采动剧烈垮冒煤巷的支承压力分布规律研究

针对阳煤集团新元公司采动剧烈的垮冒煤巷普遍存在顶板严重下沉、巷帮严重臌帮和巷道底鼓等问题,对煤柱支承压力进行了现场实测和计算机三维数值模拟,分析研究采动剧烈影响下的煤巷支承压力分布规律,得出应力集中系数平均值达3.2及煤巷支承压力的分布范围,从而为采动剧烈垮冒煤巷的支护方案设计提供科学依据。

采动剧烈影响软弱围岩巷道失稳机理及支护

针对新元煤矿受采动剧烈影响、软弱破碎围岩区段平巷的支护难题,从加固软弱破碎围岩,加强薄弱部位控制,降低采动剧烈影响时塑性区范围及其外移速率等入手,分析了其支护机理,提出了小孔径高预应力短锚索配合桁架锚索支护技术,并成功用于工业性实践,取得较好效果。

剧烈采动影响煤巷围岩偏应力分布规律与控制

针对多重剧烈采动影响煤巷围岩控制难题,以某矿轨道平巷为研究对象,采用FLAC^(3D)模拟上煤层遗留煤柱集中应力、本煤层邻近工作面及本工作面采动对煤巷稳定性的影响。结果表明:上部煤层遗留区段煤柱底板存在沿煤柱边缘向底板深部呈“八”字形非对称分布的高剪应力区;随着煤柱底板深度增加,偏应力第二不变量J2值分布由陡峭双峰形向马鞍形转变,并将底板分为显著影响区(0~16 m)、一般影响区(16~30 m)和弱影响区(30 m以上);相邻工作面回采过程中,超前监测面20 m时顶板和两帮J_(2)值开始增大,当滞后监测面10~20 m巷道围岩进入相邻工作面采动影响期;在本工作面超前采动影响过程中,巷道深部高J_(2)值非均布环形分布带应力值进一步增加,范围变大,环形向逆时针旋转转移,并呈向深部转移的趋势。基于此提出高预应力锚杆(索)与桁架锚索组合非对称控制技术且煤巷控制效果良好。