掘进巷道过断层施工技术应用

盛泰煤矿15201运输顺槽掘进过F3断层期间,受断层构造应力影响,巷道掘进效率低、顶板维护困难、支护效果差,针对此问题,在过断层期间采取了分层爆破施工工艺,并对巷道围岩采用"注浆锚杆+桁架锚索+钢棚"联合支护措施,通过实际应用有效控制了断层破碎区围岩变形量,提高了巷道围岩稳定性,取得了显著应用成效.     

厚层泥岩淋水顶板过断层锚注架联合支护技术

为解决胡家河煤矿北西辅运大巷掘进过F22断层穿层期间厚层泥岩淋水顶板支护难题,分析研究了断层对顶板淋水影响及淋水巷道对围岩、锚固结构的弱化机理。结合注锚架喷联合支护原理,采用顶板施工集中泄水钻孔、超前注浆、架设U型棚、喷浆封闭支护技术,确定了合理的锚网索支护参数,并成功的应用于现场。工程实践表明,应用该技术后,巷道掘进期间围岩较为稳定,再未出现明显下沉及漏顶现象,顶板淋水明显减少,断层面前后巷道围岩下沉得到控制,两帮再未发生收敛,巷道掘进满足安全生产需要。     

掘进巷道过断层的顶板支护与安全监管

锚杆支护掘进巷道在通过断层时,支护强度很难达到要求,采用被动支护与锚杆支护相配合的支护方式可以有效应对破碎顶板,保持支护稳定。巷道掘进过断层后,断层区域顶板受掘进动力影响,失去稳定性,巷道围岩应力需要重新达到平衡,这期间的安全监管非常重要。     

马道头煤矿回风巷过断层安全技术应用

针对马道头煤矿北七盘区回风大巷回风联巷掘进过断层期间,影响巷道施工质量及安全生产问题,结合现场地质构造资料和回风联巷设计方案,制定了过断层掘进施工技术,增设顶板离层仪加强监测断层区域的顶板离层情况,根据回风联巷在掘进过断层时围岩的实际变化,合理调整巷道的支护形式,减小锚杆间排距并及时喷浆,提高围岩的强度和稳定性。对过断层掘进施工危险源进行辨识,从通风管理、顶板控制2个方面提出过断层安全技术专项措施,保障了巷道掘进效率和工程质量,避免过断层时期安全事故的发生,可为同类型巷道掘进安全过断层提供经验参考。     

断层区巷道围岩破碎机理及控制技术

长春兴煤矿307回风巷掘进过断层区时，围岩出现严重破碎现象，导致巷道顶板下沉、两帮垮落，制约巷道安全快速掘进。基于此，研究分析了巷道围岩破碎机理，根据掘进现状对断层区破碎围岩原永久支护进行了优化，提出了注浆加固、矩形钢棚联合加强支护技术方案。实际应用效果表明，采取联合支护技术后，巷道在后期过断层区未出现围岩严重破碎现象，顶板下沉量不足0.12 m,两帮收缩量不足0.25 m,控制在允许范围内，应用成效显著。     

过逆断层掘进巷道合理支护方案确定

为确定店坪煤矿2003巷掘进过逆断层巷道的合理支护方案,文章通过理论分析、数值模拟、现场实测的方法,分析了巷道围岩变形的变形特征,最终提出了掘进巷道过逆断层期间巷道的锚网索合理支护方案,主要得到如下结论：1）掘进巷道过逆断层前后巷道围岩锚网索支护方案中,锚杆长度2.5 m,锚杆间排距600mm×600mm;锚索长度7 m,锚索间排距为1000 mm×1200 mm;2）巷道顶板的垂直变形和两帮的水平变形均呈现“中间大、两端小”的特征,其中最大顶板下沉量为100 mm,最大两帮移近量为29 mm;3）现场实测结果显示在巷道掘进21天后,巷道顶底板移近量和两帮移近量的增长变化不大,最终巷道顶底板移近量和两帮移近量分别维持在95mm和60mm左右。掘进巷道围岩变形得到有效控制,巷道支护效果良好。     

汾源煤业5-1021巷过断层支护技术研究

汾源煤业5-1021巷在掘进中将通过断层,为保障巷道的顺利掘进,分析了断层对巷道掘进的影响,提出过断层支护方案,并对巷道顶板离层、围岩表面变形等情况进行监测。结果表明:在断层处巷道顶板离层量最大,围岩表面变形量最大,但通过对巷道围岩进行支护后,这些参数都在可接受范围内,巷道围岩的稳定性得到了有效保障。     

山西水峪煤矿连续断裂构造区域巷道支护方案

由于断层存在导致巷道顶板岩层呈现不连续性特征,在巷道掘进穿越断层时会引起顶板岩层急剧变化,从而导致顶板岩层产生裂隙,甚至冒落。根据水峪煤矿巷道围岩特征,设计了锚网索喷+U型钢可缩性支架+注浆的联合支护方案,并对支护参数进行了取值,通过现场观测,优化后的支护工艺能够有效控制巷道围岩变形,确保巷道掘进顺利通过断层。     

掘进巷道破碎顶板联合支护技术应用

雁崖煤矿5305沿空巷道在掘进过F7断层期间,由于受构造应力、沿空留巷等集中应力作用,巷道掘进至520～550 m段顶板出现严重破碎现象。为了避免巷道在过断层期间出现顶板冒落事故,决定对巷道顶板原支护方式进行优化,采取"注浆+施工组合锚索悬板"联合支护技术。实际应用效果表明,采取联合支护技术后,有效地控制了断层应力区的顶板破碎,取得了显著的应用成效。     

布尔台煤矿掘进工作面过断层巷道支护技术研究

针对煤矿掘进面过断层期间支护困难、巷道冒落可能性大的问题，对掘进工作面过断层围岩变形机理及控制技术研究进行了研究。通过理论研究对正断层附近的应力环境进行分析，并通过数值模拟对过断层巷道及正常巷道在不同支护方案条件下的应力、位移状况进行对比研究，最终给出了掘进面过断层的支护方案，并应用到布尔台煤矿的工程实践中。研究结果表明：采用“锚杆+锚索”支护方案来加强支护强度及新增角锚杆可以实现对过断层掘进工作面围岩的有效控制。     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

深部高强锚注切顶自成巷方法与验证

针对深部高应力回采巷道围岩控制难题,以我国最大采深矿井——山东泰安孙村煤矿为工程背景,对传统沿空掘巷、锚杆(索)支护巷道进行监测分析,结果表明:巷道围岩变形量大,破坏范围广,锚杆大部分处于强度劣化区内,难以发挥支护作用,锚索受力大,接近极限破断力。为解决上述问题,系统开展了不同煤柱宽度、地应力大小、顶板围岩强度、切顶高度等影响因素下的数值试验研究,建立了顶板应力释放率、侧向支承压力提升率与围岩变形控制率等定量评价指标,对比分析了多种因素下切顶自成巷与沿空掘巷矿压变化规律与围岩控制机制。基于此,提出了深部高强锚注切顶自成巷方法,利用高强锚注提高巷道顶板完整性,利用顶板预裂切缝切断采空区与巷道顶板之间的应力传递,使巷道处于应力降低区。为进一步验证该方法的合理性,利用自主研发的地质力学模型试验系统,开展了模型试验对比研究,高强锚注切顶自成巷围岩应力比沿空掘巷平均降低20.8%,围岩变形量为后者的45.1%,应力释放与围岩控制效果明显。结合上述研究,提出了相应的工程建议,并在孙村煤矿2215工作面进行了现场应用,监测表明该方法有效控制了巷道围岩变形,实现了无煤柱开采。     

复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护应用

复合顶板条件下的冒顶事故相当严重,且绝大部分属于无显著矿压显现的冒顶事故。为探究复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护的应用方式,以平煤股份九矿己16-17-22050机巷为试验巷道,采用锚网索喷+注浆加固技术对该巷道破碎顶板进行控制。结合单体锚杆、锚索、喷浆、加固技术和破碎围岩体内部裂隙注浆技术的优势,以及普通预应力锚杆、锚索的悬吊作用,又配合喷浆使其巷道周边煤岩体达成整体的特性对顶板注浆;分析认为,该方法提高了裂隙与煤岩体之间的粘聚力和内摩擦角,增大了岩体内部块体间相对位移的阻力。实践表明,该支护技术能提高顶板、煤帮煤岩体的整体稳定性,一定程度上可有效防止冒顶事故的发生,为矿井安全生产打下坚实基础。     

无煤柱沿空掘巷技术在永夏矿区的应用

针对永夏矿区城郊煤矿十四辅助采区轨道巷完全沿空掘进围岩控制问题,分析了无煤柱沿空掘巷在资源采出率、围岩应力环境、施工效率等方面的优越性。通过建立完全沿空掘巷围岩力学模型,较为详细的分析了中厚煤层无煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律、上覆岩层的赋存状态,总结了完全沿空掘巷围岩的变形特征,并提出无煤柱完全沿空掘巷围岩控制需要解决的关键问题。有针对性地制定了围岩控制方案,顶板采用“锚网梯+锚索补强”、沿空侧帮部通过“留设薄煤皮+打设29U型钢棚柱”、实体煤侧帮部采用“锚网帯+锚索补强”的联合支护技术方案。现场施工后设置矿压观测站,对无煤柱沿空掘巷围岩控制技术实施效果进行了跟踪监测。观测结果显示,巷道施工后顶板离层量及顶帮变形量较留设煤柱施工大幅减少,验证了技术方案的有效性。     

综放开采沿空留巷围岩控制技术研究

为了提高矿井煤炭回收率并缓解采面采掘接替紧张局面,针对三元煤矿4305综放工作面沿空留巷围岩控制存在的问题,提出以超前切顶卸压+顶板补强支护+巷帮挡矸支护+采后临时支护为核心的围岩控制技术。现场应用后,留巷段顶板、底板及巷帮位移量分别为88 mm、29 mm及65 mm,同时可多回收煤炭约36万t。     

中厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性研究

以恒源煤矿487工作面窄煤柱沿空掘巷为工程背景,基于该矿工程实况采用理论计算、数值模拟等手段综合确定487工作面回风巷最优护巷煤柱宽度为5m;基于数值模拟分析了487工作面回采后沿空掘巷超前段顶板、实体煤以及煤柱内围岩应力分布、围岩变形与塑形区演化特征,针对性提出了高强锚杆索组合非对称支护技术,并分析了巷道支护应力场的...     

工作面超前支护区注浆施工技术研究

为解决采煤工作面超前支护工序繁琐、劳动强度大、工作面推进慢、巷道变形严重等问题,以工作面运输巷为工程背景,现场调研对巷道围岩支护进行分析,采用工程类比法分析提出超前支护区注浆施工技术,通过数值模拟对巷道支护进行重新设计。试验结果表明,实施注浆后,顶板围岩裂隙内浆液充填范围广,巷道变形控制效果较好。     

矿用高强锚索束在重复跨采软岩巷道中的应用

重复跨采作用下软岩巷道变形破坏严重，为解决此类支护难题，以淮北芦岭矿II82运输上山为工程背景，分析围岩地质条件，并对巷道变形破坏特征进行总结，通过岩石力学强度试验、现场钻孔窥视，结合理论分析，分析了巷道失稳的主要原因：围岩自身强度低、围岩流变影响、重复跨采影响、支护方式选择不合理，最后提出“常规锚网喷+浅部围岩注浆强化加固+矿用高强锚索束联合中空注浆锚索支护”控制技术。现场实践表明：试验段巷道在工作面跨采期间顶板、底板、帮部位移量依次为20mm、42mm、25mm，相对于常规支护非试验段巷道降低了43%、60%、57%，实现了巷道围岩的稳定控制。     

煤矿巷道围岩变形及补强支护研究

以某煤矿邻近11213采空区的11215工作面为研究对象,从理论分析研究巷道围岩变形原因,提出合理的补强支护方案,建立符合实际的数值模拟模型,验证补强支护后巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩变形在合理范围。     

冲击地压矿井综采面过平行空巷支护技术

为解决冲击地压矿井综采面过平行大断面空巷期间顶板不易控制的难题,采用方案对比、理论计算及工业试验相结合的方法,对空巷围岩控制问题进行研究,介绍了易于安装及截割的高强度泵送充填立柱的支护参数设计及应用情况,提出了内部补强支护为基、外部加固支护为主、爆破断顶护巷为辅的综合技术方案。现场应用效果表明:爆破断顶护巷技术能够有效减低悬顶长度,防止顶板大面积来压诱发冲击地压;“内部补强+外部加固”支护技术安全可靠、经济合理,确保了大断面空巷围岩稳定,为工作面安全顺利分段通过平行空巷奠定了基础。