禹州煤田软弱厚夹层顶板煤巷控制技术研究与应用

以禹州煤田软弱厚夹层顶板煤巷为研究背景,分析巷道失稳破坏影响因素,得到巷道失稳破坏的影响因素主要有巷道围岩软弱、巷道围岩应力较大以及支护方式不合理。探究煤巷顶板软弱厚夹层情况,并对软弱厚夹层顶板煤巷支护方案及断面进行优化设计,顶板采用梯次锚网索+W钢带支护,帮部采用锚索注浆加固联合支护方式。现场监测结果表明,采用优化支护方案后,巷道围岩变形量较小,变形速度明显较低,围岩控制效果较好,可有效保障巷道安全使用。     

山不拉煤矿含软弱夹层顶板切顶留巷变形控制研究

软弱夹层的存在导致巷道顶板易发生变形失稳破坏。目前对巷道围岩稳定性的控制,过于强调支护材料对于围岩变形的控制,效果并不明显,常发生顶板整体下沉、崩塌、垮落等顶板事故。本文将采用理论分析和数值模拟,对巷道围岩变形应力场特征进行研究。首先,根据含软弱夹层的复合顶板的结构特征,分析煤巷巷道围岩的变形情况。再使用FLAC3D数值模拟软件创建计算模型,模拟分析不同软弱夹层分布状态对巷道稳定性的影响,得到巷道围岩的变形失稳及破坏特征。最后,根据理论分析和数值模拟分析结果,为制订更科学合理的支护方案提供科学依据。     

松软特厚煤层9.5m大断面切眼支护技术研究

内蒙古蒙泰不连沟煤矿松软特厚煤层底部9.5m大断面开切眼,支护存在一定难度。分析了顶板岩性及巷道围岩稳定性,根据减跨理论提出了采锚杆、索、梁结合单体的复合支护设计方案,并根据巷道变形监测得出该方案能够有效控制巷道变形。     

复合顶板动压巷道支护技术研究

为了解决上顺槽掘巷期间巷道动压显现强烈,底鼓、两帮回弹量较大,复合顶板松散破碎严重,多处面临巷道返修的问题,本文以关中某矿2105工作面为研究对象,依据复合顶板动压巷道变形特征提出了高预应力强力一次支护的新支护方案,并通过数值模拟软件FLAC3D对巷道进行分析。实践表明,新的支护方案对围岩控制良好,满足安全生产需求。     

向斜区高应力巷道围岩变形规律研究

通过向斜区顶板稳定性理论,得到王庄煤矿9106运巷向斜构造区底部区域具有巷道冒顶的可能性;针对此围岩变形的问题,采用FLAC3D数值模拟软件分析方法,研究构造应力影响下距向斜底部不同位置巷道的变形规律,得到加强支护关键部位,对现场实践有指导意义;同时提出在向斜底部采用注浆加固的巷道支护方案以减小向斜底部巷道的变形,经数值模拟验证后,围岩控制效果好,该方案可行;根据现场测站监测,巷道围岩整体最大变形为180mm,巷道变形在35d后移进量趋于稳定。     

巷道软弱顶板强力支护-喷浆封闭联合控制技术研究

针对澄合矿业公司董东煤矿TC09运输顺槽顶板软岩强度低、控制效果差的难题，基于围岩地质力学条件对变形原因进行分析，制订了强力支护及表面喷浆封闭的技术方案，现场试验取得了较好的效果，锚杆索受力合理，巷道围岩变形小，巷道围岩的稳定性与完整性显著提高。     

复合顶板巷道支护研究

复合顶板巷道支护方式影响巷道掘进安全及效率,本文通过对无支护情况下巷道围岩破坏范围进行研究,对巷道的支护形式进行设计,并通过数值模拟研究,对比分析得出了支护条件下巷道围岩变形情况,为该类型的巷道进行有效支护提供了参考。     

复合顶板巷道变形破坏过程分析

巷道变形一直是危害巷道安全的首要问题,本文结合一复合顶板的巷道,详细分析了其原来支护方式下的变形过程和后期改进支护方式巷道围岩的破坏过程,形成对比,重点分析了复合顶板的情况下该巷道围岩变形破坏的特点,为判断巷道的有效支护方式提供参考。     

破碎围岩巷道支护技术应用与研究

针对松河煤业120901改造回风巷，分析矿井地质构造的特点，研究破碎顶板巷道易出现顶板冒落、围岩变形、片帮等问题，分析了巷道围岩的破碎状况，优化了巷道的支护方式，采用锚网索支护方案，保障了矿井安全生产。     

+575水平45#煤层西翼南巷锚杆(索)支护优化分析

在原有支护条件下,凉水井煤矿+575水平45#煤层西翼南巷巷道围岩变形过大,即原有支护系统未能达到控制围岩变形,保持围岩稳定性目的。本文对原有支护方案进行优化,通过前后围岩监测对比分析,采用新的支护措施后巷道围岩变形明显得到控制,有效减小了巷道片帮及顶底板沉降的程度,从而为相似工程的支护设计提供了理论及实践依据。     

基于白垩系围岩巷道变形机理及支护技术研究

为研究白垩系岩层性质,解决白垩系岩层围岩巷道变形严重、支护困难等问题,本文以内蒙古地区某煤矿为研究背景,通过理论分析白垩系围岩岩石的破坏机理,推导出拉伸破坏以及剪切破坏的极限条件。利用FLAC3D数值模拟,对围岩巷道应力场、塑性区、巷道位移量进行数值模拟分析。结果显示,垂直应力值均为负值,意味着围岩四周应力处于压应力状态;塑性区影响范围较小,说明剪切应力出现在巷道顶底板以及两帮;垂直位移、水平位移量较小,围岩变形控制效果良好。最后,通过现场对巷道位移变形量和锚杆锚索的锚固力大小进行观测,对支护方案进行现场验证,确定采取“高预应力锚杆、锚索、锚网、W钢带、钢筋梯子梁”等联合支护方案比较合理,为此类围岩巷道的围岩变形控制提出有效方案。     

风水沟煤矿软岩巷道控制技术研究

风水沟煤矿为典型的软岩巷道,回采期间巷道变形严重。本文通过分析工作面顶板垮落形态,研究回采巷道受力变形的动力机制,提出了“三高一低”即高强度、高刚度、高可靠性、低支护密度的支护方法与切顶卸压相结合形成的卸压锚固协同控制技术,进行软岩巷道围岩控制,并对软岩巷道进行现场矿压监测。监测结果表明,高强支护+切顶卸压支护效果最好,其次为高强支护效果,两者皆优于原支护效果。通过高强支护+切顶卸压围岩控制方法,巷道得到了有效控制。     

大断面巷道交叉点支护技术应用研究

新元煤业东辅运大巷2#联络巷与回风大巷的交叉点是新掘巷道与原有巷道贯通后形成的交叉点,新掘巷道的扰动影响打破原有巷道围岩应力平衡状态,导致巷道交叉点处围岩的松动圈变大,巷道变形,为此,提出全锚索(7.3m锚索)+密集点柱进行支护,加打9根12m锚索进行补强的新型支护方案,通过对施工完成后的交叉点表面位移及顶板离层进行观测,可知:该支护技术满足交叉点支护强度的需要,能有效控制巷道变形,取得较好的支护效果,保证了矿井通风、行人等安全需要。     

沿空留巷围岩位移特征分析

为研究沿空留巷围岩的变形机理，分析了留巷围岩顶板下沉的力学模型，得出了顶板下沉量的解析解，并根据具体的地质条件进行了顶板厚度、巷道宽度、支护阻力等影响因素的分析，顶板厚度越大下沉量越小，巷道宽度越大下沉量越大，支护阻力越大下沉量越小，从而为沿空留巷围岩的变形控制提供了理论依据。     

近距离采动影响下松软破碎煤层巷道支护技术研究

为了研究近距离采动影响下巷道支护技术,采用数值模拟的手段分析了巷道受动压影响时围岩应力变化情况,发现巷道所处区域应力水平为原岩应力的1.8倍左右,巷道顶板出现的拉应力区是巷道顶板破碎的主要原因,并分析出高强锚杆支护系统可有效控制围岩变形。井下试验结果表明,1552工作面回风巷采用高强锚杆支护系统巷道变形量只有40mm左右,有效解决了1552工作面回风巷的支护技术难题,为近距离采动影响下松软破碎煤层巷道支护提供了科学方法。     

永夏矿区沿空留巷“切顶卸压+补强支护”围岩控制技术应用实践

永夏矿区矿井推广实施沿空留巷技术，促进了安全高效回采。本文结合深井厚泥岩顶板软岩巷道特征，通过调查分析，分区划定沿空留巷不同段，提出科学的围岩控制对策，并进行工业性试验。沿空留巷可划分为超前支护、架后支护、成巷稳定3区，采用“爆破切顶预裂卸压+恒阻锚(杆)索+36U型可缩钢腿挡矸”的支护技术方案，实施分区差异化围岩支护控制、动态巡巷维护，能有效控制巷道围岩变形，实现安全可靠、科学合理的巷道支护，同时为永夏矿区类似条件下的工程施工提供经验。     

综采工作面三角区域切眼沿空留巷技术研究

为克服多工作面采动对主要巷道的影响，三角煤区域工作面往往采取二次开切眼、内外面间续开采的方式回采，二开切眼需留巷做回风通道。针对某矿厚硬顶板条件下二开切眼纵向顶板载荷大、空区悬顶尾檐大、动压中留巷施工难度大等问题，在分析切顶沿空留巷巷旁作用机制及坚硬顶板沿空留巷围岩控制技术的基础上，提出了一次停采过程中撤架沿空留巷综合支护方案，即停采通道动态护顶、连通顺槽超前补强、撤架过程支护工艺连续性优化等手段。现场监测结果表明：沿空留巷后，空区悬顶压力得到释放，停采通道及连通顺槽支护效果良好，能有效控制巷道围岩变形量，达到了三角区域沿空留巷目的。     

深部软岩巷道混凝土支架支护工艺

针对深部矿井软岩巷道变形严重问题,提出采用全封闭钢管混凝土支架施工工法。分析该工法的混凝土灌注规范、安全措施、环保措施、经济效益后,在清水营煤矿二煤主斜井进行工业性试验,巷道支护后,巷道围岩顶板下沉量小于35mm,两帮移近量约60mm,巷道围岩变形得到控制。     

深部强矿压大变形巷道修复技术研究

深部巷道的围岩对应力扰动的敏感度较高,在强采动期间易发生强矿压和大变形现象,影响巷道正常使用和顶板安全性能。由于围岩已发生大范围破坏,此类巷道的修复技术难度高于常规巷道。本文以呼吉尔特矿区深埋矿井的采动型大煤柱巷道修复工程案例为背景,分析巷道变形破坏特征,揭示强矿压发生机理,并明确失稳巷道治理原则,提出修复关键技术,设计巷道修复及加固方案。该方案已成功实践,并取得良好效果。本研究成果可为类似强矿压大变形巷道支护和修复工作提供参考。     

过断层破碎带巷道围岩稳定性控制数值模拟研究

某矿103采区巷道过断层破碎带时，围岩出现大变形，支护难度大。为了防止巷道掘进后围岩发生较大的流变变形，出现底鼓，提出了“锚喷索注+底板注浆”的全断面联合支护技术。通过FLAC3D数值模拟软件，对比分析了U型钢支护、锚喷索支护和锚喷索注+底板注浆联合支护三种方案的支护效果，结果显示：相比前两者的支护方案，锚喷索注+底板注浆支护技术在巷道围岩全断面内形成了注浆加固圈，提高了巷道顶底板及两帮围岩的承载能力，减少了巷道底板围岩内的卸压区范围和应力集中系数，有效控制了巷道围岩的变形与破坏。