杜儿坪矿低位瓦斯抽放巷支护技术研究

针对杜儿坪高瓦斯矿井采区工作面Y形通风方式,开展低位瓦斯抽放巷支护技术研究。井下调研查明底抽巷存在锚杆锚索预应力偏低、锚索超长及帮顶联网脱节等设计缺陷;提出围岩条件、采动应力和地应力是影响其稳定的主要因素,据此设计底抽巷采用高预应力锚网索联合支护技术,数值计算及现场应用表明,采用设计方案底抽巷满足了两面瓦斯的抽采任务,为同类巷道支护提供了参考依据。     

复合顶板酥软煤层巷道支护技术

复合顶板岩层构造复杂,各层黏结力低,易发生离层,巷道支护难度大。采用数值模拟的方式分析了复合顶板离层位置对锚杆支护性能的影响。结果表明:当离层位于锚固体边缘时,预应力场相互叠加,但是与深部围岩相脱离,稳定性差,但通过锚索作用,能够弥补锚杆支护的缺陷。实践证明对于复合顶板酥软煤层巷道宜采用高预应力强力支护系统,重视两帮的支护强度,采用短掘短支的方式,能够取得良好效果。     

刀柱式采空区下坚硬顶板控制技术研究

针对刀柱式采空区下坚硬稳定顶板初次垮落步距大、顶板突发大面积垮落容易引起安全生产事故的问题,采用理论分析和数值计算的方式分析了工作面初采期间顶板难以垮落的原因,得出顶板自稳性高、工作面倾斜长度小、盖山厚度小、刀柱式采空下不均匀应力等是影响刀柱式采空下工作面初采顶板难以垮落的主要原因。提出采用水力压裂对顶板进行弱化,压裂过程中采用后退式多分段压裂技术,压裂钻孔采用高位孔和低位孔交叉布置方式。现场应用结果表明,工作面初采期间顶板能够及时垮落,取得了良好的效果。     

近距离煤层强烈动压巷道全锚索支护技术

为解决官地矿22608工作面底抽巷在受到近距离煤层多次动压影响下巷道支护难题,首先进行了地质力学测试,测试结果显示:底抽巷所处位置地应力属于中等应力水平;巷道顶板4m范围内岩层为泥岩、节理裂隙发育,强度低,平均为22.65 MPa;根据地质力学测试结果,采用数值模拟方法分析了巷道在受近距离煤层多次动压影响时的应力分布和变形状况,最后提出了全断面高预应力强力短锚索支护技术,取得了良好的效果。     

大跨度高煤帮巷道破坏特征分析

为了解决大跨度高煤帮巷道支护难题,采用数值模拟方式,分析了"定宽不定高"和"定高不定宽"2种状况下大跨度高煤帮巷道的变形破坏特征,得出:"定宽不定高"时,巷道高度和两帮煤岩体的稳定性有直接的关系,高度越大,帮部塑性区越大,大断面巷道两帮必须降低起锚高度,防止巷道底角的屈服破坏;"定高不定宽"时,巷道跨度的变化主要影响顶板底板的塑性区分布,而当顶板围岩条件差时,需利用锚索的减跨作用来控制顶板挠曲。     

近距离煤层水力压裂切顶卸压护巷技术研究

针对近距离煤层底抽巷在上部工作面采动后处于高应力状态而难以维护的问题,开展了水力压裂切顶卸压护巷技术研究,得出:工作面采动后坚硬厚顶板易形成较长时间跨度的悬顶效应是底抽巷压力显现的关键因素;水力压裂消除或减弱了坚硬顶板形成的悬顶效应,提高了采空区上覆岩层冒落性,改变了煤柱中应力分配比例,改善了底抽巷应力状态;现场采用同孔多段分次后退式水力压裂技术,结合跨式钻孔封隔器,在顶板坚硬岩层中形成明显的人工裂缝,缓解了底抽巷围岩应力集中,降低了底抽巷的维护难度,取得了良好的效果。     

杜儿坪矿低位瓦斯抽放巷支护技术研究

针对杜儿坪高瓦斯矿井采区工作面Y形通风方式,开展低位瓦斯抽放巷支护技术研究。井下调研查明底抽巷存在锚杆锚索预应力偏低、锚索超长及帮顶联网脱节等设计缺陷;提出围岩条件、采动应力和地应力是影响其稳定的主要因素,据此设计底抽巷采用高预应力锚网索联合支护技术,数值计算及现场应用表明,采用设计方案底抽巷满足了两面瓦斯的抽采任务,为同类巷道支护提供了参考依据。     

近距离煤层强烈动压巷道全锚索支护技术

为解决官地矿22608工作面底抽巷在受到近距离煤层多次动压影响下巷道支护难题,首先进行了地质力学测试,测试结果显示:底抽巷所处位置地应力属于中等应力水平;巷道顶板4m范围内岩层为泥岩、节理裂隙发育,强度低,平均为22.65 MPa;根据地质力学测试结果,采用数值模拟方法分析了巷道在受近距离煤层多次动压影响时的应力分布和变形状况,最后提出了全断面高预应力强力短锚索支护技术,取得了良好的效果。     

底抽巷稳定性分析及支护对策研究

以屯兰煤矿南二采区18208工作面底抽巷为工程背景,通过围岩地质力学基础参数测定,运用数值模拟软件,对比分析不同布置方式条件下底抽巷巷道围岩应力分布规律及巷道变形特征,确定了底抽巷的合理空间位置。通过高预应力、强力一次支护锚杆支护技术对原有底抽巷进行优化,提高支护系统的刚度,优化支护构件,有效地控制住了围岩变形,取得理想的支护效果。     

锚杆预紧力对节理岩体抗剪性能影响的试验研究

利用配置的混凝土块体模拟围岩,采用节理直剪的方式,研究了40,80 kN两种预紧力下锚杆对节理岩体抗剪性能的影响。研究结果表明：随着预紧力的提高,锚固节理岩体的初期剪切刚度提高,对于抑制围岩的初期变形,提升锚杆支护效能有重要作用;随着预紧力提高,锚固节理岩体的变形呈阶段性特征,表现为急增阻、缓增阻和降阻3个阶段;井下试验结果表明,提高预紧力,锚杆的工作阻力得到提升,高预紧力全长锚固锚杆支护系统对于节理裂隙围岩的加固效果良好。