南仙泉煤业西采区轨道下山支护技术研究与实践

根据现场实际工程地质条件及实验室岩石力学参数测试结果,分析了南仙泉煤业西采区轨道下山所处的不利条件及现有支护参数的不足,针对不同的地质条件提出了不同的支护方案,优化了轨道下山的支护参数。研究结果表明,西采区轨道下山所处不利条件较多,要使锚杆-锚索协调支护,除正确设计锚杆锚索的预紧力外,锚索张拉后还要对锚杆进行二次紧固,高预应力高强锚杆-锚索协调支护对西采区轨道下山巷道围岩变形控制效果明显;优化后的支护参数对轨道下山围岩变形的控制效果良好,能保证巷道在服务期内的安全使用。     

南仙泉煤业15101工作面开切眼支护参数优化与效果

根据现场实际工程地质条件及实验室岩石力学参数测试结果,分析了15101开切眼现有支护参数的不足,针对不同的地质条件提出了开切眼支护的设计原则。研究结果表明,开切眼原有支护参数存在较多不足之处,要使锚杆-锚索协调支护,除正确设计锚杆锚索的预紧力外,锚索张拉后还要对锚杆进行二次紧固,及时根据地质条件调整锚索角度、避开含水层有效保证了锚索的加强支护效果。高预应力高强锚杆-锚索协调支护对15101工作面开切眼围岩变形控制效果明显。     

高应力泥岩顶板巷道围岩失稳特征及控制分析

通过对高应力泥岩顶板回采巷道破坏特征、力学变形机制及失稳原因分析,建立了回采巷道锚杆-锚索支护区变形协调方程,提出了高应力泥岩顶板回采巷道围岩控制关键技术,确定了预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护方案,并对设计方案进行了数值计算与工业性试验。结果表明:高应力泥岩顶板巷道表现为顶板破碎严重及离层量大、两帮呈非对称收敛变形与底鼓量大的特征;高应力及泥岩顶板软弱围岩是巷道围岩产生破坏的内在原因,锚杆-锚索支护强度过低及锚杆-锚索支护区非协调变形则是巷道围岩破坏失稳的外在原因;古汉山矿13051回采巷道围岩为高应力-节理化-膨胀性复合型(HJS)软岩,为Ⅰ_(AB)Ⅱ_(AB)Ⅲ_(ABD)复合型力学变形机制,采用设计支护方案后,巷道围岩变形能利于释放,围岩压力减小,锚杆-锚索受力均匀,巷道围岩变形保持在可控范围内,预留断面高强预应力锚杆-锚索协调变形支护利于巷道围岩稳定。     

深井高应力高突区域回采巷道变形特征及控制

针对首山一矿工作面回风巷掘进过程中围岩强烈变形的难题,综合现场调研、煤岩试验、理论分析及井下试验与实测等方法,对其变形破坏特征和巷道支护难点进行了分析,提出了针对此类巷道围岩控制的关键技术。结果表明,巷道变形速度快、底鼓严重、巷道累计变形量大是首山一矿回风平巷变形的主要特征;采用的高预应力高强锚杆支护系统、锚杆锚索协调支护技术、让抗结合、预留断面技术以及关键部位支护补强技术,有效地控制了巷道围岩的大变形。工业试验结果表明,支护后的巷道两帮变形量基本控制在180 mm以内,巷道顶板下沉量基本控制在170 mm以内,提出的支护技术对深部巷道围岩变形的控制效果良好。     

郭屯煤矿动压沿空巷道破坏机理及支护控制

针对郭屯煤矿1103运输巷受采动影响围岩应力分布和巷道变形不均的问题,提出了预应力让压非对称支护方案。通过理论分析、数值模拟和工程观测,分析了动压巷道围岩破坏机理,并对锚网支护参数进行了研究,得出最佳支护方案,并应用于工程实践。结果表明:预应力让压锚杆在接近锚杆屈服极限前,能够迅速承受载荷,保证锚杆系统不发生塑性破坏;设计高强预应力锚杆的预应力为60 k N;顶板锚杆布置5根,帮部锚杆布置4根;锚索位置偏向于沿空侧。设计支护方案极大地改善了原有支护状态,控制了巷道围岩稳定,使应力分布非对称的巷道围岩控制在变形基本对称的范围内。     

顺和煤矿深部回采巷道变形破坏原因及支护优化

基于顺和煤矿2100工作面带式输送机平巷地质条件,采用现场调查和理论分析等手段,对巷道变形破坏特征、巷道变形破坏原因及巷道围岩控制原则进行了系统分析,针对性地提出了高强锚网带+预应力带梁锚索的优化支护方案。结果表明:高应力、巷道围岩岩性差及强度低、原支护参数不合理是导致巷道变形破坏的主要原因。     

厚层复合顶板煤巷锚杆支护技术研究

为了解决顾北矿1312(1)综采面厚层复合富水顶板条件下巷道锚杆支护难题,根据煤巷锚杆支护围岩控制机理,锚杆支护巷道的围岩强度强化理论,高预应力、高强及超高强锚杆与锚索支护技术,提出了厚层复合富水巷道锚杆支护方案。工程实践表明,顶板和两帮采用2.5 m长高预应力、高强锚杆,顶板采用6.2 m锚索配合槽钢组成锚索梁结构支护,充分调动深部围岩承载能力,主动控制巷道围岩并形成稳定的承载结构,缩小了围岩塑性流动区的范围,达到了预期的支护效果。     

唐口煤矿深部高地压巷道支护优化研究

针对唐口煤矿高地压力作用下,深部巷道锚杆和锚索没有形成良好的匹配关系,没有协同受力,出现了严重的变形破坏,通过优化巷道支护方式、施工工艺,采用高强锚杆和高预应力锚索支护主体,较好的控制了高应力、动压影响岩巷围岩变形,与原支护相比,支护效果有了明显提高。     

近距离煤层采空区下回采巷道高强稳定型支护技术

为了解决某矿29101工作面轨道平巷掘后不久,顶板大面积下沉,致使工字钢顶梁压弯,棚腿弯曲内移等问题,采用现场调查分析和数值模拟,研究总结了巷道失稳破坏主要因素及不同支护方式下巷道围岩应力、位移和工字钢支架弯矩分布特征.研究结果表明:加大支护强度、提高围岩残余强度、充分发挥围岩承载能力、及时形成有效稳定承载结构可控制巷道浅部围岩强烈剪胀变形.根据锚杆(索)支护作用原理及数值模拟分析结果,提出了以高强预应力锚杆、锚索支护为基础,辅以工字钢支护的高强稳定型支护技术.实践应用证实,该支护方案效果良好,能有效控制巷道围岩变形.     

孤岛动压回采巷道围岩稳定控制技术研究

针对7603孤岛动压运输巷的变形破坏特征,进行了掘巷不利条件分析,以及时支护、高预应力和协同控制为原则,提出"高强锚杆+锚索+组合构件"的围岩控制方案,模拟结果表明,支护后的围岩塑性破坏范围和变形量明显减小,现场实测结果显示,该方案有效地控制了围岩变形,验证了方案的可行性。     

深部巷道预应力协同支护数值分析

为了改善深部巷道围岩稳定性难以控制这一现状,提出了锚杆、锚索预应力协同支护思想.采用数值模拟的方法对巷道预应力协同支护进行计算与分析.结果表明:在现有的实际支护条件下,高强锚杆需施加40 kN及以上的预应力才能与锚索100 kN以上的预应力相协同;当锚杆、锚索的预应力产生协同作用时,对深部巷道的支护效果明显,巷道周边的应力集中区范围明显减小,应力分布趋于均匀;同时锚杆、锚索的平均利用率都达到0.5以上,且它们之间相差不大,充分发挥了高强锚杆、锚索的受力特性,使锚杆、锚索协同工作,避免了单独依次受力.故应该采用协同支护理论作为深部巷道工程支护设计的理论依据.     

深部破碎巷道围岩强力锚网索协调支护技术

平煤股份十一矿已进入了深井开采,工作面埋深超过800 m,地应力高,围岩破碎,采用普通锚网支护的回采巷道围岩变形量大,返修率高,影响矿井安全生产.结合十一矿丁5-6-26071回风巷的工程地质条件,以锚固体强度强化理论为指导,提出了预留断面强力锚杆锚索协调支护理念(即合理布置锚索位置和安装硬木托板),并对该矿丁5-6-26071回风巷支护进行了初步设计.现场工业性试验表明:预应力高强锚杆支护技术使巷道围岩得到有效控制,满足巷道使用要求.     

大断面托顶煤巷道不稳定区域支护研究

为研究大断面托顶煤巷道围岩破坏严重的问题,结合运输平巷顶板条件,通过采用顶板钻孔窥视的方法,研究了顶板围岩内部结构状况,确定顶板不稳定区域,提出不稳定区域注浆改性与强力锚(杆)索联合加固的围岩控制技术,并应用于现场。结果表明:运输平巷1 800～1 950 m为顶板不稳定区,采用水泥与化学耦合注浆改性与高预应力锚索补强支护的综合加固技术可以控制顶板不稳定区域,顶板最大下沉量88 mm,锚杆锚索有比较大的富余量;矿压观测结果表明本支护设计科学合理,支护有效控制了运输平巷围岩变形,保证了大断面托顶煤巷道的安全。     

复合顶板巷道围岩变形特征及控制

针对山西金晖万峰煤矿复合顶板巷道变形剧烈、顶板下沉量大等问题,结合现场调研、理论分析和井下实测等方法,分析了复合顶板巷道支护难点,提出了针对复合顶板围岩控制的关键技术,包括高预应力锚索锚杆全长锚固支护系统、锚杆锚索协调支护技术、两帮加固技术。试验表明,改进巷道支护参数后,围岩变形控制效果良好。     

让均压锚网支护系统在高应力区的研究与应用

该文介绍了在矿井煤巷高应力条件下优化支护系统,采用高预应力可变形锚杆让压均压支护理念,优化让压均压支护系统,采用锚杆与锚索的协调变形设计技术实现高应力条件下锚杆、锚索不破断,有效控制巷道围岩变形等问题,提高支护质量的研究与实践。     

大跨度综采开切眼新型预应力锚杆支护综合控制技术

在分析高强预应力支护体系支护结构与原理的基础上,结合王村煤矿大跨度综采开切眼的具体条件,确定高强预应力支护体系的支护形式与参数.在井下的实验表明:预应力锚杆、锚索梁联合支护能够有效控制大断面煤层巷道围岩变形,巷道支护效果良好,保证巷道安全,具有显著的经济效益.     

孤岛工作面强烈动压巷道支护技术研究

针对孤岛工作面两巷受强烈动压影响矿压显现强烈、支护困难的问题,以五阳煤矿7603孤岛工作面运输巷为工程背景,运用FLAC3D模拟软件,分析了相邻7605工作面回采后运输巷围岩应力分布规律和7603工作面回采阶段不同支护方式下运输巷围岩变形规律,确定了7603孤岛工作面运输巷采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案,并进行了现场应用。研究结果表明:采用高预应力强力锚杆锚索+帮部锚索补强的组合支护方案后,巷道支护强度明显提高,巷道变形量减小,巷道稳定周期明显缩短,较好地控制了巷道变形。     

高强预应力锚杆及鸟窝锚素在软岩层中的应用

鲁西煤矿在下水平开拓工程中,车场穿层掘进遇到软岩层,原初步设计支护方式不能对巷道围岩变形进行有效控制,经过一段时间的试验、研究和摸索,所使用的高强预应力锚杆和鸟窝锚索等支护材料,对软岩层巷道围岩的控制效果比较明显.     

煤柱尺寸优化与高预应力锚杆锚索支护研究与应用

以干河矿2-100B1巷煤柱尺寸为研究对象,采用理论分析和数值模拟方法对煤柱合理尺寸及高预应力锚杆锚索围岩控制技术进行研究,根据应力分布情况,结合现场实际条件,确定煤柱宽度为10 m。以现有巷道支护理论为基础、数值模拟分析结果为指导,制定了高预应力锚杆锚索支护方案与支护参数并进行试验,试验结果表明:高预应力锚杆锚索支护技术对采动影响区巷道围岩变形控制效果较好,提高了干河矿煤炭资源采出率,为矿井今后小煤柱护巷的使用提供依据。     

特大断面硐室软岩变形机理及控制

为了有效控制王庄煤矿支架换装硐室围岩的变形破坏,分析了特大断面硐室围岩变形破坏机理.认为断面大、岩性差、二次应力高及支护参数不合理是围岩变形破坏的主要原因,并提出了“及时支护,高强、高预紧力长锚杆、注浆锚索、长锚索分层协调支护”的特大断面硐室支护技术.在王庄煤矿断面96 m2的特大断面支架换装硐室成功应用.