动影响,在9109工作面采空区边缘与待掘巷道区域内会产生一定的应力升高区,应力集中系数为1.4~2.4;根据迎采巷道与回采工作面在不同相对位置下的受力特征,将9110进风巷掘进划归为S1-S2段、S2-S3段;S1-S2掘进段巷道位移变化大体可分为掘进影响阶段、回采超前采动影响阶段、回采滞后影响阶段、趋稳收敛阶段。

迎采巷道采动扰动下合理小煤柱宽度研究

为了解决回采面沿空掘巷在巷道服务期间,巷道变形剧烈、维护困难的问题,以王庄煤矿6208工作面运输巷沿空掘巷为研究背景,采用数值模拟和现场试验相结合的方法,进行了迎采巷道采动扰动下合理小煤柱宽度研究。结果表明,通过优化煤柱尺寸,在采动扰动条件下,利用小煤柱的合理留设可以改善围岩的应力环境,提高煤柱的稳定性,降低支护难度,增强巷道的安全可靠性。

厚煤层迎采巷道围岩稳定性控制方法研究

针对厚煤层迎采巷道稳定性控制问题,文章采用现场监测､数值模拟与工业试验相结合的方法进行了研究。结果表明:随着迎采巷道与工作面距离的减小,巷道变形表现为缓慢—剧烈—平稳的发展特征,迎采巷道所受应力表现为先增加后降低的变化特征,在滞后工作面15 m范围内,迎采巷道应力最高可达19.8 MPa,需要加强支护。据此,研究提出了锚杆(索)+金属网+钢筋梯子梁联合支护的迎采巷道稳定性控制方法。通过现场实践,锚杆受力最大值为其锚固力的66.1%,顶板垂直位移降低60.2%,迎采巷道稳定性控制效果良好,可为类似工程条件矿山迎采巷道稳定性控制提供借鉴。

缓倾斜煤层迎采巷道围岩控制技术研究

为有效解决缓倾斜煤层迎采动掘进巷道围岩控制难题,以某矿缓倾斜煤矿开采为工程背景,分析了巷道顶板岩层破断特征及其围岩应力分布特征。结果表明,巷道顶板岩层浅部主要为水平裂隙,深部主要为垂直裂隙,距孔口10~14 m内,超前工作面受采动影响更为剧烈;当3205回风顺槽超前工作面10 m至滞后工作面15 m时,巷道所受应力最高可达19.8 MPa,是最主要的应力影响区,应对迎采巷道加强支护。据此提出了适应现场巷道围岩条件、安全可靠的“锚杆+锚索+钢筋梯子梁”联合支护方法。通过现场实践,3205回风顺槽加强支护后,锚杆受力最大值为设计锚固力的70%,顶板垂直位移减小了67.6%,巷道围岩控制效果显著。

高瓦斯综放面迎采巷道护巷煤柱合理尺寸研究

本文将高河矿需要在W4301工作面回采期间提前相向开掘邻近接续W4302工作面的回采巷道作为工程背景,针对迎采巷道围岩稳定性控制难题,采用理论研究的方法确定合理护巷煤柱宽度,并对迎采巷道W4302回风顺槽的围岩进行矿压监测,现场观测表明迎采巷道两帮及顶底板围岩完整程度较高,护巷煤柱宽度取值较为科学合理,可以满足巷道围岩控制和正常使用要求。

大采高综采工作面迎采动掘进巷道支护方法优化研究

针对大采高综采工作面迎采动掘进巷道支护不合理导致巷道变形严重问题,采用现场监测、数值模拟与实践相结合对迎采动掘进巷道支护优化方法进行了研究。结果表明:原支护条件下,迎采巷道以顶板及两帮松动破坏为主,最大破坏深度达1.58 m,需要加强支护;迎采巷道“锚杆+锚索+钢筋梯子梁”加强支护方法,随着工作面的推进,巷道顶板塑性区面积减小53.3%~59.7%,两帮塑性区面积减小49.1%~58.8%,应力峰值显著降低,满足迎采巷道稳定要求。通过现场实践,巷道加强支护后,顶板下沉量减小69%,煤柱帮位移减小68%,回采帮位移减小67.7%,巷道支护效果显著。

迎采小煤柱尺寸优化及切顶卸压技术研究

针对N1105工作面小煤柱尺寸留设不合理导致的巷道变形严重问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了对迎采小煤柱优化及切顶卸压技术。研究确定合理小煤柱宽度为9 m;当切顶高度由13 m增加至14 m时,巷道应力及位移下降趋势较缓慢,由此确定合理切顶高度为13 m;随着切顶角度的增加,巷道煤柱帮应力及顶板位移呈现先降低后增加趋势,当切顶高度为20°时,煤柱所受应力及巷道变形最小,由此确定合理切顶角度为20°。研究设计了迎采小煤柱双向聚能张拉爆破切顶卸压方法,以及顶板切缝附近“单体柱+金属铰接顶梁”加固方法。通过工程实践,巷道顶板下沉量降低了47.8%,两帮移近量降低了59.1%,巷道变形得到了有效控制。

遗留煤柱下方迎工作面回采巷道围岩控制技术研究

为研究遗留煤柱下迎采巷道掘进时机、加强支护范围以及迎采对掘巷道围岩变形大、支护困难的问题,以金达煤业10403工作面回风顺槽为例,通过现场调研、数值模拟等方法,分析了遗留煤柱下迎采对掘巷道围岩应力分布特征,提出了煤柱下巷道采用高强度、高预紧力、大延伸率锚杆结合锚索+单体液压支柱控制巷道顶板岩层和煤柱变形的支护方案。研究表明,9~#煤层遗留煤柱对10~#煤层顶板应力有明显影响,最大应力集中系数为2.17,遗留煤柱下加强支护范围为25 m;掘进巷道在与10402回采工作面相遇前40 m及相遇后150 m范围围岩变形明显,处于10402回采工作面及遗留煤柱影响范围;煤柱下迎采段巷道顶底板位移量为390 mm,两帮移进量为480 mm,满足巷道使用要求。

迎采动压巷道全时段应力演化规律及变形控制技术研究

为研究迎采巷道全时段应力演化规律,文章以目标矿9111工作面的地质资料为背景,运用理论分析、现场监测等手段对9111进风巷在重复采动影响下,煤柱体内的应力分布规律、顶板破断特征进行了系统研究,提出了基于高强度、高预应力、高冲击韧性为核心的非对称支护控制技术,得出结论如下:目标巷道以σ_(v)>σ_(H)>σ_(h)型应力场为主,测区内垂直应力占优势;9110工作面回采过后,煤柱体内侧向支撑压力分布呈单峰状,峰值区位于20 m深钻孔处;9111工作面回采期间,3~5 m深钻孔应力值波动较大,煤柱体内应力在侧向方向呈“双峰状”;新支护体系能较好地满足多次强烈采动的要求,巷道变形整体可控。

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。

迎采窄煤柱巷道围岩控制技术研究

通过数值分析,研究了迎采窄煤柱宽度内应力场和位移场的分布规律,探讨了邻近工作面回采对巷道围岩稳定性、围岩变形的影响,并最终确定了合理的窄煤柱宽度,同时研究得到了高强锚杆锚索加固巷道围岩,重点加固窄煤柱帮的围岩控制技术。现场应用表明,合理留设迎采窄煤柱并采用高强锚杆锚索联合支护迎采窄煤柱巷道,经历两次采动影响后,巷道围岩顶底板和两帮变形量均<300 mm,有效控制了围岩的大变形,技术经济效果显著。