煤矿巷道支护与矿压观测研究

采用SLG-02收敛计、KDM-2多点位移计监测巷道周边收敛与围岩深部位移,采用MJ-16锚杆测力计、KDM-1测力锚杆对巷道锚杆工作状态及力学性能进行观测。通过对锚喷护巷道实施矿压观测及数据处理分析,研究巷道顶板、两邦及围岩深部变形规律,分析锚杆变形规律与支护结构的合理性。从而,评价巷道支护现状,判别巷道稳定性,优化巷道支护方案,确定合理支护参数,提出技术改进措施,为煤矿安全生产管理提供科学依据。     

孤岛工作面回采支承压力及超前巷道支护技术研究

基于淮北孙疃矿1026孤岛工作面具体地质条件,采用数值模拟和现场实测方法对孤岛工作面回采过程中超前支承压力、沿空掘巷煤柱应力、位移变化特征等进行研究。     

悬移支架工作面采动对巷道支护影响规律研究

采用FLAC3D三维数值计算分析;应用YTL-130型圆图自记仪、HC-45型压力盒、JSS30A收敛计,对回采工作面实施矿压观测;采用MCJ-10锚杆测力计、CM-12测力锚杆对顺槽巷道锚杆工作状态及力学性能进行测试。通过对观测数据处理分析,研究工作面矿压显现规律及采动对顺槽巷道支护的影响规律。评价整体悬移支架的适用性,分析锚杆支护结构的合理性。从而,评价巷道支护现状与采动影响因素,优化巷道锚杆支护参数,为煤矿安全生产管理提供科学依据。     

采煤工作面端头矿压显现规律及其支护方式的探讨

本文通过现场观测，利用板理论对回来工作面端头矿压显现的规律进行了分析，论述了端头支护的特点和方式。     

回采巷道超前支架应用现状与发展

随着综采工作面的推进,受采动影响回采巷道围岩应力重新分布造成巷道变形甚至破坏从而影响煤矿安全生产。回采巷道超前支架作为一种井下关键支护设备,在煤矿安全生产中得到广泛应用。通过归纳超前支护理论和超前支架应用现状以及我国部分煤矿超前支架现场应用效果,对我国现有超前支架存在的问题与不足作出总结;从支架姿态信息监测与控制、设备协同、供液系统控制技术三个方面分析了超前支架智能化过程存在的难点,得出现有的回采巷道超前支架难以与智能综采设备协同作业,严重制约着煤矿安全高效生产;基于超前支架的应用现状和5G通信技术对超前支架的发展方向做出了预测。     

回采工作面冲击矿压重点防范区域确定

为防止回采工作面冲击矿压对人员造成伤害,根据采空区硕板覆岩同心传播转移规律、近心多载规律及采空区周围煤岩体上的应力分布规律,确定了回采工作面冲击矿压的重点防范区域。实例证明：对于接续回采工作面,冲击矿压的重点防范区域位于工作面距离上出口20～30m内和距离工作面20～30m的上巷内。实例证明与理论分析结果吻合,该研究可为有效防治冲击矿压灾害提供参考。     

东荣二矿回采巷道冲击矿压防治

为有效防治东荣二矿17#煤层回采巷道冲击矿压事故,结合矿压事故调查情况,分析了影响冲击矿压发生的主要因素,提出了探、测、控有机组合的深部回采巷道冲击矿压控制原理及防治技术。结果表明：开采深度超过发生冲击危险的临界深度、煤中赋存半岛煤柱、支护结构不合理等是该矿冲击矿压发生的主要原因。超前勘探、围岩观测、适时预测、质量监测、方案对症、施设当机等冲击矿压灾变控制技术及钻屑法预测、钻孔卸压、松动爆破解危等综合防治技术措施应用于该矿,防治效果良好。该研究为东荣二矿深部煤层开采的冲击矿压防治提供了技术保障。     

回采巷道矿压显现特征分析研究

回采巷道所选用的护巷方式及支护形式直接决定了回采工作面开采的难易。本文通过对不同护巷条件的几条综采工作面回采巷道的矿压显现观洲,介绍了木支护、金属棚支护的试验情况及矿压显现特点,分析了沿空掘巷(留小煤柱)合理支护方式,提出了沿空掘巷布王的合理小煤柱尺寸及支护方案。     

如何借助矿压优化工作面巷道支护参数

锚梁网联合支护借助11418工作面矿压观测数据,合理优化11218工作面支护参数,有效地提高单进,节约支护材料消耗,从而降低支护成本。     

深部高应力软岩巷道联合支护研究

本文针对深部高应力软岩巷道掘进和使用期间出现的巷道变形破坏严重的难题,结合现场施工经验,应用现场试验与数值模拟相结合的研究方法,分析深部高应力软岩巷道变形破坏原因、规律以及提出巷道矿压控制措施,在煤矿试验区选择锚网梁索喷支护方式进行研究,证实此种支护方式为深部高应力软岩巷道合理可行的支护手段,对深部高应力软岩巷道的矿压控制有一定的指导作用。     

断面形状对巷道围岩稳定性影响的数值模拟分析

利用数值计算方法,研究了断面形状对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:断面形状对巷道围岩的稳定性有较大影响。圆弧拱巷道围岩稳定性要远大于矩形巷道。采用矢跨比为0.2的圆弧拱巷道代替矩形巷道,可显著改善巷道围岩应力状况,减小巷道围岩变形量,减少围岩塑性屈服区域,加强巷道围岩的稳定性。     

高应力软岩下矿井巷道支护

随着煤矿开采深度的不断增加,井下煤矿巷道将处于更高的地应力环境中,尤其在地质构造活动强烈的地区,井下巷道支护及稳定性更加难以保证.研究高地应力软岩环境下巷道科学的支护方式是保证煤矿采掘深部煤层的关键.就高应力软岩的基本概念及形成条件进行了讨论,在掌握高应力软岩巷道的变形特征和支护原理的基础上,以芙蓉矿区白皎煤矿井下高应力软岩巷道支护为对象,对3种不同的支护方式进行了研究与实践,结果表明预留刚隙柔层支护方式为最佳的适合高应力软岩条件下的巷道支护方式.     

金川不良岩体分类及其巷道支护研究

根据岩组类型、岩体结构类型及其工程地质特征，给出了按稳定性划分的金川矿区工程岩体分类表，不良岩层为其中不稳定和极不稳定两类；分析认为，金川不良岩层具有岩体单块强度高等四个特点，不良岩层巷道围岩变形具有围岩变形量大和流变变形显著两个显著特点，据此给出了三条支护设计原则；根据在金川二矿区进行不良岩层支护试验的实践经验和金川不良岩层巷道支护原则，给出了适用于各类不良岩层巷道的支护设计方案。     

大淋水泥化弱胶结软岩巷道分阶段闭合支护技术

大淋水条件下泥化弱胶结软岩巷道的变形及失稳机理比较复杂,淋水会造成岩体软化、泥化,使围岩承载力下降、支护体失效,最终导致巷道产生非线性大变形.通过现场围岩变形观测与FLAC 3D软件数值分析,充分了解了新上海一号煤矿软岩巷道的变形破坏特征.在大量软岩巷道支护实践经验的基础上,提出了以防治水为前提,一次支护卸压、二次支护定型、关键部位强化为原则,顶板注浆、底板钢筋混凝土反底、底角格栅、全断面喷浆为手段的综合性分阶段巷道围岩闭合支护方案.在113采区回风巷进行了70m现场应用试验,结果表明该方案有效控制了软岩巷道的围岩变形.     

软岩巷道"三锚"支护过程对巷道围岩稳定性影响

通过数值模拟和正交试验确定锚索、锚注、复喷的相关参数和最佳的支护工艺过程即：开挖→初次喷射混凝土→锚杆→锚索→复喷→锚注;运用FLAC模拟了软岩巷道逐步开挖和支护的过程,分析了不同的支护工艺过程下巷道围岩应力和位移的变化,进一步论证了最佳的支护工艺过程能有效的控制围岩的变形。这些为软岩巷道的支护工艺过程设计提供了理论参考,同时对于复杂条件下巷道支护的技术实践,具有重要的指导作用。     

巷道围岩控制的波动性平衡理论

运用岩石力学的基本理论分析了巷道围岩的变形、强度特性以及支护力作用下围岩各变形区的应力分布特征,首次提出了涵盖巷道围岩-支护相互作用全过程的波动性平衡理论,为巷道围岩尤其是具有较大松动变形区的巷道围岩控制提供了理论依据。     

软岩隧道支护让压体系优化及安全状态易损性评价

软岩隧道围岩参数变异性大,支护体系与围岩相互作用不确定性强,易发生大变形等安全问题,为此国内外开展了隧道让压支护优化等工作以应对上述风险,但对其安全状态评价仍面临诸多难题。设计了一种新型柔-刚型让压接头,并基于可靠度分析方法,从易损性出发,综合拱顶沉降及初衬强度破坏准则,提出了基于概率的隧道开挖安全状态易损性评价方法。其通过利用概率有限元分析围岩?支护相互作用,拟合形成极限状态功能函数响应面,经由随机抽样获得隧道开挖失效概率与可靠度指标;以此为基础,建立拱顶沉降与结构应力响应之间的拟合关系,提出了基于拱顶沉降的结构极限状态条件概率计算方法,并根据概率分布区间划定易损区进行支护安全性评价。基于上述理论方法,结合工程实际,开展了新型让压支护与传统刚性支护的易损性对比分析,验证了让压支护体系在大变形承载可靠性方面的优势。     

巷道支护设计与施工决策支持系统的研究

以决策支持系统为基础,建立了一套集矿井巷道支护设计选择、巷道断面施工方法的确定及掘进工作面作业规程的编制于一体的计算机系统,从而可实现巷道支护设计与施工方法确定的计算机化。     

深部软岩巷道锚注联合支护围岩承载机理分析

应用FLAC计算软件中的应变软化模型,通过数值计算研究了牛马司煤矿深部软岩巷道围岩应力与围岩性状的关系,提出了深部软岩巷道内、外承载结构模型,分析了承载结构的发展过程,探讨了巷道两帮承载结构与深基点位移分布的关系.将深部软岩锚注联合支护巷道两帮围岩位移分布分为松动区、锚固区、松弛区和基本稳定区4个区,松弛区围岩应力提高幅度较快,外承载结构的内边界处于该区内,基本稳定区是外承载结构的主体.提出了基于深基点位移的巷道外承载结构内边界的确定方法.图6,表4,参14.