深埋大采高长壁综采工作面矿压规律研究

为解决煤矿深埋大采高综采工作面冒顶以及煤壁片帮问题,研究该矿综采工作面、回采巷道矿压分布规律,对工作面煤壁片帮、冒顶情况和回采巷道支护效果进行系统观测。观测结果表明:在综采工作面中部易发生冒顶片帮;回采巷道变形位移较大;周期来压时工作面与回采巷道有明显的来压现象。对观测结果进行分析,根据工作面矿压分布规律提出控制冒顶片帮的合理化建议,优化回采巷道支护方案,防止冒顶片帮事故发生。     

地质构造复杂矿井厚煤层综放开采巷道防冒顶

介绍矿井回采巷道冒顶情况及其损失,探索应用了新的联合支护。杜绝回采巷道冒顶自燃,取得了显著的经济效益,对类似矿井有参考价值。     

强膨胀性围岩回采巷道的支护参数研究

为解决七一煤矿回采巷道多为泥岩、遇水膨胀、力学性能变低、支护困难等问题,试验分析得出矿物中存在大量高岭石是遇水膨胀的原因,并对回采巷道支护方案进行了设计,确定了锚杆和锚索的材质、直径、长度及排距等关键参数。实践证明,回采巷道顶底板最大移近量和两帮最大移近量分别为91mm、193mm,未出现漏顶、冒顶等现象。     

深部巷道高强锚注支护技术研究

针对深井巷道更易发生冒顶偏帮事故的现实,从理论上分析深井综放回采巷道高强锚注支护机理,通过运用FLAC建立模型,模拟新旧两种支护方案,经工程实践,结果表明高强锚注支护体系能够有效提高顶板支承水平应力能力,防止顶板破碎,提高顶板岩体自稳能力。     

大倾角中厚煤层综采矿压特征及围岩控制技术研究

为解决观音山煤矿E0104工作面巷道围岩变化严重的问题,通过分析工作面在回采过程中的矿压显现特征,提出片帮冒顶控制技术及"高强恒阻支柱-锚杆-锚索-钢带"联合支护方式,并进行工程实践;结果表明:优化后的支护方案对巷道围岩控制鲜果更加明显,说明优化后支护方案的可靠性与合理性。     

梨树沟铁矿破碎带巷道支护技术

分析了梨树沟铁矿破碎带巷道变形破坏主要影响因素,提出了适合的锚网喷支护方案,并通过数值模拟技术进行了验证。现场试验表明,该方案可有效控制破碎带巷道变形,避免了回采进路冒顶、片帮现象的发生,消除了安全隐患。     

煤巷复合顶板岩层失稳判别方法与冒顶隐患分级

针对同一巷道不同区域复合顶板垮落问题,建立了巷道复合顶板岩层过梁结构力学模型,获取巷道顶板岩梁破断失稳形态和极限条件,提出了巷道复合顶板岩层失稳判别方法,探讨了巷道复合顶板破坏失稳与岩层定量关系影响因素,建立了巷道复合顶板冒顶隐患级别划分指标体系,给出了隐患分级方法,将巷道冒顶高度作为冒顶隐患的分级指标,开发了巷道复合顶板稳定性判别软件,掌握了石圪台矿2-2煤顶板冒顶隐患级别区划特征,给出了基于巷道冒顶隐患分级的回采巷道顶板支护参数设计方案,实现差异化支护设计的同时,减少支护材料浪费,降低高冒风险巷道的事故发生概率。     

未采水平分段放顶煤工作面巷道冒顶原因分析

以水平分段放顶煤工作面回采巷道的冒顶事故为案例,采用数值模拟、微震监测的方法,分析了巷道发生冒顶的原因。分析结果表明:多次采动影响是水平分段放顶煤工作面巷道冒顶的主要原因;采动应力作用下煤层破坏的深度达到14²0 m,发生冒顶的巷道位于该深度范围;沿走向方向,煤体沿一定倾角产生弱面;支护结构中存在顺层锚杆,弱面上顺层锚杆首先失效,从而导致支护结构的失效,多因素综合作用导致巷道发生冒顶。     

极近距离煤层采空区下回采巷道位置及围岩控制研究

为解决准南煤矿极近距离煤层采空区下1501工作面安全回采问题，运用理论计算、数值模拟及现场实测等手段，研究了1501工作面巷道位置及支护方式。结果表明：为有效避开上部采空区残留煤柱影响，1501回采巷道与上部残留煤柱的合理水平错距应为9m|针对极近距离煤层采空区底板应力分布规律、岩层厚度和力学性质等，提出了巷道支护对策及支护方案；1501工作面回采过程，巷道顶底板相对移近量最大为222.5mm，两帮相对移近量最大为151mm，巷道未出现棚腿压折、冒顶、片帮现象，工作面实现了安全回采。     

特厚煤层回采巷道顶板锚杆-长锚杆协同支护研究

为解决特厚煤层回采巷道顶板下沉大、易冒顶的难题,提出了锚杆-长锚杆协同支护思想,采用实验室试验对比分析了长锚杆和小孔径预应力锚索的力学特性,结合数值模拟方法对比研究了锚杆-锚索联合支护与锚杆-长锚杆协同支护对厚煤层巷道顶板的支护效果,并在南阳坡煤矿4103顺槽进行了工业性对比试验。结果表明,锚杆-长锚杆协同支护技术能够适应巷道顶板大变形,有效防止锚索破断导致的巷道冒顶。     

长壁留煤柱支撑法开采顶板结构分析及应用

采用长壁留煤柱支撑法开采时会产生两个问题：一是煤柱尺寸留设过小，在限定的开采区域内会发生工作面切顶事故;二是煤柱尺寸留设过大，又会形成跨几个区域大面积顶板垮落事故.为了解决这两种顶板垮落问题，建立了＂连续梁＂力学模型，计算出不同位置、不同性质的煤柱受力状况，并运用RFPA2D软件对郭家湾煤矿采场围岩破坏进行了数值模拟，对顶板结构进行了分析，并得出两种问题顶板垮落的不同特征.据此，提出了设立关键点和关键区的监测方案，通过监测不同敏感区域的煤柱，来解决这两种顶板灾害问题.     

锚杆支护煤巷冒顶成因分类新方法

通过对162起锚杆支护煤巷冒顶事故实例的分析研究，提出了以巷道冒顶控制为目标的新的锚杆支护煤巷冒顶成因分类标准及方法，即把冒顶成因分成四大类、12个亚类.4个大类分别为岩层组合劣化型、岩层结构缺陷型、应力突变型和施工不良型.其中岩层组合劣化型占事故总数的66％，是引起冒顶事故的主要原因，所以，如何有效地防治岩层组合劣化型冒顶是保证锚杆支护煤巷安全的首要任务.最后提出了防治锚杆支护煤巷冒顶的技术途径.     

砌碹巷道冒顶机理及控制技术研究

以某矿辅助轨道大巷为工程背景,研究分析了砌碹巷道冒顶失稳机理,主要是：①碹体与帮、顶之间存在空隙,碹体不能及时有效支护围岩;②巷道锚杆支护参数不合理,锚杆、锚索不能有效控制顶板下沉,最终导致巷道发生冒顶事故。针对砌碹巷道冒顶的特征和机理提出冒顶段巷道支护技术：①重新砌碹,应用高水速凝材料对碹体与巷道围岩之间的空隙进行壁后充填;②应用高水速凝材料对破碎围岩进行注浆加固;③应用锚杆、锚索对冒顶段巷道进行加强支护。现场矿压监测结果表明,该技术不仅保证了施工安全,而且提高了围岩整体性和承载能力,有效控制了巷道围岩变形。     

断层破碎顶板冒顶巷道修复技术研究

 由于断层带附近围岩破碎程度高、范围大,掘进工作面与断层相遇时极易发生冒顶事故。为了防止冒顶范围的扩大,实现冒顶巷道的安全、快速修复,本文结合张双楼矿7425材料道的实际情况分析了断层破碎顶板冒顶巷道的冒顶特征和原因;针对“漏冒型”巷道内松散煤岩体自稳能力差、随掘随漏的特点,提出了“撞楔法”进行临时支护和构造“假顶”、化学注浆加固假顶、锚网索+架棚联合支护相结合的断层破碎顶板冒顶巷道修复技术。结果表明,该技术在保证施工安全的同时提高了围岩整体性和承载性能,巷道修复效果理想。     

柠条塔煤矿大采高工作面110工法挡矸支护实践

在大采高的切顶留巷无煤柱开采(长壁开采110工法)过程中,对垮落的顶板进行挡矸支护形成采空区侧巷帮,而工作面顶板岩体在垮落至底板时变破碎且动能较大,给留设巷道采空区侧的巷帮支护带来很大困难。结合柠条塔煤矿的实际工况条件,以挡矸支护作为采空区侧破碎巷帮的关键支护技术,在现场试验了9种挡矸支护方案,通过对比得到挡矸效果较好的支护方案。碎石帮挡矸支护技术有效防止了垮落矸石蹿入巷道内,对人员和设备的安全提供了重要保障。该研究结果可为类似条件下巷帮支护设计提供参考,同时对切顶留巷技术的进一步推广具有重要意义。     

浅部岩层冒顶隐患级别的数值模拟研究

 为了找出浅部岩层类型与巷道顶板冒顶隐患级别了关系,采用RFPA软件,模拟不同类型岩层条件下的顶板岩层变形破坏特征。结果表明,浅部岩层的强度指标决定了巷道破坏范围,直接影响到巷道冒顶隐患级别,冒顶风险按照软-韧型、软-脆型、中硬-韧型、中等强度-中等刚度型、硬-韧型、硬-脆型岩层的次序降低;岩层刚度决定了顶板岩层的破坏形态,对冒顶隐患级别的影响权重小于岩石强度;浅部岩层为硬-韧、硬-脆型顶板采用单一的锚杆支护即可保证巷道不发生冒顶事故。     

辛置煤矿2-208工作面断层破碎带区域围岩控制技术研究

为保障2-208工作面安全通过断层破碎带,采用数值模拟的方式对工作面过断层破碎带区域时围岩的应力及塑性区特征进行分析,确定过断层区域采用注浆加固+调整采煤工艺的方案,并对方案的各项参数进行设计。结果表明:工作面采用上述方案推进通过断层区域时,液压支架无超限及压架,基本无煤壁片帮和顶板冒顶的现象出现。     

顶板破碎条件下采用锚杆支护可行性分析

通过对几起锚杆支护巷道冒顶事故的对比分析，得出了发生事故的一些客观和主观影响因素。对今后顶板破碎条件下采用锚杆支护提供了可借鉴的经验。     

断层应力区巷道顶板支护优化设计

1208运巷在过F4断层时,巷道顶板出现破碎、下沉以及局部冒顶现象,不仅降低了巷道掘进效率,而且威胁施工安全。通过分析原巷道支护设计存在的主要问题,对原支护进行优化,提出了“注浆锚棚+纵向桁架锚索”等联合支护措施。通过实际应用效果观察发现,支护设计优化后,加强了顶板稳定性,防止了顶板冒落事故发生。     

大采高综放开采煤壁片帮冒顶机理与控制途径研究

运用数值模拟与解析法研究了大采高综放开采煤壁片帮特征与机理,并对片帮冒顶的可控性因素进行了量化分析,提出了控制煤壁片帮冒顶应采取合理的支架结构与参数,并配合有效的回采工艺相结合的技术途径。