大断面巷道联合支护效果分析

以盛泰煤业15201工作面回风巷支护设计为背景,通过运用数值模拟和现场实测相结合的方法,对“锚杆+锚索+钢带”联合支护下大断面巷道围岩移近量进行了分析,数值模拟结果顶底板最大移近量为104.1 mm,两帮移近量最大为99.4 mm;现场实测顶底板平均移近量为71.25 mm,两帮平均移近量为89.75 mm,和数值模拟基本吻合。充分说明“锚杆+锚索+钢带”的联合支护设计对保证大断面巷道围岩稳定性效果显著。     

邱集煤矿1102工作面切顶留巷支护设计及矿压实测

以邱集煤矿1102工作面运输巷坚硬顶板支护问题为背景,建立未切顶巷道顶板的悬臂梁模型和切顶留巷顶板的变形及受力模型;由理论计算得出切顶前巷道顶板伸向采空区的悬臂梁结构的最大悬臂长度为4.68 m,切顶后悬吊单位长度的巷道顶板所需支护阻力为166.74 kN;据此进行巷道支护参数设计,确定恒阻大变形锚索规格为φ17.8 mm×10 300 mm,两列锚索排距分别为1 000 mm和2 000 mm,并对巷道矿压进行监测。监测结果表明:1102运输巷距开切眼75 m至173 m范围内巷道顶底板移近量最大值约36 mm,顶板离层出现在泥岩灰岩的交界处,累计离层量为25 mm,顶板锚索受力最大值为150 kN,变形和受力均处于安全范围内,满足巷道的稳定性要求。     

断层构造应力作用下的回采巷道联合支护技术研究

以柳树湾煤矿11041工作面运输巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟方法,从巷道支护结构受力稳定性和围岩控制稳定效果的角度,分析了断层构造应力作用下的"巷道锚杆+金属网+锚索+钢筋梯子梁"联合支护方案。结合数值模拟和理论计算结果,对现有支护方案及其支护参数进行了调整,确定了科学的支护方案及参数。现场监测结果表明,采用新的支护方案后,顶底板围岩的最大移近量近190mm,两帮围岩的最大移近量202mm,巷道围岩变形呈现出"阶段时递进增长"且在150d到达基本稳定状态,技术经济效益显著。     

深井中等稳定顶板沿空留巷锚注切顶支护技术研究

为解决深井高应力沿空巷道围岩变形大、支护困难的问题,以孙村煤矿2216工作面地质和开采条件为背景,采用数值模拟软件FLAC3D建立计算模型,分析比较了采用普通锚索、普通锚索+巷旁切顶和注浆锚索+巷旁切顶3种支护方案时,深井高应力沿空巷道围岩应力和变形破坏规律。研究结果表明:与前2种支护方案相比,采用注浆锚索+巷旁切顶支护方案时,顶底板及两帮变形量分别减小了22.2%和19.8%,实体煤和巷旁单体支柱受力分别降低了13.5%和77.8%,控制围岩效果更好。现场试验验证表明,2216工作面回风巷采用注浆锚索+巷旁切顶方案进行改进支护后,第1个工作面回采结束时,顶底板和两帮最大移近量分别为270 mm和120 mm;下个工作面推进至测站位置时,顶底板和两帮累计移近量分别为533 mm和171mm,围岩变形得到了有效控制,可较好地解决该类巷道支护问题。     

破碎厚泥岩顶板煤巷变形力学机制及控制技术

针对某矿厚松软破碎泥岩顶板运输巷变形大、支护构件大面积失效、持续变形剧烈的工程难题,通过对巷道变形破坏特征及变形力学机制进行分析,确定了巷道围岩类型为膨胀-裂隙节理化软岩;在原支护方案的基础上,提出了长锚索+锚网喷(方案1)和长短锚索多级控顶+锚网喷(方案2)2种优化方案,并采用FLAC3D软件数值模拟了2种优化方案的支护效果;工程实践表明:在采用长短锚索多级控顶+锚网喷耦合支护方案后,顶板最大下沉量为96.87 mm,两帮移近量为111.1 mm,底鼓量为112.7 mm,分别为原支护方案的22.4%、17.63%、32.18%,改善了巷道围岩受力状态,有效控制了巷道有害变形。     

松软破碎巷道围岩注浆加固支护技术

为了解决万杰矿轨道巷围岩松软破碎变形量大的难题,决定采用中空注浆锚杆+锚索联合支护的方式对围岩进行控制。通过对试验段巷道的矿压观测,顶底板最大移近量为29mm,两帮最大移近量为25mm,巷道变形量符合安全使用要求。     

孤岛工作面护巷煤柱宽度及支护技术研究

针对潞宁煤业21109孤岛工作面运输巷受未稳定采空区影响及围岩破碎条件,采用理论计算和数值模拟分析,研究了不同煤柱尺寸下围岩变形和受力变化规律,确定22109运输巷采用10m煤柱较合理;分析了该类巷道支护对策,提出采用高预应力锚杆锚索组合支护系统,进行该类巷道支护。井下实践表明,设计支护方案能有效控制围岩变形,回采期间两帮最大移近量为269mm,浅部离层量为45mm,深部几乎没有离层,无底鼓,巷道整体稳定。     

岳城煤矿15~#煤大巷注浆加固技术应用

针对岳城煤矿15~#煤东轨道大巷顶底板变形严重、持续性底鼓等问题,采用了"巷道喷浆+巷帮底板注浆+两帮锚索补强"的综合支护方案,巷道顶底最大移近量为169 mm,两帮移近量最大为141 mm,巷道围岩保持了很好的完整性。     

孤岛工作面破碎巷道强力支护技术研究

为探究孤岛工作面巷道围岩控制技术,以王坡煤业3210工作面运输巷为背景,研究了孤岛状态下巷道变形规律,确定了巷道注浆加固和全长锚索的强力支护方案。现场应用状态下,巷道顶底板移近量保持在136 mm,两帮移近量保持在105 mm,锚索受力稳定,巷道围岩完整性得到保证,满足了3210孤岛工作面生产服务要求。     

深井大断面三软煤层巷道支护设计与实践

为了更好解决深井大断面"三软"煤层巷道难以支护的问题,基于任楼矿II5112工作面机巷实际地质条件,对巷道矿压显现特点及支护失效原因进行分析,提出"初次高性能锚带网喷支护+二次支护锚索注补强加固"支护技术方案,并给出具体技术参数。现场监测及数据统计表明:实施新支护技术方案后效果明显,巷道顶底板最大移近量为65mm,两帮最大移近量为43mm,顶底板平均移动速率约1.3mm/d,两帮平均移近速率约0.86mm/d,有效地控制了巷道变形量,减少返修成本,满足巷道支护要求。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题，以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景，理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理，提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术，取消原工作面超前液压支架，减小了单体支柱支柱密度，并在现场进行了工业性试验。试验结果表明，工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后，顶板围岩裂隙内浆液充填范围广；超前巷道受工作面支承压力和采动影响后，巷道变形不明显；进入沿空留巷后，留巷实体煤帮最大移近量为276 mm，采空区帮最大移近量为216 mm，顶板最大移近量为225 mm，底板最大鼓起量为164 mm，顶板控制效果较好。     

厚煤层大断面胶带运输大巷强顶弱帮围岩控制技术

针对五里堠煤业下组煤(15号煤层)集中胶带运输下山在原有支护方式下巷道两帮围岩变形量大的问题,确定采用浅孔注浆+深孔注浆+锚索的补强支护方案,现场应用表明:补强支护方案实施后,顶底板的最大移近量为90 mm,两帮最大移近量为170 mm,有效解决了巷道两帮变形量大的问题,保障了巷道围岩的稳定。     

综放工作面柔模沿空留巷围岩控制技术

针对综放开采沿空留巷巷帮煤柱破碎,巷道围岩变形量大,巷道稳定性差的问题,以高河矿W4301工作面为背景,分析了沿空留巷围岩结构特征,提出端头铺设金属网、架后及时打设木点柱和单体柱的切顶和挡杆技术,以及巷道超前顶板锚索补强、密集钻孔切顶、施工柔模混凝土墙充填支护体、架棚支护和煤柱侧巷帮注浆加固综合围岩控制技术。试验表明:充填支护体和锚索受力较为稳定,充填支护体和锚索能够有效承载,沿空留巷巷道两帮最大移近量为207 mm,顶底最大移近量为231 mm,围岩变形不大,控制效果较好。     

孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护技术研究

为解决孤岛煤柱下破碎软岩巷道支护困难的问题,针对许疃煤矿82联络巷地质条件和巷道变形破坏特征,分析巷道失稳破坏的原因,提出了棚-索协同支护+全断面注浆加固+底板高强锚网索支护的全断面联合支护技术。结果表明:该支护技术能减小巷道围岩塑性区和低应力区,并能改善U型钢支架受力状况。82联络巷围岩变形在25 d后趋于稳定,两帮移近量最大为58 mm,顶底板移近量最大为35 mm,有效控制了巷道围岩变形,保证了巷道长期正常使用。     

构造带极不稳定围岩注浆加固效果数值分析

泰来煤矿+1 150 m水平运输大巷处于多条断层影响区域,巷道顶底板和两帮移近量大。在现场调研、巷道顶底板岩层结构分析及实验室试验的基础上,提出了在原支护参数不变的情况下,进行围岩注浆加固措施。采用FLAC数值软件对注浆前后的围岩加固效果进行了对比分析。结果表明:只进行锚杆+喷层+锚索支护时,围岩变形速度和变形量都较大,"围岩-支护"共同体呈松散破坏状态。采用注浆加固和锚杆+喷层+锚索的联合支护方式,围岩变形得到了有效控制,顶板最大下沉量140 mm、最大底鼓量80 mm、两帮最大移近量为125 mm。     

新元煤矿巷道注浆加固及围岩控制技术研究

针对软岩巷道注浆加固研究中注浆参数确定及支护效果问题，以新元公司南区开拓大巷为研究背景，采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法进行研究。利用COMSOL物理场中的达西模块模拟分析了浆液扩散范围，确定最优注浆方案为注浆压力3 MPa、注浆孔间距1.6 m.将有效扩散范围标记导入FLAC^2D,监测无支护、仅锚索支护和锚索+注浆支护三种方案下巷道表面位移量，结果表明：注浆锚索支护下底鼓量降低了34.25%,巷帮上侧最大移近量降低了39.04%,巷帮下侧最大移近量降低了84.88%.现场实测结果显示：注浆锚索支护下可有效控制巷道表面位移，底板最大底鼓量90.5 mm,上帮最大移近量143 mm,下帮最大移近量196 mm.     

大倾角松软厚煤层巷道支护的不连续变形分析

针对杜家村矿北翼回风巷大倾角松软厚煤层条件下支护难题,采用了不连续变形分析(DDA)方法进行了无支护、锚杆支护、锚杆+锚索联合支护、锚杆+锚索+W型钢带+高强度塑料网联合支护的数值分析,模拟了巷道在不同支护条件下的变形破坏过程,比较了这4种支护方式下围岩的变形、垮落情况。研究表明:大倾角松软厚煤层巷道采用锚杆+锚索+W型钢带+高强度塑料网联合支护形式效果最佳,其两帮移近量仅为38.5 mm,顶底板移近量为62.3 mm。     

大采高双次动压影响软煤巷道耦合让均压支护技术

为了解决松软煤层动压巷道围岩控制的难题,基于长平煤矿4314工作面工程地质条件,采用耦合让均压支护理念,对锚杆支护中支护体与围岩之间的相互作用关系进行研究,提出了松软煤层动压巷道支护关键点。工业性试验结果表明:采用蛇形结构锚杆、鸟窝结构锚索和让均压环后,煤帮锚固效果得到有效改善,锚杆、锚索在服务期间受力均匀;巷道两帮采用非对称设计,优化巷帮锚索布置方式和支护强度,改善煤体侧巷帮锚索对回采影响;巷道受大采高工作面两次动压影响后,巷两帮最大移近量为575mm,顶板最大下沉量为155mm,巷道服务期间围岩变形得到有效控制。     

亿欣煤业切顶卸压沿空成巷技术研究

以XV1307工作面XV1214巷道为工程背景,分析了切顶卸压成巷的机理,提出了恒阻锚索补强支护技术,优化了切顶爆破方案设计,针对不同受力区域确定了差异性支护方案。现场工业试验监测巷道顶底板移近控制在175 mm,两帮移近控制在200 mm,恒阻锚索受力稳定在90 MPa,巷道维护状态良好。     

大断面巷道掘进支护参数优化设计及应用效果研究

木瓜矿南区左翼下组辅助运输巷为大断面巷道,为了解决掘进过程中原先支护方式下巷道围岩变形速度过快以及变形量较大的问题,采用FLAC3D软件建立木瓜矿南区左翼下组煤辅助运输巷支护模型,对巷道的支护方案进行了对比研究,确立了锚杆+锚索+工字钢+金属网的支护方式,对围岩补强了支护。研究结果表明:通过采用上述支护方式,使顶板最大变形量控制在了81mm,两帮最大变形量控制在了148mm,并且在现场实测中得到验证,有效地控制了顶板及两帮的变形。