厚煤层条件下巷道应力冲击显现特征研究

针对厚煤层综放开采条件下煤层巷道围岩受应力冲击破坏严重的问题,基于板壳力学建立了巷道冲击破坏力学模型,分析了应力波传播过程中的巷道顶板冲击破坏主控因素。以斜沟煤矿23110泄水巷为例,采用FLAC^(3D)软件分析了应力波传递过程中的围岩动力响应特征,并选用了多级让压支护体系。结果表明:顶板梁结构发生冲击破坏的强度与围岩所受的应力与梁结构的长度呈正比,而与梁结构的强度、厚度、应力波传播距离呈反比。应力的“水波”传递特征会导致围岩的多级破裂,同时在顶板表现为拉伸破坏,在帮部产生剪切破坏。多级让压支护体系可以通过梯次让压增加锚索抵抗循环应力冲击的能力。经验证,优化支护后的围岩变形量得到有效控制,支护体系处于均匀受力状态,相比于原有支护体系具有更可靠的长期稳定性。

浅埋深综放工作面过风氧化带矿压规律研究

浅埋深综放工作面通过特殊的地质构造风氧化带时,由于顶板的完整性被破坏,导致围岩的力学性质破坏,原有顶板的矿压规律已不再适用。西山煤电集团斜沟矿通过建立力学模型,对工作面的应力场分布规律进行分析,通过数值模拟对风氧化带附近的应力场进行分析,从而得出工作面围岩新的矿压规律,以期对工作面液压支架的选型提供理论依据。

非充分采动沿空巷道围岩控制技术研究

基于斜沟矿23105综放工作面实际开采条件,对非充分采动沿空巷道上覆关键层“伪砌体梁”结构中A、B、C岩块失稳过程进行分析可知,非充分采动沿空巷道围岩受A块回转失稳和B块滑落失稳的双重矿压冲击,矿压显现强烈。通过矿压监测、破碎圈和塑形圈理论分析方法,确定了该类条件下巷道围岩变形呈现出非对称性破坏特性,提出了巷道围岩非对称支护的综合控制对策。现场实践应用表明,巷道补强支护后,顶板和两帮下沉量减少了50%左右,非充分采动沿空巷道围岩的变形得到了有效控制。

水力压裂切顶卸压技术在18106工作面中的应用

为了解决斜沟矿18106工作面受采动影响巷道变形严重问题,采用水力压裂技术在超前工作面进行定向水力压裂切顶卸压来削弱巷道附近的高集中应力,以此达到使巷道处于低压区的目的。结合18106工作面的地质条件,对水力压裂钻孔相关施工参数进行确定并进行工业性试验。现场监测效果表明,采用水力压裂处理技术后,巷道在回采时承受超前压力影响,巷道两帮移近量最大为135 mm,顶底板最大移近量为50 mm,压裂后巷道围岩变形量减小,巷道稳定性良好。

断层附近采区巷道预掘风桥围岩控制技术研究

为解决斜沟矿采区上山掘进巷道临近断层构造应力影响下,8.4 m大揭盖立交巷道围岩控制稳定差问题,采用现场测试、数值模拟、理论分析相结合的方法,在充分分析断层附近大断面巷道立交顶板矿压规律的基础上,根据现场顶板巷道实际情况,合理确定注浆参数。通过钻孔窥视可知,注浆加固效果良好,确保了新掘进巷道围岩稳定性。

孤岛工作面复合顶板切顶卸压参数研究

孤岛工作面开采容易引起矿压显现现象,围岩及顶板的支护难度较大,且维护费用较高。本文以西山煤电集团斜沟矿10203工作面地质条件为背景,通过数值模拟方法,对采用爆破预裂切顶卸压技术的最佳切顶角度和切顶高度进行研究,经现场验证,所选用的切顶卸压参数合理、效果显著。