沿空留巷高预紧力锚杆支护技术实践

小青煤矿E1403沿空留巷工作面开采过程中采用高预紧力锚杆支护技术有效的控制留巷围岩变形，满足了留巷支护强度需要，在沿空留巷支护技术上取得成功，提高煤炭资源的回采率，降低巷道的掘进率，为沿空留巷的推广应用积累了宝贵的经验。

沿空留巷高预紧力锚杆支护技术实践

小青煤矿E1403沿空留巷工作面开采过程中采用高预紧力锚杆支护技术有效的控制留巷围岩变形，满足了留巷支护强度需要，在沿空留巷支护技术上取得成功，提高煤炭资源的回采率，降低巷道的掘进率，为沿空留巷的推广应用积累了宝贵的经验。

沿空留巷高预紧力锚杆支护技术实践

小青煤矿E1403沿空留巷工作面开采过程中采用高预紧力锚杆支护技术有效地控制留巷围岩变形,满足了留巷支护强度需要,在沿空留巷支护技术上取得成功,提高煤炭资源的回采率,降低巷道的掘进率,为沿空留巷的推广应用积累了宝贵的经验。

高预紧力均布承载型锚杆力学响应及应用

预紧力作为锚杆支护的关键参数之一,对主动支护起着决定性作用,国内外研究表明提高锚杆预紧力可降低冒顶事故的发生,为有效提高锚杆预紧力、降低断锚、失锚的现象发生。研发了滚动式减摩垫片和拉压分离型螺母,综合采用实验室试验、理论分析、数值计算,研究了滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母转矩-预紧力转化关系,研究了普通螺母、拉压分离型螺母预紧过程中力学响应特征。研究表明:普通锚杆预紧过程中,约有60%转矩被锚杆螺母与托盘之间的摩擦所消耗,使用滚动式减摩垫片可将摩擦消耗的转矩降低至25%,转矩-预紧力转化率提高2倍左右;普通锚杆螺母内螺纹副应力沿着远离挤压面轴向呈指数衰减,螺母内前3圈应力值较大,该范围发生明显的应力集中,为锚杆杆体断裂的危险面,使用拉压分离型螺母后螺纹副应力呈均匀分布,消除了应力集中现象,螺纹变形协调;集成滚动式减摩垫片、拉压分离型螺母等发明了高预紧力均布承载型锚杆,可将预紧力提升至2.5倍,杜绝锚杆易从螺纹段断裂的现象,在淮南矿区朱集矿得取得良好的应用效果。

高应力软岩巷道高强让压锚杆支护系统试验研究

为解决云驾岭煤矿二水平南翼下山巷道掘进过程中出现的围岩变形大,且返修后仍不能有效控制巷道稳定的支护问题,采用高强高预紧力让压锚杆支护系统在二水平南翼运输下山巷道进行了支护试验。试验巷道选用Q600高强让压锚杆和直径18.9 mm的"鸟窝"让压锚索,设计预紧力分别为80和150 kN。监测结果表明:试验巷道顶板下沉量最大值46 mm,两帮移近量最大值182 mm,基本无底鼓现象,通过安装高强度、高预紧力让压锚杆高强支护系统能适应高应力软岩巷道的支护要求,实现了高应力软岩运输下山的一次支护成功。

松软厚煤层煤巷锚杆索支护作用研究

巷道支护问题是煤矿地下开采的主要问题之一。在掘进工作面中,由于煤巷的围岩性质软弱、巷道变形量大,巷道支护也更为困难。以高河矿井E2303工作面胶带巷为研究对象,结合矿井生产地质条件,采用理论分析与数值模拟相结合的方式,分析并计算了巷道开挖后的顶板塑性区范围为2.47 m,巷道两帮塑性区范围为1.72 m;利用FLAC3D软件模拟巷道在无支护与高预紧力锚杆索支护下的变形破坏情况。结果表明,巷道顶板及两帮变形远大于底板变形量,采用锚杆索支护后,巷道顶板及两帮塑性区范围及形变量明显减小:巷道顶板下沉量减少了49%,两帮移近量减少了44%。结合现场情况及数值模拟结果,设计了E2303工作面胶带巷支护方案并进行现场应用。应用结果表明,巷道在变形稳定后顶板下沉量为36 mm,两帮移近量接近,平均为28 mm,支护效果显著。

底抽巷合理位置及围岩支护技术研究

以首山一矿己15-12050工作面运输巷底抽巷为研究对象,通过FLAC3D研究分析底抽巷内错布置、外错布置对巷道围岩应力分布及变形效果的影响,综合考虑瓦斯抽放孔施工的难易,确定底抽巷采用内错布置。提出运用高强度高预紧力让压锚杆、锚索以及底角锚杆支护技术控制底抽巷围岩变形。现场使用效果表明,采用内错布置和上述支护技术有效控制了巷道围岩变形。

巷道支护方案的优化及效果评估

为进一步保证综采工作面的安全高效生产,以1203工作面为例,围绕其地质、煤层以及当前支护方案下对应巷道所存在的问题进行研究,并对支护方案进行优化,分别从理论和现场试验两个层面对新支护方案的支护效果进行验证,最后得出优化后的支护方案能够明显降低巷道变形量,巷道围岩得到了明显控制。

金达煤矿动压巷道支护技术研究

金达煤业10107运输巷采用架棚和锚杆联合支护,支护参数不合理,巷道受动压影响变形严重,两帮移近量达800 mm,底鼓量达1 500 mm,巷道需要多次返修。为解决巷道支护难题,在该巷内进行了地质力学参数测试,分析了支护存在的问题及动压巷道围岩受力特点,提出了高预紧力锚杆支护技术,进行了井下试验。结果表明:新支护在巷道浅部围岩形成刚度较高的预应力承载结构,矿压监测结果显示巷道顶板下沉量43 mm,两帮移近量95 mm,巷道支护效果有了明显改善,满足矿井正常回采的要求。