下伏煤层开采引起的大巷变形规律模拟研究

针对泉沟煤矿要采出-115大巷下压煤，同时要保证上部的大巷正常使用的技术难点，进行了下伏煤层开采大巷围岩活动规律的模拟分析.研究了下伏两煤层开采引起的岩层运动规律及其对-115大巷造成的影响.此外，采用RFPA数值模拟系统，就大巷支护方式、下伏煤层与大巷距离、下伏煤层开采顺序等因素对-115大巷围岩稳定性造成的采动影响的普遍规律进行了系统分析，并提出相应措施.研究结果表明：-115大巷的原支护不能保持其稳定性，通过采用必要的加强支护措施后，大巷的稳定性是有保证的.     

南岭煤业近距离煤层采动影响下大巷加固技术研究

针对南岭煤业2214工作面采动影响下,下部4号煤层三条大巷出现明显的失稳破坏,分析其原因,根据大巷围岩的破碎程度及采动影响的剧烈程度将三条大巷划分为不同的区段,以回风大巷为例设计采用让压锚杆和注浆锚杆对采动影响剧烈的巷段进行加固,采用锚网喷对采动影响较大的巷段进行加固。结果表明,在2214工作面采动影响下回风大巷顶板最大下沉量为34.5 mm,围岩稳定性良好,所采取的补强支护措施合理。     

强采动煤层大巷群变形破坏特征与锚注修复加固技术研究

煤层大巷群易受强烈采动影响，造成围岩剧烈变形破坏与支护结构严重失效，如何有效控制强采动煤层大巷群围岩稳定性对于保障矿井正常安全生产具有重要意义。本文以万家庄煤业一采区煤层大巷群为工程背景，分析了强采动大巷群变形破坏特征及影响因素，提出了大巷群“高强度锚注一体化”综合修复控制技术方案，开展了强采动大巷群修复现场工业性试验，并进行了修复过程中注浆量与注浆效果、锚杆锚索受力、围岩变形等监测分析。研究结果表明：强采动煤层大巷群在两翼工作面强采动应力叠加作用下呈现全断面变形破坏模式，相比于普通锚杆(索)支护，采用“高强度锚注一体化”综合修复控制技术方案后，大巷围岩最大垂直位移减小了80.5%,最大水平位移减小了76.3%,有效控制了围岩变形，现场实际应用效果良好。研究成果为强采动煤层大巷群围岩稳定性控制提供了一定的理论依据与工程参考。     

动力扰动下锚-喷-注一体化围岩加固技术

针对某矿东翼采区上山煤层大巷群受工作面回采扰动影响破坏严重现象,提出了锚-喷-注一体化强化围岩结构、控制巷道围岩稳定性的防治思路。通过理论分析、数值模拟以及实验室对水泥浆液参数测定结果,提出了采用水灰比为1.5∶1的超细水泥浆液对巷道围岩进行分层次耦合注浆加固。现场矿压观测结果表明:锚-喷-注一体化强化技术能够很好的控制受工作面采动扰动影响煤层大巷群围岩的稳定性。     

唐山沟煤矿11~(-2)号煤层主要大巷加固支护技术探析

针对唐山沟煤矿需要加固支护的11-2号煤层主要巷道现状,应用钻孔探测技术取得顶板岩层离层松动范围,对跨采影响段和非跨采影响段分别制定了符合巷道围岩情况的锚、网、索联合支护技术,进行巷道加固支护后,保证了8号煤层开采安全。     

华恒矿业双大巷跨采技术及巷道加固支护效果分析

针对华恒矿业有限公司矿井开采后期，常常存在跨采大巷情况，以61103外段工作面跨采-650 m水平西翼大巷和西翼总回风巷为例，分析了工作面超前支承压力在底板岩层传播规律，结合双大巷地质资料，提出了高强度锚索（锚杆）梁、压网联合支护、架设U形棚和工字钢棚支护的加固方案。通过巷道围岩变形监测结果，巷道加固增加了顶板支护强度，使巷道受力支撑点作用在两帮上，造成巷道两帮出现位移，且巷道围岩集中应力传播到巷道底板，出现底鼓现象，巷道加固支护方式、支护参数合理。     

下伏煤层开采对上覆煤层底板大巷采动影响研究

针对朝川矿戊组煤底板运输大巷下压煤问题,回采压煤要保证底板运输大巷正常使用这一技术难点,通过在回风巷建立岩移观测站,对回风巷围岩的移动变形进行实测,并在此基础上经过反算获得了矿区的岩层移动参数,采用概率积分法对开采过程中运输大巷围岩的移动变形情况进行预计,分析了运输大巷变形破坏的原因,并提出相应的措施。研究结果表明:下伏工作面开采会对上覆煤层底板运输大巷造成采动影响,原有的砌碹支护不能维持运输大巷的稳定性,在采取必要的加强支护措施后,确保了运输大巷的正常使用。     

下伏煤层开采对上方运输大巷的采动影响研究

因下伏煤层开采对上覆煤层开采的运输大巷造成不利影响,为了确定采动影响下运输大巷的破坏范围及程度,以便制定下伏煤层开采方案的设计和大巷加固措施,采用FLAC3D软件对采后运输大巷的移动变形情况及所处位置岩层的应力分布情况进行了模拟,结合极限平衡理论与大巷围岩及其支护体的自身特点,分析了大巷变形破坏的原因。研究结果表明:21040工作面的回采不会影响大巷的稳定,21060工作面回采结束,在大巷的280—500 m段,巷道砌体受到不同程度的损坏,其中240—440 m段破坏会较为严重。大巷围岩强度较低、完整性差,巷道砌体的损坏导致其支护阻力降低以及大巷所在位置岩层应力高是导致其变形破坏较为严重的原因。     

多煤层重复采动穿层大巷围岩变形特征及 修复加固技术研究

为探讨多煤层重复采动穿层巷道围岩变形破碎严重、锚固结构易失效等难题,以发耳煤矿+980m轨道大巷为研究背景,通过围岩组分分析、现场电视探测和数值计算确定了影响+980m轨道大巷围岩变形严重的主要因素。基于此提出了"支护弱结构部位加强支护"的不均匀加固技术,通过Phase软件模拟合理的大巷修复加固方案并提出"锚杆+锚索+钢筋梯+金属网+注浆"联合支护技术控制巷道围岩变形。现场监测结果表明:与未修复加固段巷道相比,修复加固段巷道在40 d监测期间顶板、底板及两帮变形量仅为22,21,17 mm,巷道围岩裂隙基本被浆液充填,巷道围岩变形基本得到控制。     

急倾斜煤层跨采巷道预应力全锚支护研究与应用

受急倾斜煤层采动应力分布特征特殊性影响,底板跨采巷道矿压显现特征和承载结构明显区别于一般巷道,以代池坝煤矿31345工作面底板跨采巷道+320 m东大巷补强加固工程为背景,通过力学模型和数值模拟分析急倾斜煤层回采前后,+320 m东大巷围岩变形和次生应力转移范围,结果表明:跨采巷道在处于原岩应力场不利条件下,工作面回采又导致其处于垂直应力降低和水平应力增高的非等压受力状态,巷道围岩稳定性控制难度较大。针对性提出了以高预紧力、高压注浆、高强固结和及时注浆全锚为核心的预应力全锚支护技术方案,后期开展了工业性试验,取得了良好巷道支护效果,在跨采期间受动压影响后巷道稳定性明显提高,有效地控制了巷道围岩的变形破坏,满足了跨采巷道正常使用要求。     

采动敏感型底板巷道支护技术研究

某煤矿底板巷道受上覆煤层开采影响时,变形失稳严重,支护困难。在矿区地应力场、围岩力学性能测试的基础上,对巷道失稳状况进行了调查,实测了巷道围岩变形的基本规律,分析了巷道失稳的机制,提出了基于采动敏感型巷道的控制围岩稳定的支护机理;同时针对工程实践,提出高强度预应力锚杆为基础,巷道关键部位加强支护及二次注浆加固技术方案,并在现场进行了工业性试验。实践表明,提出的支护对策可有效的控制巷道围岩稳定,具有广阔的推广应用前景。     

倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度数值模拟研究

为了确定倾斜厚煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度,以兖矿新疆矿业硫磺沟煤矿为研究对象,分析了倾斜煤层条件下沿空掘巷围岩应力分布及变形特征,不同煤柱宽度的垂直应力分布规律。结果表明:煤柱宽度大于4m时,煤柱内稳定区域增势比较明显,随着煤柱宽度的不断增大,煤柱内稳定核心承载区域不断增大;根据巷道掘进期间垂直应力大小,应力分布规律及围岩巷道稳定性分析确定煤柱合理宽度为4m;现场实测数据表明,窄煤柱宽度为4m时可以有效满足巷道围岩稳定性要求。     

近距离残留煤柱下破碎围岩巷道修复技术

针对近距离煤层开采过程中,残留煤柱下部巷道在煤柱集中应力作用下围岩破碎程度高、修复难度大的问题,以山西某矿为工程背景,采用数值模拟的方法分析煤柱底板应力分布规律,结合巷道实际变形特征总结了下位巷道围岩变形破坏原因。认为:残留煤柱底板集中载荷的非均匀性分布,及其引起的支护体承载结构破坏是近距离煤柱底板巷道围岩发生大变形的本质。由此,提出了基于破碎围岩注浆和高强度锚杆支护的巷道修复技术,工程实践表明该技术在有效提高围岩整体性和可锚性的同时,使浅部锚固区与深部围岩相连形成整体承载结构,有效地控制了巷道围岩变形,保障了矿井安全生产。     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

基于模糊聚类综合分析的煤巷围岩稳定性分类研究

为研究近距煤层煤巷围岩稳定性分类及支护参数的合理选取,选取相似地质条件矿井的巷道围岩力学性质参数作为分析样本,并依据模糊-聚类综合评判法,通过MATLAB软件中的FCM工具函数进行围岩稳定性分类研究；并结合矿井概况,提出巷道支护参数优化方案,通过围岩变形监测对优化方案进行验证。结果表明：神州煤业一采区运输巷属于第Ⅳ类不稳定巷道,模糊综合评价的结果对巷道支护参数的选取和围岩变形具有可靠的指导作用。     

碎胀煤层复用留巷支护技术

通过现场调研和钻孔窥视等方法,分析受掘进扰动和采动影响时煤柱体的变化及裂隙张开、扩容变形情况;研究围岩结构对巷道围岩变形和稳定性的影响;同时借助数值计算软件,分析围岩强度和结构与围岩变形的关系,提出成庄矿5306工作面受多次采动影响下的碎胀煤层留巷巷道支护设计方案,并成功应用现场生产实践,取得了显著的支护效果。     

坚硬顶板综放开采矿压规律研究

当今坚硬顶板控制技术不断发展,已成为煤矿采场矿压研究的重要内容之一。在我国有30%煤矿的煤层上都有着坚硬顶板支承。以淮北矿业公司朱仙庄煤矿Ⅱ865采区8#煤层开采为工程背景,采用相似模拟和数值计算软件FLAC3D对厚煤层坚硬顶板综放开采在回采阶段围岩的受力、变形与破坏进行研究,同时,结合理论分析计算老顶的初次来压和周期来压,并在此基础上提出此类巷道的围岩稳定控制对策。     

厚煤层巷道矿压显现规律研究

针对厚煤层开采时矿压对巷道的影响的问题，从理论和实践上阐述位于厚煤层内的区段集中巷、采区上（下）山及大巷整个服务期间采动影响过程中的矿压显现规律和围岩变形，以及厚煤层巷道的维护技术。利用FLAC^3D数值模拟软件，分别分析了采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板压力规律以及采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板位移规律。提出要掌握巷道的围岩性质及其对巷道维护的影响，合理确定护巷煤柱宽度，在邻近煤层开采中，采用上部煤层在厚煤层上方跨采，或者厚煤层巷道开掘之前上部煤层预先开采等卸压措施。从而避免了厚煤层开采过程中矿压对巷道的影响，保证了煤矿的安全高效回采。     

无煤柱沿空掘巷技术在永夏矿区的应用

针对永夏矿区城郊煤矿十四辅助采区轨道巷完全沿空掘进围岩控制问题,分析了无煤柱沿空掘巷在资源采出率、围岩应力环境、施工效率等方面的优越性。通过建立完全沿空掘巷围岩力学模型,较为详细的分析了中厚煤层无煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律、上覆岩层的赋存状态,总结了完全沿空掘巷围岩的变形特征,并提出无煤柱完全沿空掘巷围岩控制需要解决的关键问题。有针对性地制定了围岩控制方案,顶板采用“锚网梯+锚索补强”、沿空侧帮部通过“留设薄煤皮+打设29U型钢棚柱”、实体煤侧帮部采用“锚网帯+锚索补强”的联合支护技术方案。现场施工后设置矿压观测站,对无煤柱沿空掘巷围岩控制技术实施效果进行了跟踪监测。观测结果显示,巷道施工后顶板离层量及顶帮变形量较留设煤柱施工大幅减少,验证了技术方案的有效性。