裕兴煤矿15109工作面回风巷支护技术研究

针对裕兴煤矿15108工作面回风巷顶板离层、两帮围岩变形破坏严重、巷道支护困难的问题,通过对15108工作面现场监测数据进行分析,研究15108工作面回采巷道围岩应力分布规律及变形破坏特征,在15108工作面回风巷支护方式基础上对相邻工作面15109回风巷锚杆支护参数进行设计、优化;通过FLAC~(3D)数值模拟软件模拟不同支护参数下巷道应力分布特征与巷道变形量,对比分析不同方案模拟结果确定合理的支护参数。结果表明:当锚杆预紧力不变,采用方案一、二、三时回风巷围岩都得到有效控制,支护效果比较明显;当锚杆间排距不变,锚杆预紧力越大巷道顶底板变化越小,支护效果越好。考虑工程需要及支护成本确定方案三中锚杆间距为800 mm、预紧力为80 k N为最优方案。     

某矿沿空动压巷道变形特征分析及锚杆支护方案优选

结合现场观测成果,对某矿三采区相向掘进沿空动压巷道(12306轨道巷)顶板及巷帮的变形特征进行了分析,认为巷道顶板和煤柱侧巷帮变形量较大,实体煤侧巷帮变形量较小,巷道变形呈现不均称特征。结合12306轨道巷变形特征分析,认为该巷道原支护方案中锚杆选型、锚杆支护密度、钢筋梯安装角度均不合理。根据上述分析,设计了3种锚杆支护方案(方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),并进行了数值模拟分析。研究表明:方案Ⅰ对于巷道围岩稳定性的控制效果最优,即12306轨道巷合理的支护方案应为采用规格为22 mm×2 200 mm无纵筋左旋螺纹钢锚杆支护,顶板与实体煤侧巷帮锚杆端头锚固,锚杆间排距为800 mm×800 mm;右帮锚杆全长锚固,锚杆间排距为600 mm×800 mm,靠近顶板位置的锚杆与水平方向呈20°夹角安装。     

开拓煤业采空区下回采巷道围岩控制机理及技术研究

为保障采空区下3119工作面回采巷道围岩的稳定,基于近距离煤层采空区下回采巷道的特征,采用理论分析的方式进行巷道控制机理及控制原则的分析,基于分析结果确定支护应尽量减小顶板空顶区域面积,巷道顶板和肩部围岩控制为关键。结合巷道地质条件,确定巷道采用工字钢棚+顶板充填+锚网的支护方案,并在支护方案实施后进行效果分析。结果表明:3119工作面轨道回风巷采用现有支护方案后,顶板空顶区域得到有效充填,巷道掘进期间围岩变形量小,保障了围岩的稳定。     

沿空留巷软弱顶板巷道围岩控制技术研究

本文为解决软弱顶板下矿区边界的沿空留巷支护困难的问题,在原有的锚杆锚索支护方式上,向靠近矿区边界以及巷道顶板进行补强设计,采用新的锚杆锚索联合支护方案,并进行现场支护以及巷道围岩变形监测。结果显示,采用补强方案后,软弱顶底板以及围岩向采空区临空面的位移得到有效控制,顶板离层现象也得到良好改善,提高了煤炭资源的开采利用率。     

近距离煤层群开采采空区下方回采巷道支护技术研究

针对近距离煤层群采空区下巷道围岩支护面临顶板破碎、支护难度大等问题，以51101运输巷围岩支护为工程背景，提出依据巷道顶板与上覆采空区层间距厚度变化情况，采用动态设计方法确定围岩支护技术方案。顶板与采空区层间距按照1.5 m、1.5～5.1 m、5.1 m划分3个阶段，各阶段分别采用钢架棚、钢架棚+锚杆、锚网索支护方式，并通过理论计算以及工程类比法确定支护参数。现场应用后，51101运输巷掘进及后续使用期间围岩始终保持稳定，实现了近距离煤层群采空区下巷道围岩变形的有效控制。     

深井厚复合顶采空区上方煤巷支护技术及应用

分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技术是控制深井厚复合顶板采空区上方煤巷围岩变形的有效方法。     

沿空留巷锚杆支护技术研究及应用

分析沿空留巷巷内支护存在的问题，从提高巷道围岩自身强度及巷内支护对顶板支撑力出发，提出了沿空留巷巷内采用锚杆支护技术。工程应用表明，锚杆支护巷道沿空留巷，有效切落了采空区侧顶板，减小了巷旁支护体载荷；沿空留巷维护效果表明，该技术在留巷期间有效控制了巷道变形，提高了沿空留巷围岩整体稳定性。     

三软煤层及风氧化顶板支护技术研究

针对晋北煤业5-101工作面轨道巷特殊的三软煤层及风化不稳定顶板地质情况,研究分析原支护方案下巷道围岩大变形的原因,并优化设计支护方案,提出采用"加密高强锚杆+注浆锚索"的巷道支护方法。通过对巷道变形进行监测,顶底板和两帮最大变形分别控制在150mm和200mm以内,验证新支护方案可以有效地减小巷道围岩变形,提高稳定性,为相似巷道的支护设计提供参考。     

采空区边缘回风巷合理位置的研究

采空区下方煤柱边缘薄顶煤巷道锚网支护存在诸多难点，通过采空区边缘支承压力分布规律的分析，设计了五种回风巷位置与支护方案，应用数值模拟研究了不同位置巷道围岩的变形及受力特征，探讨了在不同位置开挖回风巷对围岩稳定性的影响。研究表明：在采空区内侧低应力区内，距离采空区边缘5m开挖巷道位移量较小，可以对较薄顶板进行锚网支护，使顶板岩体和锚网共同承担上部压力，从而有利于围岩变形、塑性区发育的控制，提高了围岩稳定性和强度。     

矩形巷道全长锚固锚杆力学模型分析及设计

煤矿开拓大量采用矩形巷道,传统锚杆设计方法通过将矩形巷道等效为圆形巷道对围岩变形进行分析进而确定支护参数,但圆形巷道围岩变形规律与矩形巷道不同,使得锚杆支护设计产生较大误差。依据陕西神木柠条塔煤矿S12001工作面运输巷顶板变形监测结果,建立顶板梁模型,根据弹塑性理论,推导出矩形巷道顶板下沉变形计算式,进一步对全长锚杆进行受力分析并提出其设计方法。研究结果表明:巷道顶板表面跨中部位竖向变形最大,向岩体内部以及巷道两帮逐渐减小;锚杆上剪应力以中性点为界,锚杆两端剪应力方向相反,最大剪应力在靠近巷道一端,锚杆轴向拉应力在中性点处最大,锚杆两端为0。通过对S12001工作面运输巷顶板进行支护设计,经计算发现各支护参数均符合生产要求,将理论计算的顶板围岩变形量与现场监测结果进行对比,对模型可靠性进行了验证。     

动压巷道沿空支护设计方案优化

根据巷道变形及围岩变形情况,从改变锚杆长度、锚杆的安装角度、锚杆安装密度和加强各支护材料等方面对支护结构进行了合理的优化,并提出了三种可行性支护方案。经过建立数值模型,对工作面距掘进巷道70 m、40 m、0 m、-40 m、-80 m五个位置处的位移量进行模拟,结果表明,三个方案对巷道顶板的控制效果相差不大,而方案一对巷帮的控制效果明显优于方案二和方案三,因此是最佳支护方案。     

大断面不稳定岩层巷道支护技术研究

紫晟煤业2-1012巷采用数值模拟方法分别对三种支护方案下巷道围岩塑性区及变形量进行分析,得到最优支护设计参数.模拟结果表明,巷道围岩稳定性受锚杆锚固力影响较大,增大锚固力可以控制塑性区的发育,达到控制巷道围岩稳定性的目的.工作面回采期间,对巷道顶板及两帮位移量监测结果表明,巷道顶板最大移近量为92.4 mm,两帮最大移近量为70.2 mm,巷道围岩变形量基本位于合理范围内,现有支护能够保证巷道围岩稳定性.     

高强锚注技术在巷道围岩控制中的应用

增子坊矿301盘区5#煤层辅运巷在上覆采空区煤柱应力、区域地质构造以及围岩自身松软等因素综合作用下出现围岩变形量大、支护困难等问题.为解决此问题,拟采用高强锚注技术控制围岩,并对巷道支护方案进行设计.现场应用后,巷道顶板、巷帮变形得以有效控制,其中顶板、巷帮变形分别控制在28 mm、20 mm以内,可满足巷道后续使用需...     

望云煤矿150101运输巷锚杆支护参数优化研究与应用

为合理优化150101运输巷的支护参数,基于巷道原支护方案现场应用效果,现采用数值模拟的方式进行锚杆合理参数的分析,根据模拟结果得出锚杆合理排距为1 200 mm,顶板和两帮锚杆合理间距分别为1 100 mm和1 300 mm.根据运输巷具体的地质情况,结合锚杆合理参数分析结果,进行巷道锚网支护优化方案的设计,并在支护优化方案实施后持续进行围岩变形监测。结果表明：运输巷围岩支护方案优化后,巷道掘进期间围岩变形量小,保障了围岩稳定,降低了支护成本。     

深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术

沿空留巷技术能够减少巷道挖掘数量,提高煤炭回收率,对于瓦斯通风也有着一定帮助。对沿空留巷挖掘时的围岩进行数值分析,模拟巷道围岩的变形特点与应力分布,根据分析结果提出巷道支护方案。综合利用巷内支护、加强支护与巷旁支护,多种支护方案协调工作,控制顶板和底板的变形。     

车集煤矿2611工作面煤巷片帮机理分析与控制技术研究

为有效解决2611工作面上巷在掘进过程中两帮煤体片帮严重的问题,通过对煤巷片帮机理分析,对顶板锚杆不同支护参数下巷道两帮变形情况的数值模拟研究,结合工作面条件对2611工作面上巷的支护方案进行优化。巷道采用优化后的支护方案后,两帮的最大移近量为170mm,无片帮情况出现,有效地控制了巷道两帮的变形,保证了巷道围岩的稳定。     

深井工作面巷道围岩控制技术研究

针对2701工作面回风巷围岩变形较大，原支护方案无法有效控制的情况，基于矿井地质条件，提出基于锚杆(索)的“串群体结构”岩层锚固研究，即通过各个锚固体串联组合形成形梁实拱支护体结构，并设计两种不同的支护方案，利用数值模拟与原支护方案对比，通过位移场和应力场的模拟对比，确定第二种支护方案更为合理，因此基于组合梁理论设计优化的锚杆支护方案能够有效控制深井工作面巷道围岩变形，尤其在顶板和两帮围岩变形控制及巷道围岩应力改善方面效果突出。     

桑树坪二号井动压巷道支护机理与控制技术

针对韩城矿区桑树坪二号井3309运输巷围岩变形严重的问题,采用数值模拟、现场实测相结合的方法对3308工作面采动影响引起的3309运输巷围岩破坏范围进行了研究并提出围岩控制方案。研究结果表明,巷道顶板岩层的结构十分复杂,离层现象频繁,使得顶板更容易发生破坏,同时工作面的回采,3309运输巷周围应力明显增大,这种作用在巷道围岩中的应力集中,等效于巷道覆盖层厚度的增大,会导致巷道扩容变形增大,巷道周围裂隙扩展,巷道围岩破碎。通过对受采动影响时巷道变形原因以及锚杆支护作用机理进行分析,提出了围岩控制方案并进行了现场试验。结果表明,围岩变形得到了有效控制。     

极近距离煤层变厚度顶板下部回采巷道综合控制技术

针对三交河矿极近距离煤层采空区下变厚度顶板下部煤巷布置及合理支护的技术难题,通过上部残留煤柱应力扩散分析与提高掘采回收效率考量,确定601首采面两巷采用反向大错距的布置方案。在开展现场巷道顶板窥视、锚固力测试与预紧扭矩转化试验的基础上,提出了适应不同地质条件的煤巷差异化支护方案:架棚-锚杆联合支护、锚杆-锚索支护及锚杆-钢带-锚索支护。在井下实施了两条回采巷道的全进尺支护示范,监测结果表明:掘巷期间锚杆锚索工作载荷快速稳定,预紧力设计合理,围岩最大变形量30mm;回采期间超前巷道顶板最大下沉93mm。相关回采巷道综合控制技术保障了近距离下部煤层的安全高效开采。     

综放沿空巷道锚网索支护效果分析

通过对谢桥矿1151(3)综放面回风巷的深部位移、表面位移、顶板离层以及锚杆受力状态实测分析,得出窄煤柱护巷锚网索支护巷道的围岩变形规律。结果表明,巷道围岩变形可分为三个阶段,围岩变形主要发生在临近工作面的采动影响剧烈阶段,合理的巷道支护应能控制采动影响剧烈阶段的围岩变形。