软弱泥岩顶板开切眼变形破坏与稳定性控制

为解决软弱泥岩顶板开切眼存在的支护难题,以潞安集团华亿五一煤业11101工作面开切眼为工程背景,采用现场调研、理论分析等方法分析,得出结论:开切眼围岩稳定性主要影响因素有软弱泥岩顶板、煤体结构、泥化底板、大断面及应力扰动。然后结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理。工程实践表明,该项技术能够有效控制软弱泥岩顶板巷道围岩变形破坏,确保巷道稳定。     

大断面切眼顶板分区控制技术

针对大断面切眼巷道掘进切眼宽度加大,巷道围岩破碎严重,围岩难以控制问题。对矿井巷道围岩具体的地质情况和大断面切眼围岩变形破坏情况进行了分析,提出了大断面切眼顶板分区控制技术,采用二次成巷锚网索+单体液压支柱补强支护。在切眼内布置测站,监测结果表明:该方案能够有效控制大断面切眼巷道围岩变形,控制后巷道顶底板变形量最大可达到160mm,两帮变形量最大可达165mm,围岩变形量都在一个月左右趋于稳定。相比原来变形情况明显减小。支护效果好,保证了大断面切眼安全使用。     

焦煤集团台头前湾煤业破碎顶板条件切眼支护技术

针对台头前湾煤业2~#煤层2S230综采工作面开切眼断面大、顶板压力大、顶板破碎、支护较困难的情况,提出了开切眼锚杆+锚索网+托棚、单体液压支柱联合加强支护技术。通过窥视孔对开切眼顶板围岩岩性及破碎范围进行分析,运用支护理论对支护参数进行了设计。现场围岩监测结果表明:支护方案较好的控制了开切眼围岩的变形,有效解决了破碎顶板开切眼的支护难题。     

同忻矿大断面开切眼联合支护设计

以同忻矿8207工作面开切眼为例,针对大断面开切眼围岩易变形破坏且难以控制的问题,提出采用分次成巷和联合支护技术。实践结果表明,采用分次成巷和联合支护技术方案可以有效控制8207工作面开切眼的围岩变形,围岩矿压显现明显改善,解决了8207工作面大断面切眼施工困难和顶板难以管理的问题。     

厚煤顶大断面开切眼复合预应力支护技术

为解决山西某矿厚煤顶大断面开切眼围岩控制难题,分析了开切眼围岩的破坏特征及锚索与顶板中压力拱的相互作用,运用力学理论对围岩破坏范围进行计算。在此基础上,运用FLAC3D数值模拟软件对不同支护参数下围岩变形情况进行研究,结合现场实际生产地质条件综合确定了复合预应力支护方案。     

浅埋复合顶板开切眼支护技术研究

针对凉水井矿31103工作面开切眼埋深浅、复合顶板、大断面等支护难点,结合浅埋复合顶板变形破坏特征,分析了大跨度下复合顶板围岩失稳的机制,采用理论分析,研究了巷道断面增大对顶板围岩应力的改变情况,并确定了大跨度复合顶板支护的关键区域。     

厚煤顶大断面开切眼复合预应力支护技术

为解决山西某矿厚煤顶大断面开切眼围岩控制难题,分析了开切眼围岩的破坏特征及锚索与顶板中压力拱的相互作用,运用力学理论对围岩破坏范围进行计算。在此基础上,运用FLAC3D数值模拟软件对不同支护参数下围岩变形情况进行研究,结合现场实际生产地质条件综合确定了复合预应力支护方案。     

复合顶板大跨度开切眼联合支护技术研究

为解决大跨度复合顶板开切眼顶板破碎、两帮收敛严重、支护困难等问题,以邱集煤矿1102工作面开切眼为研究对象,基于压力拱理论对巷道围岩变形规律进行分析。计算得出1102工作面开切眼压力拱的拱高为3.77m,两帮破坏范围为2.26m,并对支护参数进行设计,确定掘进过程中使用"吊环吊梁+顶锚索+帮锚杆+金属网"联合支护形式。最后,通过数值模拟计算得到,开切眼顶板、底板和两帮的最终收敛量分别为39.65,16.89,35.40mm,顶锚索和帮锚杆均未发生断裂现象。数值模拟结果和实践证明,该支护方案能够较好地控制复合顶板大跨度开切眼的围岩收敛,使顶板和巷帮处于稳定状态。     

厚煤层大断面开切眼围岩破坏特征及控制技术

针对厚煤层大断面开切眼围岩控制难题,采用FLAC3D模拟分析了大断面开切眼的围岩破坏特征。结果表明,巷道围岩破坏范围大,岩体稳定性差,尤其是顶板破坏范围和下沉较大,在支护时要着重注意加强对顶板的控制。     

深井大断面软弱厚煤顶开切眼巷道围岩稳定性及控制

针对深井大断面软弱厚煤顶切眼巷道存在的支护难题,以郭屯矿3301大采高工作面开切眼为工程背景,采用数值模拟、理论分析与现场实测相结合的方法,研究巷道围岩变形破坏规律及相应的控制技术,研究结果表明:①切眼巷道围岩依次划分为裂隙贯区、裂隙发育区、微裂隙区,随着切眼宽度增加,裂隙区位增大特征明显,当巷道宽度为12 m时,裂隙贯通区最大高度为2.6 m,两帮裂隙贯通区为1.1 m,顶板裂隙贯通区高度为1.5 m;②大断面、高采掘应力与煤体低强度是深井大断面厚煤顶切眼巷道稳定性主要影响因素,三者相互作用、相互影响,导致顶板和两帮裂隙快速发育进而发生塑性破坏,产生显著表面变形;③结合实际地质生产条件,提出了"高强锚杆支护+大直径锚索支护+单体柱加固"为核心的控制技术,并阐述了其控制机理,现场工业试验验证了支护方案的合理性。     

大断面复合顶板巷道围岩控制技术研究

为解决属于大断面复合顶板的7801工作面开切眼变形量大及顶板离层问题,分析了大断面复合顶板巷道的3种失稳机理,提出了将原本大跨度的切眼划分为两个小跨度巷道,在巷道围岩正常段采用加长锚索进行支护,对于顶板破碎的特殊段或受水影响的顶板区域采用全长锚固方式进行支护的支护方案,并进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,顶板下沉量最大为41 mm,两帮移近量最大为25.1 mm,有效地保障了巷道围岩的稳定性。     

特大断面开切眼二次掘进合理支护参数

对竹林山煤矿1408工作面特大断面开切眼的支护机理进行了分析,提出了采用二次掘进的施工方式以及"锚杆+金属网+钢带+锚索+单体柱"的支护方式。运用工程类比设计了具体的巷道支护参数,并对支护参数进行了理论验算。现场的顶板离层监测结果表明,设计的特大断面开切眼支护方案能够有效控制巷道围岩变形,确保巷道围岩处于稳定状态。     

特大断面厚煤顶切眼分断面开掘期间围岩响应及控制

为了研究大断面开切眼分断面掘进期间围岩的行为特征,选取山西某煤矿5205切眼为工程背景。采用数值分析的手段演算了该切眼分断面掘进过程中围岩的垂直应力和水平应力变化特征和围岩拉、剪塑性区的扩展过程;阐明了大断面切眼分断面掘进过程中顶板破坏类型由剪切破坏为主向拉破坏为主的转变趋势;论述了该类型切眼围岩控制的关键部位是顶板及肩角稳定区作为锚固基础的以保证围岩稳定的设计思路,并提出了桁架锚索与锚杆联合支护技术。     

软弱厚煤层大断面开切眼围岩变形破坏特征

为解决因大断面开切眼支护方式与岩性不适应而造成围岩变形过大的技术难题,确保采煤工作面设备的安全布置,以赵庄煤矿为工程背景,通过数值模拟分析三种支护方案下软岩开切眼变形破坏特征。研究表明:以锚杆为基础支护,喷浆后煤帮内移量可降低60%,施加锚索后顶板下沉量可减小33%。联合支护能大幅缩小开切眼顶角剪切破坏范围、增大顶板无破坏区面积,建议以锚杆喷浆作为大断面软岩开切眼的首选支护方案。     

软弱厚煤层大断面切眼掘进与支护技术

针对园子沟煤矿综放工作面软弱厚煤层大断面切眼掘进和支护问题,通过类比法确定了切眼"二次成巷"施工方案,通过FLAC3D软件模拟了切眼"二次成巷"过程中顶板应力及位移演化规律,研究结果表明:切眼顶板垂直应力随顶板跨度增加而大幅度降低,浅部2 m内煤体失去承载能力、顶板表面煤体拉伸破坏、深部煤(岩)体强度保存较好,以及最终切眼顶板下沉呈偏向性。分析了大断面切眼"锚梁网"、"锚索梁"和桁架锚索联合支护的原理,提出了具体支护参数并进行了现场应用,切眼顶板最大下沉量269 mm,两帮最大移近量320 mm,能够满足运输和安装要求,支护技术可以有效控制软弱厚煤层大断面切眼围岩变形。     

大跨度开切眼围岩强化控制技术研究

为掌握厚煤层大跨度开切眼破坏特征,并对围岩稳定性进行有效控制,对庞庞塔煤矿705工作面大跨度开切眼掘进过程中出现的巷道两帮移近量大、顶板下沉剧烈等情况进行分析,通过分析围岩变形破坏的诱因,结合锚索桁架对顶板的支护作用机理,提出了以锚网索+桁架联合支护为基础的大跨度强化梁控制技术。应用结果表明:导硐开挖期间巷道顶底板最大移近量为90 mm,两帮最大移近量为100 mm,导硐开挖相对稳定期为15天左右。巷道扩帮期间顶底板最大移近量为95 mm,两帮最大移近量为65 mm,顶板在20天左右即能达到稳定,两帮在10天左右即能达到稳定,围岩变形量得到了有效控制。     

大断面复合顶板切眼稳定性及支护研究

大断面切眼尤其是顶板为软弱复合顶板时,其支护非常困难。根据现场工程地质条件、综采大断面复合顶板切眼围岩力学破坏机制的理论研究,得到围岩破坏区深度。借助Flac3D对切眼围岩支护稳定性进行数值模拟,提出锚网索梁柱的耦合支护方案。经现场实测证明,采用锚网索梁柱的耦合支护方案技术可行且安全可靠。     

煤矿大断面切眼围岩变形破坏特征及支护参数设计

为了解决大断面切眼片帮严重、局部顶板淋等问题,分析了切眼围岩变形影响因素、顶板力学模型以及帮部力学模型,然后对大断面切眼巷道支护参数进行了设计。研究得出,切眼的顶梁最大挠度和跨度呈三次方关系,切眼巷道帮部围岩破坏深度和切眼巷道高度呈正比以及计算了大断面切眼巷道支护锚网、锚索参数。研究对切眼的支护稳定以及实现煤矿的高产高效具有重要意义。     

放顶煤工作面开切眼掘进工艺及围岩控制技术

针对某矿综放工作面大跨度厚煤层开切眼及顶板控制难题,论证了开切眼掘进方式,制定施工工艺与支护方案,有效解决切眼围岩大变形。观测数据显示：开切眼顶板最大离层值78mm,大跨度厚煤层开切眼围岩得到良好控制。     

大采高开切眼桁架锚索支护参数优化研究

为了研究大采高复合顶板煤巷的桁架锚索组合支护作用机理,采用理论分析、现场试验、数值计算试验等方法,对大采高2-1101大断面开切眼桁架锚索组合支护参数进行优化分析。研究结果显示：桁架锚索倾角在65°~75°范围内对控制围岩变形和塑性区扩展效果最好,倾角偏大或偏小均不利;桁架锚索的锚固点必须位于稳定的受压岩层内,保证桁架锚索支护系统有一个稳定的锚固基点;桁架锚索的长度为9m时对开切眼复合顶板围岩的稳定性最有利;桁架锚索钻孔的孔口至切眼巷帮距离最优值为1.5 m;顶锚杆密度为10根/排时,现场观测结果显示：两帮移近量最大值为145 mm,顶板下沉量最大值为166 mm,切眼围岩的收敛率在有效控制范围内,桁架锚索组合支护对切眼围岩控制有良好效果。