巷道围岩支护技术优化研究与实践

为解决某煤矿61607主运顺槽在原支护方案下围岩变形较大的问题，对原支护技术参数进行了优化设计，采用数值模拟验证了支护参数的可行性，现场工业性试验表明：采用优化支护方案后，巷道顶底板累计变形量分别为19.8mm、15.2mm,巷道左、右帮累计变形量分别为10.6mm、9.5mm,巷道围岩变形量均较小，验证了优化支护方案的经济可行性。     

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。     

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。     

松软破碎围岩环境高地压巷道修复技术研究

安徽恒源煤矿二水平北翼总回风巷风桥斜巷处于一大型断层影响带内,巷道压力大,围岩破碎,巷道支护困难。提出采用U型棚与锚索、注浆联合支护,并设置反底拱的支护方案,形成全封闭支护形式。通过数值计算分析确定了修复前巷道围岩塑性区范围,为合理确定锚索支护深度提供了依据,结合现场观测结果表明该支护方案能够有效控制松软破碎围岩环境下高应力区巷道的围岩变形。     

基于数值模拟的巷道支护参数优化设计

采用数值模拟方法模拟了3种不同支护方式下许厂煤矿4302轨道巷围岩变形及应力分布情况,并择优选择了锚网基础支护、预应力锚索加强支护的支护方式。经现场工程实践验证,此种支护方式能够有效地控制巷道围岩变形,改善巷道顶底板及底角受力状态。     

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。     

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。     

深部巷道围岩塑性区数值模拟研究及支护设计

依据西一采区运输上山地质条件采用Flac3D模拟了巷道围岩塑性区的分布,结果表明：该组巷道围岩塑性区分布具有对称性,底板发育范围小于顶板,中间巷道轴线左侧塑性区大于右侧,巷道围岩呈剪切拉伸复合破坏。在数值模拟的基础上进行了支护设计,对巷道支护方案的选取提供了依据。     

煤矿井下地质构造影响区破碎围岩巷道支护技术

本文以5301回风巷过BF36断层为研究对象,在分析掘进现场条件及断层影响区围岩破碎现状基础上,提出采用超前注浆、锚网索梁组合方式,实现构造影响区破碎岩体支护,并给出注浆及围岩支护技术方案。工程应用后,5301回风巷过BF36断层期间,巷帮及顶底板变形量均值分别为60mm、62mm,围岩变形量整体较小,表明采用的支护措施效果显著。研究成果可为其他矿井巷道掘进过地质构造破碎带围岩支护工作开展提供经验借鉴。     

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。     

+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。     

煤矿井下软岩回采巷道围岩变形控制技术研究

7203运输巷顶底板均为软岩,巷道在采用锚网索+钢架棚方式支护时,存在围岩变形量大、支护效果不佳等问题。为此,结合南翼二采区7203运输巷现场实际情况和围岩岩性等,本研究提出了采用锚注方式支护围岩。具体而言,巷道的巷帮及拱顶采用锚杆+中空注浆锚索+钢筋网+喷浆方式支护,而底板采用中空注浆锚杆+喷浆方式支护。本文详细介绍巷道支护技术方案,该方案可增强围岩强度和承载能力,并使围岩与支护体系形成整体,共同抵抗围岩变形。实践表明,7203运输巷围岩变形量大的问题得以较好解决,可满足巷道使用需求。     

坚硬顶板条件下迎采对掘巷道围岩控制研究

本文通过深入研究坚硬顶板条件下的对掘巷道围岩控制问题,提出一种有效的控制方案。该方案包括对坚硬顶板围岩力学特性的测试与分析、迎采技术在围岩控制中的应用以及围岩控制方案实践基础构建。通过数值模拟预测围岩变形、设置支护结构分担压力及监测分析围岩行为等手段,有效控制围岩变形,提高巷道稳定性。     

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。     

鑫安煤矿破碎软岩巷道支护方案选择

本文通过对鑫安煤矿深井地质资料的了解,通过数值模拟方法有效的提出鑫安煤矿矿井支护方案,不仅有效地控制了破碎巷道的变形问题,同时为深井围岩稳定性治理提供一定的理论基础和现场实例。     

小煤柱沿空留巷围岩变形特征数值模拟分析

采用有限元软件FLAC3D对小煤柱沿空留巷巷道围岩进行非线性数值计算,分析沿空巷道在上区段和本区段工作面回采期间的应力、位移、塑性区分布规律,得出小煤柱沿空留巷巷道围岩破坏首先从弱结构体（小煤柱）开始破坏,并具有明显的剪胀性,破坏形式主要以两帮煤岩体向巷内滑移挤入、整体外鼓为主,但小煤柱完全破坏前内部仍存在弹性核区,具有一定的支承能力,如采取有针对性的支护方案维护小煤柱稳定,即可确保整个沿空巷道总体变形量在可控范围之内;数值模拟结果与前人的现场研究成果有很好的一致性。     

工作面开切眼稳定性数值模拟研究

为了确定内蒙古某煤矿开切眼的支护方案。对开切眼的支护方案进行初步设计,采用FLAC3D数值模拟软件对支护方案的支护效果进行验证,模拟结果表明:在锚杆、锚索联合支护下,锚杆、锚索形成的压应力区相互叠加,提高了围岩承载能力,支护方案有效控制了围岩的变形与破坏,能够保证切眼的安全使用。     

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。     

煤巷掘进过断层破碎带超前支护研究

11036运输顺槽过F7断层前巷道变形严重,为解决该问题,采用数值模拟分析了巷道过断层围岩位移场分布云图,制定了超前措施,改善围岩性质和超前支护,对超前措施进行效果考察,结论如下：(1)数值运算结果显示F7断层上盘竖向10m范围内均为破碎岩层;(2)超前支护措施为构造区域超前注浆和巷道周边管棚支护;(3)效果考察结论：顶板深部最大位移量75mm,支护效果良好。研究和研究方法对于其他类似矿井巷道掘进具有一定指导和现实意义。     

沿空掘巷锚梁网组合支护技术研究

朱村矿21区轨道煤柱工作面回采巷采用沿空掘巷,巷道围岩破碎且不稳定,从而提出了巷道锚梁网支护技术。通过现场试验,表明该支护技术可以有效控制围岩变形,具有显著的技术经济效益,值得推广应用。