煤矿回采巷道矿山压力控制与支护研究

煤矿回采巷道矿山压力控制与支护的技术与其应用效果始终都是让国家和各技术人员关注的问题。本文将围绕煤矿回采巷道矿山压力控制与支护进行各方面的深入探讨,对巷道矿山压力控制和支护的选型设计等进行分析。     

深部开采矿井回采工作面覆岩变化规律研究

矿井进行深部资源开采时,其矿山压力规律与浅部有一定区别。因原岩应力的增加,导致深部矿井岩体的流变性增强,从而使深部矿井开采过程中的巷道围岩在表观上呈现松软、破碎的状态,甚至某些巷道围岩明显呈现软岩的特征。同时,回采过程中,采掘空间的周围会产生集中应力即支承压力。支承压力将沿回采工作面推进方向传播,使巷道受到不同程度的一次或多次支承压力影响,引起巷道围岩在一定程度及阶段内处于应力集中状态,破坏区和塑性区范围逐步扩大,致使巷道难于维护。     

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。     

区段煤柱合理宽度及巷道围岩稳定性研究

根据谢桥煤矿1232（3）工作面的工程地质和开采技术条件,应用数值模拟分析煤柱在5m、7m、10m、15m宽度时,巷道围岩中的应力场、破坏场以及位移场的分布变化特征,从而造成对巷道围岩稳定性的影响,最终本着巷道周围应力集中范围小,巷道变形小,破坏范围少的原则确定合理的煤柱宽度,避免资源浪费。     

回采巷道上覆岩层变形控制机理浅析

本文以内蒙古鄂尔多斯某煤矿为例,在确定回采工作面岩层位置的基础上,研究膏状巷道回采过程中上覆岩层的整体变形破坏规律。通过利用UDEC数值模拟软件,根据工作面实际地质参数,模拟回采工作面上覆岩层的整体变形和位移。结果显示,工作面内煤柱与上覆关键层起主要支承作用,巷道回填采矿法可以有效减缓地表下沉速度,同时沉陷率仅为40%。     

综采工作面周期来压规律及超前应力分布特征

综采工作面顶板冒落失稳严重制约着煤矿的安全生产。工作面周期来压规律及超前应力分布特征的提前掌握,可以提前对巷道失稳区域进行针对支护,减少事故损失。本文以草塔煤矿22105综采工作面为研究对象,科学构建物理模型,对工作面上覆岩层的矿压显现进行实时监测,通过实验得出顶板岩层在开采过程中"破坏-稳定-再破坏-再稳定"的失稳规律及周期来压规律和超前应力分布特征,为现场安全生产提供科学依据。     

大采高采煤工作面围岩管理及煤柱留设研究

回采巷道围岩应力分布监测及区段煤柱合理尺寸留设对厚煤层的安全高效开采有着重要影响。本研究以榆树湾煤矿2^-2上分层煤为研究对象,通过工作面开采技术条件分析、煤柱合理留设尺寸理论研究和煤柱合理留设尺寸模拟研究等手段,分析煤柱及工作面围岩应力环境、不同宽度煤柱应力变化规律及相近巷道围岩稳定性,确定合理区段煤柱宽度。研究结果表明：根据理论分析及数值模拟结果,结合榆树湾煤矿地质条件,最终确定20115工作面辅运顺槽和胶运顺槽间煤柱合理留设宽度为15m。     

基于空心包应变法的浅埋深大采高矿井原岩应力测定

原岩应力是矿井开采系统中巷道布置要考虑的重要参数,对巷道的稳定及支护都有重要影响。李家塔煤矿2#煤埋藏浅,采高大,但在2#煤首采工作面回采巷道中存在片帮、底鼓等应力异常情况。为了查明应力异常原因,采取空心包应变法对李家塔煤矿2#煤原岩应力进行测定。结果表明,李家塔煤矿2#煤属于水平应力为主的应力类型,局部区域进入高应力区。此研究结果对李家塔煤矿未来矿井支护参数选择及巷道布置具有一定的指导意义。     

顶板离层仪在巷道顶板变形监测中的应用

巷道顶板周期来压造成上覆岩层产生离层,从而导致顶板下沉,当顶板岩层下沉量达到自身最大扰度时,将会诱发顶板冒落事故,从而严重影响煤矿的安全生产[1]。顶板的下沉也会影响到后期工作面的顺利回采,因此监测顶板岩层的离层,预报顶板的下沉和冒落具有显著的意义[2-3]。本文以寸草塔煤矿回采和掘进巷道顶板为研究对象,在各巷道内安装顶板离层仪,实时监测顶板的离层情况,计算巷道顶板最大下沉量,判断巷道顶板的稳定性,为巷道的掘进和后期工作面回采的顺利进行提供科学的依据。     

复杂条件下煤柱工作面回采工艺研究

本文分析研究某煤矿开采煤柱工作面的分类、巷道布置、回采工艺及回采技术。通过多方位的思考,采用了科学合理的方案及回采技术,在取得了良好的社会效益和经济效益既的同时,为复杂条件下煤柱工作面的回采提供了较好的安全技术和回采工艺。     

破碎围岩环境下6m大采高工作面岩移规律数值模拟

某矿大采高长壁工作面及其破碎围岩环境特征在国内6.0m以上的开采高度也处于独特地位,本文基于岩石力学实验与现场工程调查的结果,对该工作面采场破坏运移过程及规律进行三维数值模拟,结果表明：工作面开采对围岩破坏的力学演化和运移特征不同于一般综采工作面,大采高对采场上覆岩层影响大,工作面附近煤岩体失稳可能性大,特别是下端头与回采巷道交汇区域,煤体局部高应力导致片帮可能性增大。该结论为工作面安全开采设计提供了有力的理论依据。     

深埋厚煤层坚硬顶板巷道变形机理分析

为确定黄陵二号煤矿回采巷道变形机理,以黄陵二号煤矿二盘区211工作面为研究对象,采用现场实测、理论计算和数值模拟等研究方法对211工作面回采巷道变形进行了研究。研究得出：211回风巷为二次动压巷道,二次动压巷道采动影响造成围岩应力集中是围岩变形破坏的主要原因。211回采巷道水平主应力对巷道顶底板的影响作用大于对巷道两帮的影响,垂直应力对巷道两帮的影响作用大于对顶底板的影响。合理的巷道支护参数和锚杆锚索支护系统的高预紧力是保证支护效果的关键。     

复杂难采大倾角煤层开采相似模拟实验研究

本文以木城涧煤矿复杂难采大倾角煤层为研究对象,采用相似材料模拟方法,对该煤层开采过程中采场沿煤层走向、倾向上覆岩层破坏、运移规律、位移变化规律进行研究。实验结果表明:上覆岩层垂直位移随层位下降而逐渐增大,并沿开采反方向离开工作面一定距离开始发生显著增加,给回采工作带来了一定的困难。     

采空区积水下巷道掘进安全性评价研究

针对下煤层巷道掘进受上煤层老空区积水的威胁的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段,研究了2-2_上煤层开采底板破坏深度、3-1煤层围岩破坏松动圈范围,获得了有效煤岩柱厚度。在此基础上,对3-1煤层巷道掘进的危险性进行分区划分。结果表明：2-2_上煤层在采宽为250m、埋深在350～400m、煤层厚度在3m等条件下的底板破坏深度为15m; 3-1煤层未受采动影响的回采巷道围岩松动圈范围在2.5m左右,受到采动影响后的回采巷道围岩破碎范围均在6m, 3-1煤层巷道掘进时,与2-2_上煤层有效岩层厚度为19.4～25.03m; 3-1煤层巷道掘进均在安全区域内,仅在32采区东侧边界处存在风险。     

煤矿巷道矿山压力分布规律与矿压防治分析

六家煤矿在软岩条件下的矿山压力问题,一直是影响生产安全的难题。为了确保矿区稳定与工人安全,分析六家煤矿巷道矿山压力分布规律,并制定科学有效的矿压防治措施尤为关键。本文基于充分的工程资料和实际生产数据,结合西二采区南翼三、四段的详细概况,对六家煤矿巷道的矿山压力分布规律进行系统性分析,并对矿压防治提出建设性意见。     

采掘影响下巷道底板变形破坏特征研究

煤矿采掘引起底板岩层变形破坏是矿井突水的主要因素之一,为探究特殊地质构造条件下巷道掘进过程中底板变形破坏特征,以裴沟煤矿31151回风巷底抽巷为工程背景,基于钻孔成像窥视监测技术和FLAC^3D软件平台下构建地质体Mohr-Coulomb本构数值模型,对比分析岩层结构变化情况确定底板受掘进影响的程度,发现底板变形破坏深度约3.9m,底板次生裂隙是水位变化的主要影响因素,底板垂直应力在掘进6～10m位置时最大,应力值达到0.74～0.96MPa,竖直位移在掘进0～8m时随距离增加逐渐增加,掘进10m后底板垂直应力和竖直位移明显降低。     

锚索在煤巷切眼顶板煤帮支护中的应用

加强煤巷掘进过程中的顶板、煤帮的跟进支护，不仅可以保证前方掘进的安全进行，也为后期回采奠定了良好基础。以某煤矿开采工作面的煤岩特征为原始背景，通过分析应力分布以及稳定性计算得出顶板冒落高度，得出了适合煤矿巷道支护的重要参数，保证施工现场安全掘进，具有十分重要的学习价值。     

老母坡矿下山群应力转移护巷技术研究

回采完毕的工作面会引起周围岩层应力重新分布,影响工作面前方巷道的围岩应力分布,造成下山巷道群严重变形,不仅阻碍正常的矿井生产,还会增加成本投入。针对这种现象,本文提出应用应力转移技术保护下山巷道群,展开工作面停采线位置优化与工作面快速搬家相结合的技术研究。采用理论分析、数值模拟和现场监测等手段,对下山群应力转移护巷技术进行探讨。预掘回撤通道可以作为卸压巷,能减小下山区域的围岩应力。“锚-让”支护技术的实施,保证了回撤通道内部的卸压效果。通过分析,最终得出回采工作面重复采动是下山群变形和破坏的主要特征。     

巷道底鼓机理分析和防范

最近几年,煤炭开采的流程,增添了原初的技术含量。回采巷道原初的面积递增,更替了巷道围岩固有的应力态势。巷道底鼓这样的弊病,是巷道损毁扭曲的侧重成因。若没能安设可用的底板支护,那么现有的底鼓,会影响到区段内的运输及产出流程。巷道底鼓,关涉着巷道特有的压模效应、原初的岩层压力、支承态势下的采动压力、底板特有的岩性。底板范畴内的岩层,会朝向周边去延展或扩容。因此,要辨识如上的底鼓机理,并摸索可用的防范路径。     

采煤工作面上覆岩层运动和破坏的基本形式

本文分析了采煤工作面上覆盖岩层运动破坏的两种形式,弯拉破坏和剪切破坏,并给出了不同运动形式破坏发生的力学条件,采场矿压显现特点以及控制要求方面存在重要差别,这是在煤矿生产过程中要特别注意的。