顶板煤巷锚杆支护大面积冒顶事故原因分析

通过具体事例分析了煤巷锚杆支护巷道发生大面积冒顶的原因,有针对性地提出了预防对策和建议。

高应力顶板煤巷耦合支护技术

分析向斜轴部高应力顶板煤巷存在变形量大、支护困难的原因，进行支护方案比较，选择了适合的锚杆、锚索、槽钢耦合支护技术。此项支护技术有效控制了高应力巷道围岩的变形，确保了巷道安全使用，达到了预期的目标。

煤巷顶板软弱夹层层位对锚杆支护结构稳定性影响

中国煤矿开采条件复杂,煤层顶板多为分层性强的复合顶板,含有软弱夹层时采用锚杆支护技术难度大、安全可靠性低。根据煤巷顶板软弱夹层和锚固区的相对位置,采用物理模拟方法研究了三种软弱夹层层位条件下顶板的采动失稳特征和破坏型式,提出了包括锚杆支护承载性能强化、巷道破裂围岩体强度强化和围岩承载结构强化的巷道围岩强化控制原理;在应用安全因子AQ对顶板安全可靠性进行分级评估基础上,给出对应于不同顶板软弱夹层层位的煤巷分级强化控制对策。研究成果已在安徽两淮矿区煤巷工程实践中成功推广应用35×104 m。

应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响

采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩石类型的一个较好指标。通过各类岩石瞬时钻进速度的分析,钻头的回弹是不同岩石力学特性的反应,可通过对回弹次数、正面积和负面积等参数对不同岩层进行识别。

锚杆支护超长煤巷顶板稳定性动态分类研究

针对神东矿区煤巷长度超长、巷道断面大、顶板岩层结构变化复杂及锚杆支护率高等实际情况和锚杆(索)支护的工程特性,依据围岩稳定性分类指标的科学性、实用性及可定量化的选取原则,在深入分析神东矿区锚杆支护煤巷顶板稳定性主要影响因素的基础上,研究确定了单层厚岩层离顶板表面距离L、单层厚岩层抗压强度σc、单层厚岩层厚度D、巷道跨度B、巷道埋深H、采动影响指标N六个分类指标作为神东矿区锚杆支护超长煤巷顶板稳定性分区动态分类指标,并构建了神东矿区锚杆支护超长煤巷顶板稳定性分区动态分类的BP神经网络预测模型,经检验该神经网络模型的识别准确率大于95%,利用该网络模型进行动态分类的结果与现场实际高度吻合。

基于Matlab优化工具箱的煤巷顶板锚杆支护结构可靠性分析

针对煤巷围岩力学参数中有许多为随机变量的特征,根据围岩稳定性极限状态方程,应用工程结构可靠性理论,分析煤巷顶板锚杆支护结构的可靠性,建立基于Matlab优化工具箱的可靠度计算模型。该法编程简单,计算速度快,精度高,程序通用性强,是一种计算煤巷锚杆支护结构可靠度的有效方法,并且分析该法计算结构可靠度的适用条件,建立了巷道顶板支护参数与可靠度的关系曲线,为煤巷锚杆支护参数设计和优化提供了科学依据。

人工神经网络在煤巷顶板岩性识别中的应用

为了探测顶板岩层组合状况从而更好地满足锚杆支护设计要求,采用人工神经网络方法研究了煤巷顶板岩层岩性识别的实际问题,并根据打钻过程的特点,采用BP网络研究了人工神经网络的结构和输出方式,分析了影响人工神经网络应用效果的各因素,在人工神经网络的优化设计方面作了较深入的研究.研究表明:人工神经网络用于识别所钻岩层误差仅有5%,达到了很好的效果;人工神经网络的参数,如学习率、训练步长、动量系数、隐含层单元数和数据处理方式等对于人工神经网络的应用效果有很大影响.

煤巷顶板岩层结构变化的可靠性锚杆支护设计

针对神东矿区锚杆支护煤巷顶板事故频发的现场实际,采用新型顶板岩层结构探测仪对矿区保德煤矿88302综采面回风巷顶板岩层结构进行探测并进行顶板岩层结构划分。运用UDEC3.0平面分析软件对不同岩层结构类型顶板稳定性进行了模拟分析,在此基础上根据顶板岩层结构变化情况对神东矿区保德煤矿88302综采面回风巷顶板进行了补强支护设计,达到了有效遏制锚杆支护煤巷冒顶事故发生的目的。

综放煤巷顶板锚索破断机理初探

为了解决综放煤巷顶板锚索破断的实际问题,以内蒙利民煤矿为对象对锚索的破断机理进行了分析。研究表明,在综放开采中合理布置巷道方向,适当增大锚索的支护密度、断面面积及提高自身的抗拉极限,选择锚索、钢梁联合支护的支护形式,施加适当的预紧力,考虑金属材料的蠕变,及开发延伸率较大的新型高强度锚索,对于煤巷顶板锚索的断裂有着积极意义。煤巷锚索的破断是地应力、材料蠕变及延伸率等因素耦合作用的结果。

上覆煤层采动影响下层煤巷道顶板稳定性研究

针对近距离煤层下行开采回采巷道稳定性差的问题,结合贺西煤矿实际地质条件,计算得出了上层煤不同采高开采情况下对两煤夹层的水平与垂直破坏范围。根据下层煤回采巷道内错1.5倍巷道宽度位置变化情况,考虑上覆煤层采高、两煤夹层厚度,对贺西煤矿4号煤层回采巷道顶板进行了稳定性分类,并确定相应的支护参数,为回采巷道掘进过程中支护参数提供依据。

煤巷顶板位移曲线特征分析及其应用方法

作者将锚杆控制围岩变形机理与煤巷锚固顶板位移曲线特征分析相结合,划分出三种类型位移测试曲线,阐述了非稳定类型曲线发展的三个阶段及其对应的工程力学现象,为现场优化锚杆支护参数和防止冒顶提出了位移曲线分析方法和应用方法。

哈拉沟煤矿煤巷顶板稳定性影响因素分析

阐述了哈拉沟煤矿主采煤层顶板的赋存特征,以现场监测、现场调研为手段,分析了煤层开采、护巷煤柱尺寸及地下水对煤巷顶板稳定性的影响,为今后煤巷顶板稳定性分类及合理支护提供依据。

基于事故树分析法的锚杆支护煤巷顶板安全评价

事故树分析法作为一种有效的安全评价方法,其描述事故的因果关系具有简单、思路清晰、逻辑性强等优点,不仅能分析出事故的直接原因,而且能深入地揭示出导致事故的潜在原因。将该方法应用于煤巷锚杆支护顶板的安全评价,通过分析得出各种导致事故发生的基本原因事件的重要程度,确定导致锚杆支护煤巷顶板冒落事故的主要隐患,对优化煤巷锚杆支护设计具有重要的理论和实际意义。

大跨度煤巷软岩顶板控制技术研究与实施

平煤天安煤业股份有限公司朝川矿一井1970年8月1日建井,1980年5月投产,设计生产能力0.45Mt/a。2012年核定生产能力0.57Mt/a。主采煤层为己组煤,平均厚度为4.5m,煤层沿走向起伏变化大,煤层顶板为泥岩、砂质泥岩和砂岩,底板为泥岩。直接顶厚度变化大,岩性较软,顶底板及煤层条件复杂。煤层瓦斯绝对涌出量0.17m3/min,相对涌出量1.36m3/t;煤层可自燃,自然发火期12个月;煤尘具有爆炸性,爆炸指数22.2~25.3%。一井己16-17-21070(里)采面位于二水平暗主斜井以东,己16-17-21070工作面以北,第四勘探线以西,采面南侧为己16-17-21070工作面采空区,煤柱宽度8-10m,采面北、东、西侧尚未采动。为朝川矿首个综合机械化放顶煤工作面。该工作面井下标高-185.0^-251.5m。可采走向长度300m,采面倾斜长度140m,可采面积40727m2,可采储量24.7万吨。根据己16-17-21070(里)综放工作面掘进揭露资料统计,该面煤层厚度变化较大,煤厚2.0~8.4m,平均4.5m。

煤巷顶板锚杆支护及机理研究

从巷道顶板锚杆支护在国内外研究、应用现状出发,基于煤矿巷道顶板稳定性和锚杆支护机理分析,结合对不同锚固方式和杆体材质的评价,对锚杆选择进行了优选。运用锚杆支护理论,对煤巷顶板锚杆支护参数进行了设计计算,并最终确定了煤巷顶板的锚杆支护参数,为矿井煤巷支护设计提供参考。

煤巷顶板淋涌水对锚固性能的影响及防治措施

煤巷顶板淋涌水是井巷工程掘进施工中的潜在冒顶隐患源,严重影响了巷道的支护效果。介绍了煤巷顶板淋水量测定及评价方法,制定了淋水碎裂顶板煤巷锚杆索的锚固方案并进行井下现场试验,综合分析了顶板淋涌水对锚固性能的影响,确定了顶板控制措施。

断层区煤巷顶板破断问题分析与其支护措施探讨

文章主要针对煤矿现在正在进行施工的三个井筒断层区煤巷顶板破断问题的原因、预兆和预防等问题进行研究和分析,并探讨了断层区煤巷顶板破断支护的原理、参数的确定、施工质量的控制以及加强支护强度的措施。

煤巷顶板分布式光纤监测的可行性试验研究

在传统顶板点式监测的基础上,应用BOTDR对采煤工作面回采巷道煤巷顶板沉降位移进行分布式监测。首先通过对BOTDR监测原理和煤巷顶板变形状态的理论分析,提出应用锚杆(索)在煤巷顶板进行光纤定点布设,并根据BOTDR测量的相邻定点间光纤轴向应变和变形量,推导出光纤应变量化煤巷顶板沉降位移的数学表达式;然后进行煤巷顶板沉降的光纤定点拉伸和区段拉伸室内模拟试验,试验中光纤应变表征的位移与光纤拉伸距离的误差分别为0.690%和1.545%,拉伸距离和应变表征光纤位移基本一致;最后进行了采煤工作面回采过程中进风巷煤巷顶板的BOTDR现场监测试验,试验期间,光纤应变表征出最大沉降位移平均值为64.09 mm和135.63 mm的2个顶板沉降区域。与井下十字观测法测量值相比,顶板沉降变形范围的最大误差为5.60%,顶板沉降位移的最大误差为4.96%,顶板垂直位移的绝对误差值小于4 mm,证明了BOTDR定量表征顶板的沉降变形范围和沉降位移的可行性。

大断面煤巷顶板稳定机理分析与控制技术

主要针对大断面煤巷顶板的稳定机理及相关的控制技术两大方面内容进行简单分析,希望能为中国煤矿作业的安全性与稳定性提供一定的保障。

煤巷顶板位移曲线特征分析及其应用方法

将锚杆控制围岩变形机理与煤巷固顶板位移曲线特征分析相结合 ,划分出三种类型位移测试曲线 ,阐述非稳定类型曲线发展的三个阶段及其对应的工程力学现象 ,为现场优化锚杆支护参数和防止冒顶提出了位移曲线分析方法和应用方法。