近距离采空区下回采巷道支护技术研究

针对山西柳林庄上煤矿煤层群开采过程中遇到的层间距变化问题,通过理论分析结合数值计算的方式,确定煤柱下应力和塑性区分布规律,确定针对不同层间距条件下的支护方式:层间距4~5m时,采取架设单体支柱、缩短锚索长度支护巷道顶板、加强靠近煤柱一侧煤帮支护等方式补强支护。层间距5~7m时,无需架设单体支柱支护,锚索长度增加至4.5m。通过对回采期间矿压观测结果分析,巷道围岩控制基本稳定,支护方案满足了安全回采的需求。

主斜井砌碹高水材料注浆充填修复技术

针对庄上煤矿主斜井砌碹体破坏情况,提出了壁后高水材料注浆充填加固与锚杆锚索支护相结合的联合修复技术。工程实践表明:修复后该主斜井砌碹支护体整体性和承载能力得到了显著提高。

采动影响下煤仓支护技术研究

山西省柳林县庄上煤矿5^#煤层进风巷道掘进工作面设计从煤仓中穿过,煤仓壁在围岩应力和采动影响下极易造成破坏失稳。采用理论分析和现场实测的方法,分析煤仓壁和围岩的应力分布规律,确定合理的煤仓加固方案,即煤仓顶板架棚结合水泥背板,煤仓壁采用锚杆支护加固,煤仓底部充填矸石和煤渣结合高水材料注浆的方式进行支护。工程实践表明,煤仓加固后在掘进及回采期间煤仓变形较小,满足安全生产的要求。

巷道交叉点对穿锚索支护技术研究

为了提高巷道交叉点围岩的支护效果,采用理论分析的方法,建立半平面体力学计算模型,分析了法向分布力作用对岩体应力状态的影响和岩体内部三维应力分布状态;采用数值模拟计算的方法,模拟巷道交叉点围岩在预应力作用下的应力状态,揭示预应力锚索与围岩之间相互作用机理。结果表明:预应力锚索支护可改善交叉点围岩应力状态,防止裂隙扩展,提高围岩自身承载能力;通过锚杆支护结合对穿锚索加固的方法,巷道交叉点支护效果良好,保障了矿井安全生产,可为今后类似工程的矿山开采实践提供经验。

远距离下解放层开采在深部矿井的实践

依据采场上覆岩层的垮落规律,分析了当解放层开采后上覆岩层的受力状态。结合断裂力学裂纹扩展理论,建立被解放层的断裂力学模型,并采用最大周向应力准则确定裂纹扩展的临界应力。工程实践表明,深井解放层开采后,被解放层透气性大幅提高,大量吸附态的瓦斯解吸,工作面回采时回风流瓦斯浓度维持在0.4%左右,满足了安全回采的要求。