高应力软岩巷道差异化协同支护技术研究

为解决高应力软岩巷道的支护与底鼓治理技术难题,保证巷道安全使用,对杨河煤业31151回风巷底抽巷复杂采动影响下巷道支护失稳及破坏机理进行分析,采用数值模拟技术进行围岩稳定性分析,研究高应力软岩巷道底鼓机理围岩控制技术,并提出针对性的锚网索强化支护方案及底板锚网索+注浆支护技术方案。经现场实践,两段巷道受采动影响后,巷道最大离层深度1.8 m,最大位移量为210 mm,最大底鼓量为230 mm,所有最大变形量均在设计允许变形范围内,支护强度满足巷道支护要求。

高应力软岩巷道注浆及锚喷支护的研究

通过分析湘永矿区煤系地层力学性质与围岩裂隙发育深度,在对原有锚网喷支护主要材料技术参数进行优化的基础上,提出“注浆+锚网喷”、“锚索+锚网喷”支护新理念,并通过工程试验,确定“注浆+锚网喷”支护为湘永矿区高应力软岩巷道首选支护形式。“注浆+锚网喷”支护在湘永矿区实施后,矿井巷道支护质量有了根本性提高,为高应力软岩巷道锚网喷支护的优化提供了可资借鉴的经验。

沿空掘巷合理煤柱宽度留设研究及应用

针对新大地煤业区段留设20 m宽煤柱存在煤炭资源浪费、巷道处于侧向集中应力影响范围的问题,提出留设合理煤柱沿空掘巷技术方案,通过理论计算和数值模拟分析,确定了工作面煤柱留设的合理宽度为9.0 m,并设计了巷道支护方案。工程应用表明,巷道顶底板移近量约为300 mm,两帮位移量约为360 mm,均在设计可控范围内,满足工作面安全生产需求。

高应力区巷道松动爆破卸压支护技术应用

基于5311巷掘进期间受构造应力以及邻近采空区残余应力作用下,巷道迎头20 m范围内顶板破碎严重,锚杆(索)支护失效率高等技术难题,决定对高应力区巷道顶板采取松动爆破卸压支护技术。应用效果表明:巷道顶板采用松动爆破卸压技术后,将围岩内高应力转移至围岩深部,有效降低了集中应力对巷道围岩的破坏作用,提高了围岩应力拱强度,巷道顶板下沉量由原来的420 mm减小至180 mm,顶板锚杆(索)失效率由原来的11%降低为2%。

近距离煤层采空区下巷道位置选择与支护技术

铺龙湾矿5112运输巷受上部采空区及残留煤柱影响,巷道掘进后围岩变形量大;通过理论计算及数值模拟分析,得到巷道布置位置与区段煤柱、边界煤柱最小错距均为9.0 m;根据上煤层采空区底板应力分析情况,对该巷道采用“锚网索+W钢带+工字钢”联合支护技术;通过现场监测数据表明,该支护方案能够有效控制围岩变形,从而保证了巷道稳定性。

8102高应力软岩巷道支护参数设计与应用

8102高应力软岩巷道拟使用锚网索喷+锚注联合支护方式,并设计了支护参数。本文采用FLAC3D模拟未支护、初次锚网索喷支护、二次锚注支护后巷道围岩变形及塑性区分布情况,分析可知,设计的支护参数可保证8102巷道围岩稳定性。现场围岩变形量监测结果表明,巷道围岩变形主要集中在前30 d内,二次锚注支护需在初次支护30 d后进行。

深井大倾角煤层巷道围岩控制技术探讨

针对长城三矿深井大倾角煤层回采巷道掘巷后出现显著非对称破坏问题,分析1905S运输巷原支护失效原因,针对深井大倾角回采巷道围岩赋存特征提出锚网索联合支护优化方案。通过顶板布置高预紧力锚索提升顶板岩层承载能力,限制顶板离层变形,同时增大帮锚杆密度提升煤体抗变形能力。现场监测数据表明:采取大倾角回采巷道锚网索联合支护技术后,有效控制巷道断面收敛量,同原支护相比巷道变形量降低了60%。研究成果可为类似深井大倾角回采巷道的掘进提供借鉴。

景福矿6煤轨道大巷支护技术参数优化与应用

景福矿6煤轨道大巷服务时间长,为避免巷道多次重复返修,采用FLAC3D模拟5种不同锚网索支护参数时的围岩变形量,发现巷道掘进后顶板变形量较大,两帮及底板处于应力降低区,围岩变形量相对较小,方案5最大顶板下沉量为112.8 mm,支护效果最优。结合巷道地质条件,采用锚网索+喷浆联合支护方式提高围岩强度。现场监测结果表明,支护后平均顶板下沉量和两帮移近量分别为61.1 mm、26.9 mm,取得了良好效果。

锦程煤矿21010运输顺槽支护设计及应用

为优化锦程煤矿21010运输顺槽支护方案,综合运用理论计算、数值模拟、矿压监测等手段进行探讨,确定巷道围岩稳定性类别为Ⅲ类;结合数值模拟研究确定锚网索联合支护具体参数;掘巷期间监测巷道表面变形量,成巷约30天后围岩基本稳定,顶底板、两帮移近量均小于70 mm,表面变形量在设计允许范围内,支护设计方案应用效果良好。

浅埋深风氧化带回采巷道锚网索支护技术探讨

山浪煤矿5#上煤层属浅埋风氧化煤层,现行巷道主要采用架棚支护方式,存在支护成本高、形式单一、劳动强度大等问题,故以5上-3041巷为背景,通过数值模拟、理论计算、矿压监测等手段,进行锚网索支护方案的设计及优化,分析支护方案的适应性,监测掘巷阶段矿压规律,结果表明:顶底板最大相对移近量约为70 mm,最大离层值约为30 mm,围岩稳定性良好,为锚网索支护在该矿的推广使用提供理论依据。

矿井综采工作面末采三角区顶板控制技术研究

针对综采工作面末采三角区顶板通常存在难控制的问题,以晋能控股煤业集团某矿51206综采工作面末采三角区为研究对象,通过改进优化常规打设单体柱的支护策略,采用加密钢丝绳并配合锚网索,同时增设掩护架来有效控制抽架后三角区顶板的策略来进行顶板控制。实际应用结果表明:新支护方案用料更少,支护效率更高,工人劳动强度更低,有助于提高作业效率与作业安全性,可为类似工况下的顶板控制提供参考。

掘进巷道顶锚杆二次预紧质量控制技术研究与应用

长期以来,井工煤矿巷道掘进工作面多数采用锚网索联合支护,顶锚杆作为锚网索支护中最重要的一部分,其施工质量好坏决定着巷道整体支护效果。在对掘进巷道顶锚杆支护质量进行检查时发现,多数顶锚杆扭矩不达标,经查阅多家煤矿掘进作业规程,作业规程中对于顶锚杆施工过程中的二次预紧工序并没有详细规定。鉴于以上因素,设计制造了锚杆机用万向预置式扭矩放大紧固器,采用模块化设计思路,投入使用后,可完全解决施工中扭矩过大导致锚杆拉伸变形及螺纹变形;能够适应井下复杂环境下锚杆与顶板间安装角度要求及紧固时锚杆机角度偏差导致螺纹处折弯及螺纹损坏;可以避免辅助人员手持手把登高作业坠落风险和手把脱手被击打风险;可在顶锚杆二次预紧作业中实现一人操作,有效增加作业效率;可确保锚杆紧固到设定扭矩时装置打滑保护,保证锚杆紧固扭矩在达到要求的情况下,锚杆不被损坏,做到锚杆支护效果达到最优。

坚硬顶板回采巷道锚网索联合支护技术应用

以荆宝煤业30301运输顺槽基本顶为平均厚度8.66 m的坚硬细粒砂岩为工程背景,提出了利用坚硬基本顶岩层的承载性能、高强主动支护以及巷道支护参数优化的坚硬顶板回采巷道支护思路,采用锚网索联合支护技术,实现30301运输顺槽围岩的稳定控制。

北翼辅运大巷支护方案优化与应用

针对百良旭升煤矿北翼辅运大巷锚网索支护存在的围岩变形量大、锚杆断裂等支护失效问题,分析认为,造成支护失效的主要原因为锚杆受力不均、预紧力偏低等。为控制巷道围岩变形,优化了支护方案。现场实践结果表明:支护方案优化后,巷道围岩最大变形量仅54 mm,变形量得到了有效控制,未出现锚杆断裂支护失效问题。

马兰矿大断面准备巷道围岩破坏与支护分析

马兰矿南一下组煤采区准备巷道在掘进期间围岩变形速度快、持续时间长;为更加有效地控制围岩变形破坏,综合运用矿压监测、实地调研、数值模拟等手段进行分析,并拟定了锚网索喷优化支护方案;通过模拟研究原有支护及优化支护条件下塑性区分布、围岩变形特征,预测优化支护方案的围岩控制效果;在集中回风巷新掘段,巷道围岩表面变形量已经大幅下降;该支护方案能够有力保障矿井的生产安全和效率。

王坡煤矿孤岛工作面回采巷道支护设计及应用

针对王坡煤矿3206孤岛工作面回采巷道支护困难的问题,采用理论计算及数值模拟的方法确定了回采巷道支护方案,并进行现场试验。对工作面3206回风巷围岩变形及顶板离层进行现场监测结果表明,巷道围岩整体变形量不大,且巷道顶板无明显离层现象,支护方案合理有效。

通合煤业厚煤层梯形巷道锚网索支护优化研究

通合煤业2101工作面直角梯形回采巷道采用普通锚网索支护,以2101运输顺槽为例,掘巷初期围岩变形破坏严重,通过理论分析、现场调研、矿压监测等方法,探究巷道松动圈发育范围,针对性地提出改进措施。结果表明:原有支护存在顶板、高帮侧锚杆长度偏短、低帮侧锚杆密度偏小、护表网片刚度较差等缺陷,对支护参数进行优化后,巷道表面变形量减小70%以上,松动圈发育范围在支护系统可控范围内,能够保障巷道围岩的长期稳定。

大跨度切眼分层围岩体协同支护技术研究

为保障王坡煤矿分层围岩体开切眼巷道的稳定,以3209切眼掘进支护为背景,采用数值模拟方法探究分层围岩体切眼巷道围岩破坏特征。通过现场调研和理论分析,该巷道围岩属于典型的分层围岩体,开切眼期间顶板围岩表现出破坏范围广、表面变形大、离层严重的矿压特征。依据前述围岩特征,对切眼巷道设计“高强预应力锚杆+锚索+钢筋网+钢带+单体柱”的协同支护方案,验证支护方案的围岩控制效果,结果表明:3209切眼巷道顶底板移近量最大值为169.8 mm,两帮移近量最大值为256.5 mm,巷道围岩整体稳定性良好。

夹河矿深部煤巷围岩稳定性控制技术研究

为解决夹河矿深部开采时煤巷出现的围岩变形量大、支护体破坏严重等非线性大变形问题,采用现场工程调查、微观组构实验等手段,分析了巷道围岩破坏失稳主要是由于支护体与围岩在力学特性上的不耦合造成的。研究采用耦合支护非线性设计方法,得到锚网索耦合支护参数。现场试验表明,采用该设计方法进行锚网索耦合支护既能充分发挥锚网主动支护浅部围岩的能力,又能通过锚索调动深部围岩强度的支护能力,从而实现软岩巷道支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,发挥支护体与围岩共同承担荷载的作用,实现深部煤巷的稳定性.

综放巷内充填原位沿空留巷技术

针对综放沿空留巷的技术难点,在分析综放沿空留巷围岩结构力学模型的基础上,提出了巷内充填原位沿空留巷的新技术。此项技术有两个关键方面:一是大断面全煤巷道顶煤完整性的维护;二是大体积长距离充填体的整体稳定性控制。对巷内基本支护为梯形金属支架的原有巷道,提出了实施此项新技术的具体方案。现场工业性试验表明,该项技术的应用是成功而有效的,可在类似条件的综放工作面推广应用。