不规则工作面注浆锚索代替单体及液压支架主动式超前支护技术

矿山作业的少人化/无人化是我国各类矿山持续高质量发展的核心目标之一。某矿206工作面为变面宽的不规则工作面,工作面辅运顺槽原先采用液压支架及单体支柱进行超前支护,需要作业人员2～4人,且巷道有效断面小,给工作面宽度变化处增、减液压支架作业带来了很大困难。针对206不规则工作面提出了采用注浆锚索代替单体及液压支架进行主动式超前支护的技术思路,利用COMSOL有限元程序对注浆锚索支护施工的关键技术参数进行优选,设计了注浆锚索主动式超前支护技术方案,并在现场进行了工业性应用。结果表明:注浆锚索超前支护条件下工作面辅运顺槽围岩变形量小,围岩裂隙得到了有效充填与胶结,锚索承载稳定;最终实现了注浆锚索完全代替单体支柱及液压支架,为不规则工作面增、减液压支架作业提供了极大便利,同时实现了超前支护段的无人化,保障了工作面安全高效生产。该主动式超前支护技术对于金属矿山破碎顶板、矿压异常区以及对断面尺寸有较高要求的金属矿山巷道支护均具有很好的借鉴意义。     

三心拱形巷道锚索超前支护研究及应用

针对回采工作面单体支柱超前支护存在支护强度不足、工人劳动强度大等问题,提出了采用超前锚索主动支护替代原有的单体支柱被动支护的技术方案,并针对协庄煤矿三心拱巷道建立了围岩变形预计模型,通过理论分析得到了巷道合理超前支承力为0.83 MN,而超前锚索支承力可达到1.52 MN,满足超前支护需要;确定了巷道超前支护技术参数为...     

中空锚索注浆加固技术在2-107工作面超前支护的应用

基于动压巷道控制理论和中空注浆锚索加固机理,设计了干河煤矿2-107工作面中空锚索注浆加固超前支护方案。工业性试验结果表明,中空锚索注浆加固超前支护技术方案可行,从而解决了工作面超前支护存在的支护强度低、支护难度大和劳动强度高的问题。     

大断面回采巷道超前支护技术研究与应用

为探究大断面回采巷道超前支护技术,以寸草塔二矿31205工作面主运输巷道为工程背景,采用现场调研、理论力学分析、FLAC^3D数值模拟相结合的手段,分析了主动超前支护替换单体液压支柱的可行性,基于主动超前控制机理,提出了在顶板中央进行补强支护的超前支护技术方案。通过现场监测表明,主动超前支护下顶底板及两帮最大位移量分别为21 mm和23 mm;根据锚索轴力监测,主动超前支护锚索可以实现及时承载;且窥视结果表明巷道围岩完整性较好,验证了该方案的可行性,可以满足工作面安全高效的生产要求,推动工作面的智能化发展。     

厚硬顶板回采巷道超前补强锚索协同支护技术研究

针对安阳红岭煤业1505工作面厚硬顶板回采巷道超前支护段超前支架反复支撑造成顶板破碎和顶板下沉量增大等问题,提出采用补打锚索+锚索梁取代超前支架支护的优化技术方案。在现场调研和理论分析的基础上,采用FLAC3D对上巷巷道进行模拟,对优化支护方案后的支承应力和围岩位移进行分析,并进行现场效果考察。结果表明通过补打锚索,锚杆、锚索共同形成深部和浅部应力场的大范围叠加协同控制作用,1505上巷超前支承压力最大值为16 MPa,应力集中系数为1.38,1505上巷巷道两帮移近量为56.5 mm,顶底板移近量为310 mm,巷道未出现大的收缩变形,支护效果较好。现场观测结果证明优化方案支护效果较好。研究结果能为类似条件的巷道超前支护优化提供参考依据。     

东曲矿28206工作面开切眼桁架锚索支护技术研究与应用

为解决28206工作面开切眼在原有支护方式下围岩变形量大的问题,通过分析围复合桁架锚索控制技术的原理及特征,采用数值模拟的方式确定了桁架锚索的合理长度和不同排之间的搭接长度,结合开切眼的具体条件对复合桁架锚索支护技术的各项参数进行具体设计,并通过矿压监测的形式验证复合桁架锚索支护技术的效果。结果表明:支护方案实施后,开切眼顶底板及两帮最大移近量分别为88mm和47mm,有效的解决了28206工作面开切眼围岩变形量大的问题,保障了围岩的稳定。     

回采巷道超前支护段围岩控制技术应用

为了解决回采巷道超前支护段的顶帮移近、围岩变形对生产安全造成的影响,通过对围岩变形以及应力分布特征的模拟分析,优化了原有巷道的支护方式,经过对比模拟实验,确定了注浆锚索的支护参数,有效控制了巷道形变,围岩控制取得显著效果。     

余吾煤矿受采动影响巷道支护方案优化

针对余吾煤矿S8104工作面回采巷道受超前支承压力影响,围岩破坏严重难以管理等问题,需对支护方案进行优化。采用数值模拟软件对优化方案进行对比分析,并通过现场实测对优化支护方案的支护效果进行评价。结果表明:相同支护条件下,高应力集中对巷道围岩变形破坏影响显著,应力集中系数K值越大,巷道塑性区范围越大,顶板及两帮位移增加亦显著;锚杆间排距800 mm,顶板施加槽钢联合锚索支护可有效控制超前支护段围岩变形量,降低巷道边角应力集中程度。     

软岩巷道围岩变形原因分析及支护对策

针对长平矿井Ⅲ2309工作面回风巷道在工作面回采期间顶底板及两帮变形严重的问题,通过井下现场调研和观测巷道的支护形式、围岩变形以及锚杆锚索破断情况,对巷道变形原因进行分析,结合巷道围岩特点,提出合理的支护建议及支护方案,并观测补强支护后围岩变形量,得出应超前工作面100m以上及时进行补强支护,且支护构件的强度要与锚索相匹配。     

主动支护技术在综放工作面回采巷道超前支护中应用

通过对153307综放工作面回采巷道采用增加注浆锚索+锚索的主动超前支护加强形式代替单体液压支柱的加强支护形式,将被动支护变为主动支护,巷道顶板应力在垂直及水平方向上分别降低了32.1%与7.2%,顶板下沉值减少了107 mm,塑性区范围减小了1 m。使用主动支护对围岩整体性进行加固,实现了矿山安全、高效生产,同时为相似条件矿山提供科学指导。     

深部矿井复合顶板应力分析及支护对策

为有效解决岳城煤矿1308工作面复合顶板支护失效、应力测试困难问题,对复合顶板围岩结构进行了受力分析和数值模拟分析,并针对性提出支护方案。对主动支护区域外复合岩层调小锚杆锚索排距至1000mm,对主动支护区域内采用顶板全锚索支护,有效保证了煤帮变形的控制需要。     

1209工作面回风巷过顶板破碎区联合支护设计

针对1209工作面回风巷掘进施工穿4条正断层、容易发生冒落的情况,设计了锚杆+钢筋托梁+金属网片+顶槽钢锚索+帮锚索+π型钢梁棚+密集穿管作业的联合支护方案,有效控制巷道围岩变形量。     

孤岛工作面破碎巷道强力支护技术研究

为探究孤岛工作面巷道围岩控制技术,以王坡煤业3210工作面运输巷为背景,研究了孤岛状态下巷道变形规律,确定了巷道注浆加固和全长锚索的强力支护方案。现场应用状态下,巷道顶底板移近量保持在136 mm,两帮移近量保持在105 mm,锚索受力稳定,巷道围岩完整性得到保证,满足了3210孤岛工作面生产服务要求。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题,以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景,理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理,提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术,取消原工作面超前液压支架,减小了单体支柱支柱密度,并在现场进行了工业性试验。试验结果表明,工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广;超前巷道受工作面支承压力和采动影响后,巷道变形不明显;进入沿空留巷后,留巷实体煤帮最大移近量为276 mm,采空区帮最大移近量为216 mm,顶板最大移近量为225 mm,底板最大鼓起量为164 mm,顶板控制效果较好。     

大阳煤矿3405工作面顺槽支护参数优化研究

3405工作面顶板强度较弱,巷道局部支护比较困难。经FLAC^3D模拟分析,对现场工作面支护参数进行优化,确定顺槽"锚网索"联合支护的方式。结果表明,支护塑性区在优化后的范围较原方案减少30%,顶板下沉量控制在1 mm/d以内,最终顶板最大下沉量控制在23 mm以内并长期稳定,顶板管控效果俱佳。     

碎裂顶板大断面巷道支护技术研究

针对3210运输巷碎裂顶板大断面巷道顶板容易出现碎裂变形,不能有效控制巷道围岩的变形,影响煤矿生产与安全问题,对原有锚网与锚索联合支护方案进行优化,优化后的支护方案可以控制围岩变形。     

协同锚固技术在“倒梯形”断面煤巷支护中的应用

针对新桥煤矿2502综采工作面巷道“倒梯形”断面不对称造成的巷顶围岩变形破碎异常,为采取合理支护方案,根据工作面赋存特征及围岩力学性质,通过理论及FLAC数值模拟分析巷道围岩应力分布特征,提出巷道支护方案:顶板采用“锚网带+锚索梁”、两帮采用“锚网带”的协同锚固支护方式。经成巷后断面收敛及顶板离层观测,巷顶下沉量稳定在79 mm左右,离层量稳定在19 mm,表明巷道围岩得到有效控制。     

1309综采工作面倒回支架回撤技术应用

针对岳城煤矿1309综采工作面收尾回撤无法进行常规操作,近距离煤层工作面顶板失稳问题,提出了倒回支架回撤技术方案。实践应用结果表明,该倒回支架回撤技术方案合理可行,“锚网+锚索”联合支护方案满足回撤需要,实现了工作面的快速搬家,安全经济效益显著。