煤矿巷道围岩强度测试及支护参数设计

为了提高巷道掘进技术水平,提高巷道掘进量,实现安全高效掘进,采用QCZ-56型围岩强度测试装置,对巷道实体煤进行了原位强度测试,得到了实体煤顶板、帮部原位强度;采用数值模拟分析了不同支护密度条件下巷道变形破坏特征,确定了巷道最优支护密度,并设计了煤矿巷道顶板和帮部支护技术参数。研究为确保巷道高强度快速掘进支护提供了技术支持。     

云驾岭矿大倾角松散煤巷支护技术

基于云驾岭煤矿12801运输巷道地质条件,分析了原巷道支护的不足,提出了弧形巷道锚注一体化加固方案。结果表明:弧形顶板断面克服了非对称集中应力对围岩的破坏,一次锚网支护和二次煤帮注浆加固提高了围岩强度及其自承能力,顶板下沉量控制在0~55 mm,两帮位移量控制在400~660 mm之间,保证了巷道稳定。     

沙坪煤矿1815回撤巷道支护优化设计

通过对沙坪煤矿1815工作面回撤巷道顶底煤岩层赋存情况及岩性强度的探查实测,结合围岩支护强度的影响因素,确定优化设计后的支护参数和支护方式,在实践中通过验证,延长巷道的服务周期,降低巷修率。     

高预应力复合主动支护系统在回采巷道的应用

为解决潘二煤矿回采巷道支护困难的问题,提出了高预应力复合主动支护系统一次支护理论,即大幅度提高复合支护系统的初期支护刚度与强度,特别是提高预应力,可以有效地减少围岩强度降低,保持围岩的完整性。通过数值模拟、工程类比及现场观测表明,高预应力复合支护系统可以在不同的复杂地质条件下多种巷道中应用,巷道支护状况相比以前发生本质变化。结果表明该支护系统可有效控制围岩变形与破坏,防止顶板离层,适用在潘二煤矿的回采巷道中。     

巷道围岩地质力学测试及在锚杆支护中的应用

介绍了潞安矿务局五阳煤矿巷道围岩地质力学测试及在煤顶巷道锚杆支护中的应用 ,包括井下围岩强度测量仪器、方法和测量结果 ;小孔径水压致裂地应力测量装置 ,以及测量原理和测量结果。在此基础上采用动态信息设计法提出了锚杆支护初始设计 ,井下应用中取得良好的支护效果和技术经济效益 ,同时证实了锚杆支护设计的合理性。     

同忻煤矿12901工作面回采巷道加强支护探讨

回采巷道是回采工作面布置运输皮带、轨道的重要通路,一旦支护强度不够,则会严重影响回采出煤;回采巷道受采动影响支承压力值较大,对回采巷道的加强支护非常重要.本文以山西同忻煤矿12901工作面回采巷道为实例,对其围岩破坏松动范围进行分析;对巷道顶板、两帮的支护进行设计.实践表明,支护措施较好地控制了围岩移近量,巷道满足使用要求.     

深部留底煤回采巷道变形破坏及支护策略研究

为揭示深部留底煤回采巷道围岩变形破坏规律、提出有效支护策略，以青云煤矿020202工作面轨道巷为研究对象，通过建立深部巷道力学模型，引入无量纲形式的敏感度因子，研究埋深、围岩强度、采动应力和支护阻力对围岩变形破坏的影响规律，基于此提出新支护策略，并采用数值模拟和现场实测验证。研究结果表明：围岩表面位移量和塑性区半径各影响因素按影响程度排序为埋深>围岩强度>采动应力>支护阻力；“去底煤注浆加固+高预应力强力锚杆锚索及时支护”策略可有效抑制巷道围岩塑性区发育，使围岩变形量减少约50%,无需返修。研究成果可为深部留底煤巷道支护设计提供借鉴参考。     

构造应力影响下软岩巷道注浆加固支护技术研究

针对赵庄煤矿4号煤层5302工作面构造较多、煤体强度较低、回采期间巷道片帮严重,以及传统的锚网索支护难以控制顺槽巷道大面积片帮这一问题,通过现场勘查及煤岩体力学性能测试,采用FLAC3D数值模拟软件进行计算分析,对注浆加固支护体系进行了研究,给出了控制顺槽巷道围岩稳定的解决方案。从现场试验效果看,采用注浆加固支护技术后,巷道支护效果良好,得出注浆加固支护可以较好控制此类巷道的围岩变形,可以提高巷道的整体稳定性。     

水岩耦合作用下软岩巷道最佳二次支护时间研究

基于水岩耦合作用规律和软岩巷道工程支护原理,分析了软岩巷道支护过程中围岩应力与强度演化过程,利用数值模拟的方法,优化了围岩支护参数,确定了最佳二次支护时间。数值模拟结果应用于古山煤矿,对古山煤矿水岩耦合作用下的软岩巷道在最佳二次支护时间段内进行锚杆+锚索的喷锚支护。试验巷道顶板最大下沉量为12.5cm,两帮最大收敛量为20.4cm,巷道围岩得到了很好的控制。     

高预应力强力支护系统及其在深部巷道中的应用

针对煤矿深部及复杂困难巷道条件，分析了锚杆支护作用，提出高预应力、强力支护理论，大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度，保持围岩的完整性，减少围岩强度降低；开发出高预应力、强力支护系统，包括强力锚杆、强力钢带及强力锚索系列材料，力学性能得到显著提高；高预应力、强力支护系统成功应用于新汶矿区千米深井巷道，巷道变形降低70%左右，顶板离层仅为原来的5%，巷道支护状况发生了本质改变.实践证明，高预应力、强力支护系统可有效控制围岩变形与破坏.同时，提高顶板支护的刚度与强度可有效地减小煤帮压力和底臌.     

二次沿空巷道留巷支护方式及围岩变形规律研究

基于新庄孜矿62110回风巷沿空掘巷后破坏严重出现结构性失稳且后期再需留巷,对二次留巷支护技术进行了研究。分析了巷道破坏原因为地质条件复杂且前期支护参数不合理,结合煤巷预拉力支护理论确定采用＂三高＂锚杆（高强度、高刚度、高预紧力）、锚索补强、深浅孔注浆的联合支护方案。采用快速连续观测法对回采期间巷道的围岩变形进行现场实测,结果表明：高强度架锚注方案可再造围岩结构,减缓顶板活动剧烈程度,工作面后方30～55 m为巷道围岩变形剧烈区,55 m后变形速度趋于稳定。采取该修复方案改善了支护效果,保障了工作面安全回采。     

大跨度高煤帮煤巷支护参数优化及应用

针对大同塔山煤矿5105大跨度高煤帮煤巷的稳定性控制问题,分析了巷道断面跨度和高度对煤巷稳定性的影响,基于悬吊理论和组合梁理论对该巷道的支护参数进行了初步设计,采用FLAC^3D数值模拟软件研究了高强度锚杆锚索长度、直径、间排距、预紧力等因素对支护效果的影响,并对初步支护方案进行优化设计,通过现场监测巷道掘进和回采时的围岩表面位移来评价支护效果。结果表明：回采期间巷道两帮和顶底板的移近量仅为275和215 mm,高强度锚杆＋锚索＋金属网的联合支护能有效抵抗采动引起的强烈矿压,巷道变形得到有效控制。     

采动影响下煤层上山巷道支护技术

为解决采动动压影响下煤层上山巷道围岩破碎严重、变形大等支护难题,采用现场调查、理论分析及数值计算相结合的方法,分析得出了在采动支承压力作用会使煤层上山巷道围岩岩性变差,破碎区和塑性区范围增大,致使围岩发生强烈剪胀变形的矿压显现特征,从提高围岩强度、支护阻力和支护承载结构的稳定性3方面研究了此类巷道围岩控制机理,提出了U型钢支架基本支护＋锚索结构补偿的新型支护技术,应用结果表明：对前修后扩的煤层上山巷道两帮最大位移量仅160 mm,顶底板最大位移量180 mm,表明了提高围岩强度、支护阻力和支护承载结构的稳定性可以有效地控制此类巷道围岩强烈变形。     

强力锚索支护在大采高孤岛工作面巷道中的应用

针对寺河矿2304大采高孤岛工作面巷道围岩破坏严重,普通高强锚杆支护无法控制巷道剧烈变形的情况,对巷道围岩变形的程度进行了调查,并对巷道变形的原因进行分析,采用数值模拟软件模拟了高预应力强力锚索在不同长度、间距、排距、角度以及预应力条件下形成的不同的预应力场,模拟结果表明：高预应力强力锚索支护能控制巷道的变形;将强力锚索应用到2304工作面的23042巷和23044巷,巷道变形得到有效控制,顶板下沉量控制在100 mm以内,两帮移近量控制在200 mm以内,保证了巷道的安全,缓解了寺河矿采掘衔接紧张。     

倾斜煤层软岩巷道底鼓机理分析及控制技术

 以清水营煤矿110202工作面辅助运输巷为研究对象,分析倾斜煤层巷道底鼓的主要因素,并根据巷道外接圆理论和郎肯土压力理论,建立倾斜煤层巷道底鼓力学模型,推导出倾斜巷道底板围岩压力公式,得出倾斜巷道底鼓力学机制：巷道顶板和两帮松动岩体的垂直应力向底板传递产生水平挤压应力,在底板形成主被动塑性区,被动塑性区内的底板围岩压力大于围岩强度时,底板破坏并向巷道临空区移动,形成底鼓。提出倾斜煤层巷道底鼓控制的“顶板—两帮—底板”系统结构支护方式,并运用到清水营煤矿110202工作面辅助运输巷,数值模拟结果显示：该方法能够有效的控制倾斜煤层巷道底鼓的发生。     

深井复杂条件下回采巷道高强度锚杆支护技术

针对长广七矿埋深近千米、地质条件极其复杂的回采巷道支护问题，在数值模拟研究巷道围岩变形机理的基础上，设计了斜顶鼓梯形巷道断面，确定了高强度锚杆支护参数。现场观测表明，锚杆支护使巷道围岩得到有效控制，巷道表面变形下降。     

大倾角煤层回采巷道锚杆支护的数值模拟分析

大倾角煤层回采巷道围岩变形与破坏有其独特性,存在非对称变形与巷道围岩受载不均匀性。论文应用FLAC2D对大倾角煤层回采巷道在不同参数条件下的锚杆支护进行了数值分析,得出了不同支护参数下巷道围岩矿压显现规律,为大倾角煤层回采巷道进行锚杆支护设计提供了理论依据。     

回采巷道锚杆支护效果模糊综合评判

锚杆支护已成为深井巷道围岩控制的主要形式,支护效果的好坏除与所采用的支护方式有关外,还与围岩性质、开采条件有关.为准确评判回采巷道锚杆支护效果,以平顶山矿区深部回采巷道为研究对象,选取32条回采巷道为样本,依据围岩强度、支护强度、巷道埋深、围岩完整性、采动影响、巷道断面、煤柱宽度等7个指标,采用模糊聚类分析的方法将巷道围岩支护效果分成好、较好、一般、差4类.据此对新掘巷道给定条件下的支护效果进行预判,为锚杆支护参数确定提供依据.     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。