回采巷道底臌力学原理及控制研究新进展

分析了国内外回采巷道底臌力学原理及控制技术方面的研究成果。传统的底臌控制研究均围绕巷道底板进行，难以从根本上解决回采巷道底臌控制问题。通过现场试验及理论分析认为，回采巷道底臌的主要影响因素是工作面超前支承压力，回采巷道底臌主要来自底板破碎岩层的峰后变形，而顶板、两帮的变形对底臌亦产生重要影响，因此，回采巷道的底臌控制与巷道围岩整体稳定性有关，在提高巷道围岩整体稳定性的同时，加固帮、角可较好地控制回采巷道的底臌。参47。     

软底工作面回采巷道底臌机理分析及控制研究

回采巷道底臌不仅会造成行人、运料的不便,还可能会影响巷道通风系统的稳定性,是影响工作面安全回采的重要因素。通过对店上煤矿3302工作面回采巷道底臌因素的分析和巷道变形的实测,认为确保该工作面回采巷道稳定性的关键在于控制底臌。通过方法对比确定采用注浆锚杆进行3302工作面回风巷底臌治理试验,结果表明该方案治理底臌效果较好,为类似工作面回采巷道进行底臌治理积累了经验。     

大采高软岩回采巷道底臌分析及防治

针对大采高软岩回采巷道底臌治理的难题,对大采高软岩回采巷道底臌形式及机理进行分析,采用数值模拟方法分别研究了巷道断面大小、煤柱宽度及强度、围岩强度、一侧采动等因素对底臌的影响,以此为基础提出卸压法、加固法等针对大采高软岩回采巷道底臌防治方法,研究结果在赵庄大采高软岩回采巷道底臌治理中得到广泛应用。     

大断面回采巷道层状底板底臌机理及其防治对策

为研究大断面回采巷道底臌机理并寻求控制底臌的有效对策,通过对大断面回采巷道层状底板底臌机理进行理论推导,提出该类底板底臌的预测方法。结果表明:随着回采巷道底板断面的增大,岩梁的临界应力逐渐减小,更易失稳破坏;在水平力的作用下,几乎所有大断面回采巷道均受到底臌的威胁;随着巷道宽度的增加,底臌量大致呈线性增加。同时对巷道一般支护、加固巷道帮角和顶板及在加固巷道帮角和顶板的基础上安装底板锚杆的3种支护方案分别进行数值模拟,发现加固巷道帮角和顶板的同时安装底板锚杆可更好的防治底臌。     

回采巷道底臌机理及其防治

本文通过朱仙庄矿８２５－１工作面回采巷道卸压试验和巷道围岩表面及其深部位移观测结果分析，找出了巷道围岩变形规律，阐述了该矿回采巷道发生底臌的机理，提出了防治底臌的卸压措施。     

底板深孔爆破卸压机理及底臌控制技术研究

高河矿E2305工作面胶带巷由于底板岩层强度低,在高应力作用下导致巷道底臌严重。利用FLAC3D分析了底臌发生的主要机理,经过理论计算和数值模拟计算,提出了底板深钻孔松动爆破方案。通过相似模拟,研究工作面回采过程中矿压显现、回采巷道附近围岩的应力分布、位移、巷道的破坏方式及程度的规律。对回采巷道底板岩层进行深孔爆破卸压处理后与原支护不爆破卸压的巷道底臌现象和规律做出对比,结果显示底板深孔爆破卸压能够解决底臌问题。工程实践表明:巷道最大底鼓量为55mm,最大底鼓速率为26mm/d,变形速率及底鼓量在巷道正常使用允许范围之内,底板卸压爆破后巷道变形尤其是底臌得到了有效控制,可以为相似条件下巷道底臌治理提供借鉴。     

回采巷道底臌机理及其防治

本文通过朱仙庄砂８２５－１工作面回采巷道卸压试验和巷道围岩表面及其深部位移观测结果分析，找出了巷道围岩变形规律，阐述了该矿回采巷道发生底臌的机理，提出了防治底臌的卸压措施。     

高抗封闭框型支架在底臌防治中的应用

针对大埋深软弱围岩巷道底臌防治困难等问题,以万家庄煤矿为工程背景,分析回采巷道底臌的主要影响因素,提出"锚网索+高抗框型支架"治理底臌技术,利用FlAC软件模拟在巷道掘进和回采期间的支护效果,并进行工业性试验。现场应用结果表明:顶底板相对移近量为40mm,两帮最大移近量为82mm。     

软岩回采巷道底臌破坏机制与支护技术

软岩巷道底臌治理一直是软岩支护中重点攻关的难题之一,作为受采动压力影响的软岩回采巷道来说,巷道的底臌问题尤为突出。针对山东能源临矿集团上海庙矿区软岩大变形技术难题,首先从巷道底臌变形的力学机制入手,根据巷道围岩本构关系及应力作用模式,在结合朗肯压力理论的基础上建立了剪切错动型巷道底臌力学模型,导出了巷道底臌力源P_0的计算方程。计算分析知,当底臌压力P_0大于底板岩体的强度极限时,巷道底板岩体将发生剪切和扩容变形挤入巷道空间,随时间效应的加大最终导致巷道底臌;其次,结合建立的底臌力学模型,提出了一种与剪切错动型巷道底臌力学机理相适应的新型反底拱底臌控制技术,对反底拱伸出段、底板预应力锚杆和反底拱主体段3部分在底臌控制过程中的作用进行理论分析,揭示了其"控底-助帮"的底臌控制机理,并综合数值计算和正交实验的方法对新型反底拱结构的3个主要参数进行试验优化,模拟显示影响巷道底臌量指标的主要因素为底板超挖深度和反底拱伸出段长度,影响巷道两帮移近量指标的主要因素为反底拱伸出段长度;最后,通过对榆树井矿13803工作面回风巷原始支护条件下底板压力的验算,确定了底板围岩压力与矿井水的耦合作用是造成该巷道底臌的主要原因,并根据优化后的底板治理方案在榆树井煤矿13803工作面回风巷返修段进行工业性试验。工程实践表明,该项新技术控制软岩回采巷道底臌及两帮变形效果较好,有效保证了工作面回采期间巷道的稳定性。     

回采巷道底臌过程研究

分析了回采巷道底臌的发生、发展过程，回采巷道的底臌过程是，巷道开掘后，由于底板岩层由三向应力状态变为二向应力状态，岩体释放应变能，在应变能释放过程中，底板浅部岩层发生离层或破坏；回采过程中，在二次水平应力作用下发生压曲破坏和峰后蠕变。回采巷道底臌不仅与底板岩层的力学特性有关，还与工作面超前支承压力、两帮变形有关，图8，参5。     

特种工程机械在矿井巷道维护工作中的应用

足够的巷道断面是保证通风系统、辅助运输系统及矿井设备安全运行的必要条件,而部分矿井巷道在掘进期间由于煤层较薄,围岩较硬,无法一次达到巷道设计高度,也有部分矿井巷道在综采工作面回采过程中受矿压影响而出现底鼓现象,缩小了巷道断面,影响矿井的正常生产.为解决回采巷道存在的底鼓、路面平整度差等问题,以某矿209综采工作面回采巷...     

高应力回采巷道底鼓机理及治理技术

赵固矿区回采巷道在高地应力和采动叠加支承压力的共同作用下,超前支承压力影响范围达到160 m,造成泥质底板和碎裂煤帮变形严重,围岩变形量大,底鼓量达到400 mm以上,导致大量巷道返修。大采高沿底掘进巷道为挠曲褶皱性底鼓;上分层沿顶板掘进巷道为挤压流动性底鼓。提出了赵固矿区回采巷道底鼓的治理策略,即“强帮、控制顶角和底脚、强化底板、适度卸压,底板采用自钻式注浆锚杆”,并给出了支护方案。自钻式注浆锚杆具有可接长、自锚固、自钻进、主动支护、可注浆和柔性支护的特点,是控制巷道底鼓的有力支护手段。矿压观测表明,采用自钻式注浆锚杆加固巷道底板,能够有效控制巷道底鼓。提出的底鼓控制方法可以为类似条件巷道围岩控制提供参考。     

六家矿煤巷底臌控制措施的FLAC~(2D)模拟分析

煤巷受掘进或回采影响,顶底板和两帮岩体产生变形并向巷道内移动,巷道底板向上隆起的现象称为底臌。目前普遍认为,随着支护技术的发展,已能将顶板下沉和两帮内移控制在某种程度内,然而对防治底臌仍缺乏经济而有效的办法[1]。强烈的巷道底臌不仅增加大量维修工作,增大维护费用,而且还影响矿井安全生产。因此,研究巷道底臌机理及其防治措施一直是软岩巷道支护的重要课题。     

兑镇煤矿31102工作面顺槽底鼓原因分析及控制

通过分析兑镇煤矿31102工作面巷道出现严重快速底鼓现象的原因,提出了采用锚网索耦合支护技术控制巷道底鼓的方案.     

巷道底鼓过程中能量转移规律及其控制研究

在深井煤矿巷道中,底鼓量往往占巷道顶底板移进量的一半以上.李村煤矿由于埋深较大受高地应力和回采工作面采动的影响,回采巷道底板出现严重底鼓现象,严重影响工作面正常生产.针对李村煤矿回采巷道严重底鼓现象,采用FLAC3D数值模拟软件对巷道围岩变形破坏特征及能量分布规律进行分析,并对巷道开挖后围岩能量转移特征展开了研究,分析...     

极软煤层巷道钻孔卸压与U型钢协同控制

为解决极软煤层巷道的控制难题,以芦岭煤矿9号煤层(f=0.16~0.53)巷道为研究对象,采用FLAC5.0软件研究了锁腿锚杆与卸压钻孔实施前后U型钢支架的载荷分布规律及巷道变形特征。结果表明:U型钢支架施加锁腿锚杆后支架的稳定性和承载能力得到了明显改善,但巷道变形量并没有大幅度降低,单纯采用锁腿锚杆难以控制巷道的剧烈变形。卸压钻孔可以为围岩的碎胀变形预留一定的释放空间,缓解作用在U型钢支架上的压力,两者协同作用,可以充分发挥各自的优点,有效改善U型钢支架的支护效果。现场实践表明,实施钻孔卸压和锁腿锚杆后巷道回采期间的平均底鼓速度由2.0 mm/d减小至0.98 mm/d,两帮平均变形速度由2.64 mm/d减小到1.86mm/d,能够有效维护极软煤层巷道围岩的稳定。     

深部岩石巷道底鼓流变分析

利用凯尔文模型的黏弹性理论研究了深部岩石巷道出现的底鼓问题,进行了流变分析,给出了深部岩石巷道底鼓现象的时间—位移解析解,提示了深部岩石巷道底鼓现象时间演化过程的一些规律。在巷道不支护状态下,研究巷道开挖后约150 h位移曲线才逐渐趋于收敛。研究成果对深部岩石巷道底鼓现象的治理具有一定的指导意义和参考价值。     

赵固一矿北翼盘区底板支护技术研究

赵固一矿北翼盘区巷道埋深大、冲积层厚、基岩薄、地压大、矿压显现剧烈。目前矿井采深已达到650 m左右,随着开采深度逐渐增加,矿山压力显现随之增大,而且底板多为软岩,造成巷道底鼓问题日趋突出,增加大量巷道维护工作量,严重制约着赵固一矿的安全生产。针对赵固一矿巷道底鼓的产生机理及底鼓类型进行总结的基础上,对巷道底鼓防治方法进行研究,并通过工程实例对底板鸟笼锚索+底板注浆支护方法控制底鼓进行实验。通过矿压观测对比分析不同防治底鼓方法,底板鸟笼锚索+底板注浆支护能从根本上解决赵固一矿北翼地区底鼓现象。研究对于赵固一矿实现高效的安全生产具有积极的意义。     

深部巷道底臌机理及控制对策研究

底臌是深部软岩巷道常见的病害之一。根据软岩支护理论,结合工程实际,提出了锚索+底角注浆锚杆控制底臌方案。模拟结果表明:采用锚索护顶,同时选择具有较高刚度和抗弯能力的注浆底角锚杆,合理布置参数,可以有效切断滑移线场,达到控制底臌的目的。     

深部沿空切顶巷道底鼓破坏机制及强化控制技术研究

为解决深部沿空切顶巷道的底鼓大变形破坏及频繁翻修维护问题,分析了深部沿空切顶巷道围岩应力环境的转变特征,基于滑移线场理论建立了不同应力扰动阶段下沿空切顶巷道的底鼓破坏力学模型,研究了不同应力扰动阶段巷道底鼓破坏机制,并开展了底板强化控制试验.结果表明:深部沿空切顶巷道的围岩应力环境转变可分为掘进后切顶前、切顶后一次采动...