掘进巷道围岩稳定性分析及控制研究

由于巷道掘进会引起其围岩内应力的释放,围岩发生变形破坏,为保证围岩稳定就需要有效地支护。本文在分析掘进巷道围岩变形破坏机理和不同的地质条件因素对围岩变形破坏的影响基础上,针对巷道围岩条件,提出了采用锚注联合支护技术对掘进巷道围岩进行控制,结果可以为掘进巷道围岩的稳定和支护提供一定的参考。     

非均应力场圆形巷道围岩塑性区解析分析

巷道围岩塑性区大小是评价围岩稳定性的重要依据及进行巷道支护设计的理论基础。一般圆形巷道所受原岩应力场为非均匀应力场。通过对圆形巷道围岩的力学分析,获得了围岩主应力场分布规律,结合极限平衡条件下的莫尔-库仑准则,得到了圆形巷道在不等压原岩应力作用下围岩的塑性边界方程。软岩巷道围岩控制的基本出发点是充分发挥围岩的自承能力,其基本原则之一便是圆形巷道形式。     

大断面煤巷围岩稳定支护方法探讨

为了寻求大断面巷道围岩稳定支护的有效方法,文章以潞安集团某矿8103运巷为例,探讨了该巷道体现的大断面巷道围岩破坏机理,并基于此提出了巷道围岩稳定支护控制,并制定了巷道围岩有效支护方案。文章研究成果,为大断面巷道围岩稳定性支护提供了参考方法。     

强力锚杆锚索支护技术在破碎围岩巷道中的应用

通过强力锚杆、锚索支护技术在破碎围岩巷道中的应用,总结破碎围岩巷道破坏的主要原因及防治原则,针对此类型巷道的特点提出了破碎围岩巷道支护设计的思路,通过现场实践和理论分析,得出该支护设计可以有效控制围岩变形,确保巷道支护效果,为锚杆、锚索支护技术在煤矿破碎围岩巷道中的推广提供了实践依据。     

锚杆工作荷载与巷道围岩变形相关性实验研究

在现有锚杆支护巷道围岩稳定性研究的基础上,提出了通过锚杆工作荷载评估巷道围岩稳定性的设想。采用物理相似模拟的方法对其进行了实验研究。根据巷道围岩控制理论和实验研究结果,分析了承载条件下巷道周边围岩变形特征;揭示了在巷道加载破坏过程中,锚杆工作荷载随巷道围岩变形位移的演化规律;重点研究了在巷道变形、失稳、破坏各阶段中锚杆工作荷载与围岩表面位移的相关性,并建立了其对应关系。利用这一对应关系,通过锚杆工作荷载的无损检测实现对巷道围岩稳定性的判断和评估,为现场实时分析和评价巷道围岩稳定性及其支护结构的合理性提供了必要的理论与技术支持。     

厚煤层高煤帮回采巷道围岩破坏分析与控制研究

为解决厚煤层高煤帮回采巷道围岩控制难题,通过数值模拟研究了顶煤厚度、巷道高度对巷道围岩破坏的影响,结果表明,巷道顶煤厚度的变化对巷道顶板变形破坏影响最大;巷道高度对两帮围岩的变形破坏影响最大。基于围岩变形破坏情况和生产地质条件,提出了巷道支护的可行方案,现场实践表明锚网索联合支护方案能将巷道围岩变形量控制在较小范围内,围岩控制效果好。     

特厚煤层综放开采邻空巷道围岩控制技术研究

为解决灵东煤矿特厚煤层综放开采巷道剧烈变形的问题,采用钻孔应力监测系统对煤柱内围岩应力分布状态进行了实测分析,并以邻空巷道围岩变形特征为基础,分析了特厚煤层综放开采巷道剧烈变形的影响因素,确定了以应力环境优化+支护强化为原则的特厚煤层综放开采邻空巷道围岩控制技术。研究结果表明巷道布置位置、巷道掘进时机、围岩支护强度及支护质量为邻空巷道围岩控制的关键影响因素。为有效控制邻空巷道围岩剧烈变形,需将巷道布置在应力降低区,区段煤柱合理宽度应为8~9.5 m;巷道应在采空区侧向顶板活动稳定后方可进行掘进;加强巷帮围岩支护。     

煤矿动压巷道围岩稳定性协同卸压控制技术研究

煤矿动压巷道围岩的稳定性对矿井安全生产至关重要。霍州煤电木瓜矿针对强动压巷道围岩变形量大,返修次数多,常规支护手段控制巷道围岩变形收效甚微现状,以该矿10-206工作面为工程背景,分析了动压巷道围岩变形破坏特征及规律。基于钻孔卸压原理,从改变巷道围岩应力环境入手,提出由常规“钻孔卸压”向“变孔径钻孔卸压”的强动压巷道围岩支护理念。建立变孔径钻孔卸压数值计算模型,分析了变孔径钻孔对巷道围岩稳定性的影响规律,结合现场实际工况,提出变孔径钻孔卸压技术方案,进行了工业性试验。试验结果显示：变孔径钻孔卸压技术在转移高应力的同时可以有效控制巷道围岩变形,试验巷道顶底板及两帮围岩变形量分别缩减31.5%和46.7%,帮助巷道安全,也为矿井地质条件相类似工作面巷道围岩控制提供参考。     

沿空动压巷道稳定性及采场动压控制研究

为了掌握沿空动压巷道围岩运动规律、矿压分布特征以及巷道围岩破坏范围,更好地控制巷道围岩,以东大煤矿12302及12306工作面为工程案例,研究了巷道围岩运动和矿压显现规律,并在此基础上提出煤柱优化及巷道支护优化方案。     

油页岩矿房柱式开采巷道围岩深部破裂范围确定

房柱式井工开采油页岩资源的过程中,巷道的稳定性影响着井下的安全生产。针对巷道围岩稳定性控制,以油页岩矿三井巷道为研究对象,通过地质调研分析巷道的围岩地质概况,借助钻孔窥视系统实测巷道围岩不同深度内部裂隙特征。结合UDEC数值模拟软件分析巷道围岩在开采过程中的受力离层状态,综合确定巷道围岩的破裂范围为0.6~0.7 m。为了充分发挥巷道围岩的自承能力,建议巷道采用三心拱断面。