回采巷道过赋水断层锚注支护技术

为控制过赋水断层破碎带巷道围岩变形,防止围岩裂隙导通潜在水源,以裕兴煤矿15107工作面回采巷道为背景,通过建立过断层破碎带回采巷道锚注支护数值计算模型,分析了巷道围岩的变形破坏特征和浆液的扩散范围,设计了锚注联合支护方案并监测了其支护效果。结果表明:与未注浆相比,注浆后巷道顶板下沉量、左帮变形及右帮变形的平均值分别降低了56.1%、44.5%和33.5%;注浆后浆液沿围岩裂隙扩散,不仅提高了围岩的整体强度,而且封堵了断层破碎带及巷道围岩裂隙,有效控制了巷道涌水。     

沿空掘巷非对称性差异化支护技术研究

针对2103工作面沿空掘巷巷道围岩变形量大,矿压显现明显,煤柱侧与实煤体侧巷道围岩呈非对称变形问题,采用数值模拟分析确定工作面留设煤柱的合理宽度为5 m,同时利用钻孔成像技术对巷道围岩裂隙变化情况进行分析,得出实煤体侧和煤柱侧巷道围岩松动圈范围分别为1.8～2.2 m、1.5～2.4 m,据此提出非对称性差异化支护方案。支护方案优化后,通过对巷道围岩顶底板及帮部位移量变化情况和岩层裂隙发育情况进行监测,监测结果巷道在采用优化后支护方式后,80%锚杆受力在20～60 kN;巷道两帮位移变化量在75～95 mm,巷道顶底板移近量在43～95 mm,巷道围岩裂隙发育大部分集中在距围岩表面深度1.1 m以内。应用结果表明:该支护方案能够有效控制沿空掘巷巷道围岩变形,为类似条件下巷道支护提供了较大的参考价值。     

深井高应力大断面煤巷过断层掘进支护技术研究

针对深部高应力巷道过断层破碎带围岩控制困难的问题,以丁集矿东翼采区1521(3)轨顺过SF271断层异常带为工程背景,分析了断层构造带内裂隙发育、复合顶板泥化软化程度高、局部富水性强等支护难点,提出"预注浆+超前撞楔掩护架棚+二次补注浆"的联合支护方案。实践表明,该支护方案可有效提高断层破碎带内巷道围岩稳定性,确保巷道掘进安全。     

上行开采工作面顺槽支护方案及实践

象山矿南二上山采区采用上行开采,3#煤层与下部5#煤层间距17~26 m,21305工作面位于5#煤层采空区顶板强裂隙带内,煤层及顶底板破碎,开掘巷道具有一定的风险。为了确定21305工作面顺槽的合理位置和支护方案,在明确工作面工程背景后,预判了裂隙带内3#煤层及顶底板完整性及开采可行性;分析确定了顺槽的合理位置,最终确定了顺槽合理支护方案,并对巷道掘进期间的问题及维护进行了介绍。分析认为,下部煤层开采后对上煤层破坏影响程度较小,上部3#煤层可进行正常掘进;设计21305工作面顺槽内错10 m,位于悬伸段内10~14.4 m处,此处3#煤层及顶底板比较完整,巷道稳定性较好,适合布置顺槽;顺槽采用该支护方式后,巷道掘进期间顶板无安全事故,但在后期掘进期间需加强顶板矿压观测,当围岩条件发生变化时,需及时调整支护参数以确保工作面顶板支护的安全可靠。     

深埋复合顶板煤巷破坏特征及跨界锚注分级连续化支护技术

为解决深埋复合顶板巷道围岩大变形的问题,以新安煤矿3205工作面材料巷为工程背景,采用现场分析与UDEC数值模拟相结合的手段,分析了复合顶板巷道变形破坏特征及其影响因素,基于巷道顶板厚层锚固原理,提出了跨界锚注分级连续化支护技术方案,通过现场监测和模拟结果验证了新方案的可行性。研究表明：初期支护强度对巷道的维控至关重要,优化后的支护方案有效控制了巷道围岩变形,顶板及两帮变形量分别降低了64%和63%;并且大幅抑制了围岩裂隙发育,最大裂隙深度由9.56 m降低至3.26 m;新支护方案构建了顶板厚层稳固的锚固岩梁结构,可以维持巷道长期稳定承载。     

掘进工作面过断层带施工技术和支护方法研究

针对新疆天富小沟矿业掘进工作面遇到断层的情况,提出了掘进巷道过断层破碎带时采用超前支护与台阶施工法相结合的施工技术,采用"U型钢网喷+钢筋混凝土衬砌+后注浆"对断层破碎带巷道进行永久支护,并利用有限元软件对该支护方案的支护效果进行了分析。结果表明该支护方案具有较好的效果,可保证掘进工作面的安全施工。     

化学浆堵水与支护在高压含水破碎段的研究应用

以高压含水破碎段巷道为依托,通过对淋水点附近岩石力学进行地质调查,分析该范围淋水点附近围岩的节理裂隙,为下一步淋水治理方案的制定提供数据支撑。将淋水点封堵之后,提出新的围岩支护设计方法,确立了化学浆封堵淋水+U型钢+化学浆加固空区的深部高应力带支护设计理念,该设计支护速度快,安全高效,使围岩压力充分释放,既能堵水还能起到支护加固的作用。选取焦家矿区-630 m中段运输巷道不同区段作为工业试验地点采用化学浆封堵淋水+U型钢+化学浆加固空区支护方案,对堵水支护效果进行实时监测,结果表明采用该支护方式能够顺利通过含水破碎段并起到了一定的加固作用。     

裂隙带顶板巷道围岩破坏机理及稳定性控制

针对上行开采过程中顶板巷道支护困难的问题,采用UDEC离散元数值模拟软件对上行开采过程中采场采动裂隙、塑性区以及巷道围岩裂隙、塑性区发育进行了系统的研究和分析,研究结果表明:采动作用下顶板巷道围岩破坏以巷道顶、底板破坏最为明显,靠工作面侧的巷帮破坏次之。采场采动裂隙、塑性区发育与巷道围岩裂隙、塑性区发育在工作面的推进过程中不断相互吸引和促进,最终贯通。同时,当采动作用达到一定程度时,采动裂隙会以顶板巷道顶板为起点向上发育,而巷道肩角处塑性区向上产生畸形发展,其发育方向与采场覆岩断裂角一致,其发育高度远远大于未受采动影响的巷道塑性区发育高度。基于分析结果,提出了上行开采裂隙带顶板巷道支护策略,并以山脚树矿上行开采为工程背景对其顶板巷道原有的支护形式进行了改进,改进后的支护能够有效保证巷道围岩稳定。以上研究成果可为上行开采工程中顶板巷道的支护提供设计参考,丰富采动巷道围岩稳定性控制理论成果。     

山西塔山煤矿2203巷掘进过断层带联合支护方案设计

为避免塔山矿2203巷掘进过断层带时出现顶板破碎、局部冒顶现象,进一步提高巷道掘进效率及顶板支护稳定性,分析了该巷道的原支护方案(巷道顶板采用锚杆、锚索、钢带、金属网进行联合支护,护帮采用单锚杆进行支护)及存在问题,并提出了以施工交错式悬吊钢带、注射膨胀剂、架设π型钢棚为主的联合支护方案。研究表明:该方案的成功实施有效保证了2203巷安全顺利通过断层破碎带,提高了破碎顶板支护稳定性,可供类似矿山巷道掘进支护参考。     

伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩控制技术

为保障伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩的稳定,采用UDEC数值模拟软件分析了巷道围岩裂隙发育规律及塑性区的分布特征,基于数值模拟结果,结合巷道围岩的具体特征,确定了顶板采用高密度长锚索加固,帮部采用短锚索加固,帮角采用单体加强锚杆的支护方案。现场应用表明,采用该支护方案后,在掘进期间,巷道顶底板相对移近量为142 mm,两帮相对移近量为133 mm,保障了厚层软弱顶板巷道围岩的稳定。     

综放工作面下顺槽顶板超前支护技术优化设计研究

以大淑村矿172404工作面下顺槽地质条件为背景,提出3个超前支护方案对原有支护形式进行优化,并采用钻孔窥视的方法对各方案进行对比分析。结果表明,采用方案Ⅲ即注浆锚索+普通锚索超前支护形式可有效控制巷道顶板裂隙发育,支护效果最佳。另外,该方案改变了原有超前支护生产模式,取消了单体支柱,显著提高了施工效率,有效降低了工作强度,保证了工作面安全生产。     

近距离煤层采空区下回采巷道围岩控制技术研究与应用

为对近距离煤层采空区下12509工作面皮带巷的围岩控制技术进行研究,在对2#煤进行围岩地质力学测试、可锚性试验分析及锚杆支护理论的基础上,根据巷道顶板与上位采空区间厚度的变化,采用三种支护方式结合对巷道围岩进行控制,并通过矿压监测对支护效果进行分析。结果表明:在巷道实施三种联合支护方案后,12509工作面皮带巷的表面位移能够满足巷道掘进与回采期间的变形要求,锚杆、锚索的受力状态比较稳定,顶板无离层现象,该支护方案能有效控制巷道围岩变形。     

近风化带泥岩顶板回采巷道锚网(索)支护技术

隐伏型煤田风氧化带岩层裂隙发育,岩体强度低,靠近风氧化带掘进巷道支护困难。本文在分析新桥矿南一采区2107工作面回风平巷靠近风氧化带掘进时围岩变形特征及其影响因素的基础上,根据风氧化带区域传递水平力较差的特点,利用数值模拟分析了不同水平应力作用下巷道围岩塑性区特征,提出了巷道支护对策和巷道支护新方案。并利用数值模拟分析了新、旧支护方案的围岩应力特征以及围岩塑性区分布,现场应用效果良好。     

强风化带软岩巷道支护设计研究与应用

为了解决强风化带软岩巷道中存在的大变形及支护困难等问题,以某矿集中运输巷沿七煤层风、氧化带边缘掘进表现出的软岩巷道为工程背景,根据其变形破坏特征总结了巷道围岩变形失稳诱因。基于上述分析,提出了对已掘巷道采取对棚加强支护设计方案,对未掘巷道采用将巷道断面设计为矩形,并采用锚网巷内基本支护+对棚加强支护+喷浆的联合支护方式。工业性试验表明,优化后的支护方案有效地控制了巷道围岩变形,能够保持巷道的长期稳定,有效地解决了强风化带软岩巷道大变形与难支护的问题。     

综放工作面回采巷道支护设计及优化研究

结合同煤集团增子坊煤矿8115综放工作面上覆导水裂隙带的实际地质条件,为工作面顺槽选取了合理的支护方式,并建立了有限元模型,根据模型分析的围岩最大、最小主应力分布情况,结合莫尔库伦安全系数法,对巷道支护参数进行了优化设计,且在巷道中布置观测站,观测巷道顶底板及两帮位移及围岩离层量,结果表明该支护方案取得了较好的效果,可保证工作面的顶板安全     

大断面回采巷道支护的数值模拟

以某矿3_(-1)煤层为研究对象,针对该矿大断面煤层巷道支护强度过高,造成资源浪费的问题,运用FLAC~(3D) 数值模拟软件,对巷道不支护、巷道采用矿方使用方案支护、巷道采用优化方案支护3个方案进行了数值模拟研究,进而分析了3个方案的垂直应力、垂直位移、水平位移。建议采用优化后的方案3作为该煤矿回采巷道的设计方案。     

岳南煤矿破碎带软岩巷道支护技术的研究

针对破碎带软岩巷道岩体变形大、支护难的特点,通过对岳南煤矿破碎带软岩巷道围岩变形机理进行深入的理论研究,提出了一次锚网索喷临时支护,然后进行二次U29超高强度型钢支架支护,并且在架间架后进行注浆稳固,同时采用钢筋加混凝土进行巷道铺底的联合支护方案。经现场工业性试验测试,该套支护方案满足该软岩巷道的支护要求。     

基于G1法-VIKOR法的深井巷道支护方案优选模型研究

为提高深井矿山巷道支护方案优选的可靠性,引入了VIKOR法,建立了基于G1法-VIKOR法的综合评价优选模型。首先,从安全性、经济性、工期、技术可行性等4个方面,选取了14个因素,构建了巷道支护方案优化评价指标体系;其次,采用G1法计算指标权重,基于VIKOR法原理,计算各解决方案利益值,分析确定最优方案;最后,以某金矿为研究对象,结合矿山实际,应用该模型对3种支护方案进行优选,并采用FLAC3D模拟验证。结果表明该模型在巷道支护方案优选方面具有适用性,对其他矿山支护方案优选有一定的借鉴价值。     

千米深部软岩巷道让压支护技术试验

某矿六采区-1 287 m水平辅助进风巷在巷道施工过程中出现巷道片帮、喷体开裂、底鼓以及锚索破断等现象,巷道围岩变形严重。结合现场矿压观测,分析了该矿典型的深部巷道围岩变形机理及特征,提出"一次适度让压支护+二次锚注和锚索补强加固"的支护技术方案。在试验段巷道采用围岩变形观测和钻孔探视仪对注浆加固后围岩裂隙发育情况进行支护效果检验,结果表明该支护方案能有效地控制软岩巷道围岩变形。     

软岩巷道锚注索联合支护技术应用

以平煤股份二矿某软岩巷道变形失稳为研究对象,通过分析得出该巷道变形原因与围岩裂隙发育及支护强度有关,需要提高巷道破碎围岩的残余强度,同时加大一定范围内的支护力度,控制围岩变形;决定采用浅部高强锚杆、中部注浆、深部注浆锚索加固的三层组合拱联合支护结构对巷道进行维修,通过对维修后的巷道进行围岩变形监测,得出该支护方式有效地减少巷道围岩变形量,解决了该软岩巷道大变形失稳的问题。为该矿后续巷道支护以及相近条件下巷道的治理提供了借鉴。