基于FLAC3D的采区煤仓开挖对围岩稳定性影响规律研究

以鲍店煤矿七采区新建3~#煤仓为研究对象,结合采区煤仓高地应力、泥岩围岩地质条件,运用FLAC~(3D)软件,通过数值计算对比分析,对不同直径开挖过程中围岩应力赋存状态、塑性区厚度、仓壁表面位移等重要参数进行可视化分析,根据计算结果得出煤仓直径的大小对周围岩石和巷道的影响规律。最后通过对计算结果中的应力分布规律、仓壁围岩变形特征和塑性区发育厚度进行稳定性分析,最终确定煤仓的大小,为后序支护参数设计及施工提供理论依据。     

高地应力松散破碎岩体煤仓修复实践

在充分分析煤仓受力破坏机理的基础上,利用近年来矿井在围岩综合治理方面的成功经验,以朱仙庄矿井下煤仓为例,选择以二次注浆和锚(网)喷支护相结合的围岩胶结加固技术,对高地应力松散围岩煤仓进行修复,取得了很好的效果.     

井底煤仓二次锚网索支护加固技术

针对陈家山煤矿井下煤仓频繁破坏、返修困难的实际情况,详细评估了煤仓围岩状况和支护现状,深入剖析了早期加固修复方案的技术特点和缺陷,得出煤仓失稳破坏的主要原因为围岩体整体强度较低、围岩支承压力大、煤仓断面成型较差以及围岩自承载能力和碹体支护难以充分发挥作用等4个方面.进而有针对性地采用二次锚网索支护技术,即一次支护采用锚网支护,在浅部围岩中形成支护承载结构,控制浅部围岩变形;二次支护采用锚索补强加固,将一次支护形成的支护承载结构通过锚索固定在深部围岩中,以提高围岩稳定性.与早期修护方案相比,采用二次支护技术可缩短施工工期,并显著降低支护和维护成本.     

高应力松软围岩煤仓失稳分析及联合支护技术

针对高应力松软围岩煤仓失稳破坏面临的支护难题,通过理论分析,研究了复杂条件下煤仓破坏的机理,提出了"一次高强锚网喷支护+二次结构补强"的联合支护技术,并进行了工程应用和围岩变形量监测。结果表明,采用该支护修复技术后,煤仓围岩变形得到有效控制,支护效果良好,保障了煤仓正常安全使用。为类似条件下煤仓软弱围岩支护提供了一种有效的支护方法。     

掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系

以具体工程为实例,利用软件分析掘进工作面的围岩应力状态,并采用实际监测的方式获得真实的应力状态分布,分析工作面的薄弱区域,给巷道支护提供依据。支护方案能够改善围岩应力状态,限制岩体间的相对变形,起到有效的加固支撑作用。     

采动影响下断层带巷道变形机理与控制技术研究

针对断层带附近巷道围岩破碎、受构造应力作用明显、变形量大、维护困难等特点,以S2205工作面回风巷为工程背景,采用理论分析和数值计算,分析了与正断层走向平行的回采巷道在掘进和回采期间的围岩应力演化规律。采用高强让压锚杆支护浅部围岩,实现高阻让压支护,并采用注浆加固技术,提高了巷道围岩的整体承载能力。     

掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系

采用FLAC3D软件计算分析了掘进工作面周围应力、位移及破坏区分布特征与变化规律,巷道轴线与最大水平主应力方向的夹角对围岩应力、位移及破坏的影响;研究了掘进工作面附近锚杆支护应力场的分布特征,及对空顶范围顶板的控制作用.分析了围岩与支护加固的相互作用,指出煤矿巷道围岩基本上属于非连续煤岩体,不能采用连续体的围岩响应曲线分析围岩与支护的关系,锚杆支护与支架等支护方式的基本原理有本质区别,也不能采用支架的围岩响应曲线分析围岩与锚杆的相互作用.基于锚杆受力变化的实测曲线,归纳出5种类型,得出锚杆支护围岩响应曲线,并提出了支护与加固的时空设计原则.最后,通过千米深井巷道、强烈动压影响巷道及深部沿空留巷的3个实例分析,对理论与数值研究结果进行了验证.     

掘进工作面过断层围岩控制技术分析与应用

为保证掘进工作面安全顺利过断层,经数值模拟分析得出箕F11断层对巷道围岩应力的影响范围在30m左右,选择在距离断层31.4m位置按照+10.的坡度挑顶的方法进行掘进施工,改段巷道采用锚(杆)索联合支护和壁后注浆加固的方式支护.经实测:巷道顶板下沉量保持在78 mm,底鼓量保持在85 mm,实体煤帮与煤柱帮部位移量分别稳...     

松软破碎煤巷壁后注浆加固技术研究

某矿12240上巷掘进工作面顶底板及帮部松软破碎,且穿过多条断层构造,掘巷期间围岩变形较严重。为控制围岩变形及改善围岩承载能力,对巷道围岩进行混凝土喷层、围岩注浆结合注浆锚索联合支护的壁后注浆加固技术。工程实践表明,壁后注浆加固技术有效控制围岩变形,并取得良好经济技术效果。     

动压影响下小间距过巷加固技术研究

本文结合口孜东矿深井软岩高地应力的特点,分析研究围岩变形破坏特征,对动压影响下的小间距底板巷道采用超前36U型钢棚+注浆加固支护方式,上覆掘进工作面过巷时采用短掘短进+底板柔性充填浇筑混凝土支护方案,取得了切实有效的支护效果。     

深井高应力非常规断面动压巷道支护技术研究

目前,国内关于高应力动压巷道非常规段面掘进技术方面的文献较少.本文分析了巷道所处区域水文地质条件和应力分布情况,并参考了数值模拟结果,对翟镇煤矿11103E高应力动压巷道采用了非常规断面掘进,锚带网初次支护只挂顶网,回采时锚带网加强支护挂帮网,特殊地段锚索注浆加固的方法;最终就巷道围岩表面位移、巷道围岩深部位移和锚杆(索)锚固力等矿压监测结果,进行了支护效果检验,结果表明支护技术安全有效.     

副井底车场复杂围岩条件注浆加固技术研究

常村煤矿副井底车场大巷采用素混凝土施工,附近+470m水平巷道掘进过程中,因放炮震动,造成副井底车场螺旋煤仓附近巷道多处出现大的裂缝,且内部多存在2～3m的空洞,对巷道及煤仓的安全产生了严重威胁。针对该情况,采用U型棚支护、水泥注浆结合注浆锚索对该段巷道进行了综合加固,增强了围岩的强度,提高了承载能力,成功解决了存在的问题。     

综采动压区沿空掘巷“时-空”关系分析

针对油页岩综采动压区沿空掘巷中面临的支护困难、围岩变形量大等问题,对掘进与回采的“时-空”关系、巷道支护加固方案及修复技术进行研究。基于理论及数值模拟分析,得到巷道围岩变形及应力分布规律,初步确定巷道掘进方案;结合掘进期间的矿压观测结果,确定掘进与回采合理的时空关系。追尾掘进时,巷道合理的滞后距离为136 m,滞后天数不应小于36 d;对头掘进时,巷道进入停采线的距离应小于50 m。根据围岩变形观测情况,对不同地段巷道分别设计了加固及修复方案,加固维修后的巷道能够满足生产要求,对类似条件下巷道掘进具有指导意义。     

复杂条件下巷道围岩加固技术研究

针对牛儿庄矿高应力环境下松散破碎围岩巷道存在的支护问题,采用壁后充填和锚杆锚固与注浆联合支护技术加固巷道围岩,较好地解决了巷道支护问题,取得了较好的技术经济效果.     

基于给定变形的深部巷道围岩控制技术研究

巷道围岩大变形、大范围失稳破坏是深部煤炭资源开采中面临的重大难题之一。本文分析了支护对深部高应力巷道围岩变形的作用,提出了支护结构本身应能够满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:现有支护技术所能提供的支护阻力对深部高应力巷道围岩连续变形影响十分有限,这类巷道围岩变形量中相当一部分属于"给定变形"。因此,可在巷道掘进时预留一定量的变形空间,并采用能适应巷道围岩大变形的支护结构进行及时支护,以维持围岩的完整性,消除冒顶、片帮等安全隐患。现场试验结果表明,605轨道巷掘进时考虑预留变形并采用"锚杆+自动让压桁架锚索"为主体,锚索加固为辅助的综合控制技术较好地控制了巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。     

复杂条件下巷道围岩加固技术研究

针对牛儿庄矿高应力环境下松散破碎围岩巷道存在的支护问题，采用壁后充填和锚杆锚固与注浆联合支护技术加固巷道围岩，较好地解决了巷道支护问题，取得了较好的技术经济效果。     

高压涌水作用破碎围岩巷道综合施工技术

在金属矿山破碎围岩巷道的掘进施工中同时存在高压涌水作用,可导致重大安全事故.采用了综合掘进与支护的技术途径,首先对已施工巷道的注浆加固,改善掘进迎头作业条件,然后在此基础上实施超前探测和超前注浆,形成防渗加固帷幕后实施掘进施工,并在掘进过程中及时采用型钢支架和喷网作初次支护,尽量减轻时围岩的挠动,再在此基础上进行高性能锚固和注浆二次支护与加固,既提高了支护结构的承载能力,又改善了巷道破碎围岩的整体性和抗渗能力,较好地解决了巷道掘进施工安全和长期稳定的问题.     

采用手动葫芦升降吊盘施工煤仓

长段掘进煤仓，喷射混凝土临时支护，用手动葫芦升降永久支护混凝土砌壁工作盘进行煤仓施工。     

复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护数值模拟研究

采用FLAC5.0有限差分软件,对复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护围岩变形规律进行了数值模拟。通过对沿空掘巷前后地层应力、围岩位移及状态的系统分析,结果表明:锚杆支护加固了围岩,明显提高了围岩强度和承载能力,在巷道掘进及工作面回采期间,巷道围岩受力及变形能满足矿井安全生产的要求。     

瓮形煤仓围岩稳定性试验研究及其现场应用

为缓解生产与提升能力的矛盾,减少断层破碎带对煤仓开掘及维护的影响,设计并采用了瓮形形态煤仓。通过理论分析、试验室试验以及现场实测的研究方法对比分析了瓮形煤仓的受力特点、围岩破坏特征及收敛变形等特性。研究表明:瓮形煤仓的独特设计除能满足大容量,减少断层对煤仓的影响等要求外,还可承受比常规煤仓更大的围岩应力水平;在同等支护条件下,与常规煤仓对比,瓮形煤仓围岩破坏范围较小;围岩变形以径向位移为主,并在瓮形肩部和中部出现径向位移最大值;瓮形煤仓肩部首先发生塑性破坏、片状剥落甚至滑移失稳,并造成最大直径处出现后续失稳过程。实际支护设计中,肩部、中部应进行重点支护补强。