特厚煤层综放工作面大断面切眼支护技术

为了解决塔山煤矿综放工作面跨度10 m切眼的支护难题,采用理论分析、数值计算方法确定了大跨度切眼的支护形式为高强度锚杆、组合锚索、W钢带、金属网、混凝土联合支护,以形成群锚封闭效应,维护切眼巷道围岩的稳定性和安全性。试验中锚索锚固力达140~160 kN,锚固区内顶板最大离层值7 mm,顶底板移近量最大值38 mm,试验结果表明,设计提出的锚杆-组合锚索-混凝土支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了切眼巷道围岩的变形,保证了大断面切眼的安全使用。

基于预应力衰减的桁架锚索联合支护技术

为了研究大断面煤巷在桁架锚索作用下锚固区的受力情况,建立力学模型分析了预应力衰减对锚固区中性轴位置的影响,得出桁架锚索支护条件下顶板岩梁内中性轴的分布规律;同时,采用FLAC数值模拟软件对新元煤矿西三中间巷三种不同支护效果进行计算,得出桁架锚索支护具有明显优越性。结果表明,水平预应力F随着桁架锚索与锚索水平弯曲点距离x的增大而逐渐衰减。同时,与普通锚杆索支护相比,预应力桁架锚索联合支护的中性轴下移,引起拉应力区的范围减小,煤巷顶板下沉量和两帮移近量也相应的减小8%。

特大断面开切眼围岩综合控制技术

基于特大断面开切眼掘进、支护和综合利用困难的问题,以神东煤炭集团补连塔煤矿8 m大采高综采工作面开切眼为例,研究了特大断面开切眼掘进技术,结合现场实际地质条件及支架参数研究确定了特大断面开切眼支护所需锚杆和锚索长度、直径以及间排距等参数,研究确定了工作面初采强制放顶采用水力压裂工艺时孔口直径、孔口深度、孔口角度以及水压强度等参数。结果表明,特大断面开切眼掘进技术、断面支护参数以及后续水压预裂放顶的运用是安全可靠的,应用该掘进技术和支护参数可保证开切眼围岩稳定,可以满足8 m高支架安装和初采,水压预裂放顶效果明显,为类似地质条件下的大断面巷道掘进与支护以及后续综合利用提供借鉴。

某矿极近距离煤层下大断面开切眼支护效果考察

根据极近大断面开切眼工况条件,应用悬吊理论计算出锚杆支护相应参数。经分析,极近距离煤层下大断面开切眼的支护方式选择锚网超前支护与架棚联合支护。并对大断面开切眼支护后围岩变形的监测进行了分析,得到的主要结论如下:矿压监测表结果明,大断面围岩变形量较小,顶板下沉量、两帮移近量都小于200mm,保证了工作面布置前的大断面稳定。两帮深部基点的位移相对较小。侧力锚杆受力良好,且中部受力最大,观测期间未出现锚杆被拉断的现象。证明了锚网与架棚联合支护是极近距离煤层下大断面开切眼支护的正确选择。