托顶煤巷道易片冒顶板变形机理与超前导管预注浆控制技术研究 被引量：1

1

作者 陈晓祥 韩文宇 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期1-11,共11页

目的 为探究厚煤层易片冒区域托顶煤巷道顶板变形破坏机理,并对易片冒区托顶煤巷道顶板进行有效控制,方法 以常村煤矿2701工作面皮带运输巷为例,通过等截面梁理论分析托顶煤巷道顶板破断成因,研究托顶煤巷道顶板的稳定性与巷道宽度和顶... 目的 为探究厚煤层易片冒区域托顶煤巷道顶板变形破坏机理,并对易片冒区托顶煤巷道顶板进行有效控制,方法 以常村煤矿2701工作面皮带运输巷为例,通过等截面梁理论分析托顶煤巷道顶板破断成因,研究托顶煤巷道顶板的稳定性与巷道宽度和顶煤强度的关系。通过极限平衡准则得到巷帮位移的计算公式,证明托顶煤巷道具有帮顶协同变形机制。建立托顶煤巷道数值模型,研究巷道埋深、侧压系数、顶煤厚度和顶煤强度与托顶煤巷道围岩稳定性的关系。结果 结果表明:巷道埋深越大,其对托顶煤巷道两帮稳定性的影响越大;侧压系数的增加对巷道两帮和底鼓量的影响更大,对顶板影响较小;顶板下沉量与顶煤厚度呈正相关,底鼓量则与顶煤厚度呈负相关;顶煤强度的增加使巷道顶板下沉量与两帮移近量均近似呈线性减小趋势,底鼓量基本保持不变。结论 通过幂律型流体柱形渗透注浆扩散理论得到超前导管注浆半径,由此提出托顶煤巷道超前导管预注浆帮顶联合控制技术,成功控制易片冒托顶煤巷道顶板冒落问题,可为类似地质条件的托顶煤巷道顶板控制提供借鉴。 展开更多

关键词 厚煤层 托顶煤巷道 顶板破断机理 超前导管 注浆 帮顶联合控制技术

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深井复合顶板煤巷变形机理及控制对策 被引量：68

2

作者 余伟健 王卫军 +3 位作者 文国华 张农 吴海 张永青 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1501-1508,共8页

针对深部高应力条件下复合型顶板煤巷的大变形问题,以江西曲江煤矿为例进行了现场调查、理论分析和工业试验等研究。首先,经现场调查发现该矿表现出了典型"三高"矿井的特点,加上顶板锚索和两帮锚杆无法充分发挥作用,使整个巷... 针对深部高应力条件下复合型顶板煤巷的大变形问题,以江西曲江煤矿为例进行了现场调查、理论分析和工业试验等研究。首先,经现场调查发现该矿表现出了典型"三高"矿井的特点,加上顶板锚索和两帮锚杆无法充分发挥作用,使整个巷道支护系统失去平衡而发生破坏。然后,研究了深部高应力工作面煤巷的力学作用,认为该力学作用是一个渐进过程,其变形动力主要来自于巷道顶板压力,底板变形大是直接导致整个巷道系统失效的重要标志;另外,根据深部高应力复合型顶板煤巷的受力特征,建议应将顶板的控制作为关键部位,尽力维护顶板的完整性,提高岩层自承能力,使支护结构与围岩能够协调地工作,并提出了以"预应力桁架锚索"为主体,以"锚杆+锚索+钢筋网等支护"为辅助的综合控制技术。实践证明:经以"预应力桁架锚索"为主体的综合控制技术支护后的巷道,其变形较原支护有明显好转;监测数据表明:经91 d后,巷道两帮的相对收敛速率小于1.7 mm/d,而且顶底板的相对收敛量大大减少,最大值为297 mm,变形速度小于1.4 mm/d,处于稳定状态。 展开更多

关键词 深部高应力 煤巷 复合型顶板 变形机理 控制技术

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复合顶板巷道分类及控制技术研究 被引量：5

3

作者 张蕾 张志明 +1 位作者 翟济 李争争 《煤炭工程》 北大核心 2014年第4期80-82,共3页

针对复合泥岩顶板巷道在采掘过程中出现的垮冒灾害难题,根据顶板中复合泥岩的厚度和分布位置对此类巷道进行分类,并在此基础上建立力学模型,分析引起顶板变形或冒顶的根源,提出采用"高预应力锚杆索+索桁架体"联合控制技术,现... 针对复合泥岩顶板巷道在采掘过程中出现的垮冒灾害难题,根据顶板中复合泥岩的厚度和分布位置对此类巷道进行分类,并在此基础上建立力学模型,分析引起顶板变形或冒顶的根源,提出采用"高预应力锚杆索+索桁架体"联合控制技术,现场工程试验表明,该技术能有效控制顶板变形,保障了顶板支护稳定性。 展开更多

关键词 复合顶板巷道 高预应力锚杆索 索桁架体 冒顶 联合控制技术

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深井厚复合顶采空区上方煤巷支护技术及应用 被引量：4

4

作者 钱德雨 王成 +1 位作者 张冬华 韩昌良 《煤矿开采》 北大核心 2010年第5期51-54,共4页

分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技... 分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技术是控制深井厚复合顶板采空区上方煤巷围岩变形的有效方法。 展开更多

关键词 深井 厚复合顶 采空区上煤巷 高预应力 强化控制

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深浅孔联合爆破切顶留巷围岩控制技术及应用 被引量：7

5

作者 侯俊领 赵能 +3 位作者 李俊斌 董现忠 余忠林 范同清 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期70-78,共9页

为解决淮南矿区深井砂岩直覆工作面切顶留巷后的围岩稳定性问题,首先,分析深浅孔联合爆破切顶留巷技术原理,采用深孔预裂爆破技术使基本顶断裂并垮落,同时采用聚能爆破技术对直接顶进行定向切割;然后,根据理论分析确定深浅孔联合爆破方... 为解决淮南矿区深井砂岩直覆工作面切顶留巷后的围岩稳定性问题,首先,分析深浅孔联合爆破切顶留巷技术原理,采用深孔预裂爆破技术使基本顶断裂并垮落,同时采用聚能爆破技术对直接顶进行定向切割;然后,根据理论分析确定深浅孔联合爆破方案,并通过数值模拟方法分析未切顶、切直接顶及深浅孔联合爆破3种不同切顶工作面的应力分布特征;最后,在丁集矿1452(1)砂岩直覆工作面进行现场工业性试验。研究表明:深浅孔联合爆破切顶留巷围岩控制技术可以更好地阻断覆岩之间的应力传递,改善留巷顶板应力环境;在工作面推进方向,减小周期来压步距,来压强度平缓,在留巷巷道中,减小留巷上方悬顶长度,形成短壁梁,有效地降低了留巷围岩的应力,较好地控制了围岩变形。 展开更多

关键词 深浅孔 联合爆破 切顶留巷 围岩稳定性 控制技术

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高应力软岩巷道U型钢支架的结构稳定性及应用分析 被引量：6

6

作者 王运臣 王波 张宏学 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第5期76-80,共5页

为了解决构造应力场中软岩巷道的支护问题,分析了软岩巷道的变形特点,考虑轴力对弯曲变形的影响,通过理论分析得到了U型钢支架危险截面位置的解析解。在此基础上,提出护帮控顶技术,对U型钢支架的危险截面进行加固。理论分析表明,U型钢... 为了解决构造应力场中软岩巷道的支护问题,分析了软岩巷道的变形特点,考虑轴力对弯曲变形的影响,通过理论分析得到了U型钢支架危险截面位置的解析解。在此基础上,提出护帮控顶技术,对U型钢支架的危险截面进行加固。理论分析表明,U型钢支架的危险截面位置取决于支架的截面面积、惯性矩、巷道的断面尺寸和侧压力系数。工程实践表明,采用护帮控顶技术对U型钢支架的危险截面进行加固,提高了U型钢支架的承载能力和稳定性,实现了支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,保证了巷道围岩的稳定性。 展开更多

关键词 构造应力 软岩巷道 U型钢支架 侧压力系数 护帮控顶技术

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基于3DEC的过空巷群采动来压突显特征模拟研究 被引量：13

7

作者 赵文光 解振华 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期54-58,共5页

为研究综采工作面过空巷期间矿压突显问题,以乌兰木伦煤矿12404-1工作面过空巷为工程背景,通过对综采工作面过空巷群的采动来压突显特征模拟分析,在原有主动支护的基础上提出对空巷围岩“锚索补强+泵送支柱”的控顶技术方案,并进行现场... 为研究综采工作面过空巷期间矿压突显问题,以乌兰木伦煤矿12404-1工作面过空巷为工程背景,通过对综采工作面过空巷群的采动来压突显特征模拟分析,在原有主动支护的基础上提出对空巷围岩“锚索补强+泵送支柱”的控顶技术方案,并进行现场实践验证。结果表明:工作面回采推进并逐渐靠近空巷,工作面的超前采动影响对空巷围岩的压力作用逐渐加剧。随推采步距加深,工作面距空巷6 m位置处,煤层顶板完全垮落。随推采步距进一步加深,上覆岩层出现离层裂隙,由于超前支承压力峰值的影响,在煤柱高集中应力作用下煤体处积聚大量弹性应变能,此时对于空巷应采取快速通过的措施。过空巷期间上覆岩层出现卸压松动区,并伴随煤体卸压松动,局部煤体离层破碎,为了避免出现巷道围岩承载失稳,需要强有力的支护作用力以承担工作面采动影响;实践证明过空巷群控顶支护方案能够满足安全高效生产。 展开更多

关键词 过空巷群 采动来压突显 支承压力 控顶技术

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煤巷弱胶结顶板稳定性分析与变形控制技术 被引量：6

8

作者 余伟健 李可 +3 位作者 刘泽 郭涵潇 安百富 王平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期382-391,共10页

煤层顶板为弱胶结岩体时稳定性差,常在煤炭回采过程中或巷道掘进时发生大变形或失稳等现象,维护难度较大。针对煤巷弱胶结粉砂岩顶板力学特征与变形控制等问题,以广西林场煤矿煤巷弱胶结粉砂岩顶板支护工程为工程背景,采用现场调研、实... 煤层顶板为弱胶结岩体时稳定性差,常在煤炭回采过程中或巷道掘进时发生大变形或失稳等现象,维护难度较大。针对煤巷弱胶结粉砂岩顶板力学特征与变形控制等问题,以广西林场煤矿煤巷弱胶结粉砂岩顶板支护工程为工程背景,采用现场调研、实验室试验、理论分析等方法进行研究。通过现场调研,发现研究巷道有顶板岩层自承能力差、受水环境影响、支护结构失效率高、底板受水影响底鼓量大、受采动影响等特征;顶板岩石点荷载试验表明,其单轴抗压强度仅为1.9~2.3MPa,采用电镜扫描发现,弱胶结粉砂岩以粗粒矿物为骨架;在普氏理论的基础上,推导了巷道顶板和两帮承压极限表达式,提出了提高巷道围岩整体强度和承载能力、确定合理的锚杆支护参数、顶板设计锚索加强支护等弱胶结巷道围岩控制要点。依据试验分析与理论研究成果,提出了以注浆加固为基础,锚杆和锚索联合支护的控制方案,并在林场煤矿进行了工业性试验。现场监测数据表明,设计的支护方案可以有效地控制煤巷弱胶结粉砂岩顶板变形。 展开更多

关键词 回采巷道 弱胶结顶板 围岩稳定性 注浆加固 联合支护技术

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软岩巷道沿空留巷联合支护技术研究 被引量：9

9

作者 刘燕祥 盆伟伟 黄汉锋 《中国煤炭》 2018年第1期71-74,共4页

百矿集团针对广西地区软岩巷道进行沿空留巷支护技术探索,针对软岩巷道沿空留巷围岩应力分布及变形特点提出联合支护技术。在那荷煤矿C202轨道巷进行了沿空留巷联合支护试验,证明联合支护技术可有效减少沿空留巷巷道围岩变形,在软岩条... 百矿集团针对广西地区软岩巷道进行沿空留巷支护技术探索,针对软岩巷道沿空留巷围岩应力分布及变形特点提出联合支护技术。在那荷煤矿C202轨道巷进行了沿空留巷联合支护试验,证明联合支护技术可有效减少沿空留巷巷道围岩变形,在软岩条件下具有一定的可行性和实用性。 展开更多

关键词 沿空留巷 软岩巷道 联合支护 顶板控制 应力分布

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浅埋工作面过空巷煤基混凝土墩柱支护研究与应用 被引量：4

10

作者 王军 解振华 《中国煤炭》 2023年第S02期226-232,共7页

为研究综采工作面过空巷期间有效支护的问题,以乌兰木伦煤矿12407工作面过空巷为工程背景,采用煤做骨料加工制作煤基混凝土材料,通过实验室实验确定煤基混凝土的基本力学参数,建立基于煤基混凝土材料基本力学参数的“支柱围岩”相互作... 为研究综采工作面过空巷期间有效支护的问题,以乌兰木伦煤矿12407工作面过空巷为工程背景,采用煤做骨料加工制作煤基混凝土材料,通过实验室实验确定煤基混凝土的基本力学参数,建立基于煤基混凝土材料基本力学参数的“支柱围岩”相互作用数值模型,提出对空巷围岩“锚索补强+泵送墩柱支护”的控顶技术方案,对不同高径比条件下的支护方案模拟效果进行了对比分析,确定合理的煤基混凝土墩柱空巷支护参数,并进行现场实践验证。结果表明:高径比为3∶1煤基混凝土双排墩柱能够有效控制顶板,工作面在过空巷前6 m来压,距离空巷3 m时来压最大,工作面与空巷贯通后,由于超前支承压力峰值衰减,墩柱承载过程中让压变形;工作面与空巷贯通时,空巷外侧的顶底移近量和压力明显小于空巷里侧,随推采步距进一步加大,上覆岩层出现离层裂隙,由于超前支承压力峰值的影响,煤体处积聚大量弹性应变能,现场通过调斜以及机尾连续加刀措施,保证工作面快速通过空巷,实践证明过空巷煤基混凝土墩柱控顶支护方案能够满足安全高效生产需要。 展开更多

关键词 过空巷 煤基混凝土 泵送墩柱支护 控顶技术 安全高效

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综采工作面过水文观测孔封堵巷回采技术研究

11

作者 赵耀 刘洪飞 《煤炭工程》 北大核心 2019年第S1期74-76,共3页

为了通过磁窑沟煤业11#煤层11102综采工作面内水文观测孔封堵巷,先期查阅了大量论文资料,参照其他矿井一些过空巷的先进作法再结合矿井以往的综采工作面过空巷经验,最终经多方认证,确定了通过方案.先期采取了'锚索+锚杆+木垛'... 为了通过磁窑沟煤业11#煤层11102综采工作面内水文观测孔封堵巷,先期查阅了大量论文资料,参照其他矿井一些过空巷的先进作法再结合矿井以往的综采工作面过空巷经验,最终经多方认证,确定了通过方案.先期采取了'锚索+锚杆+木垛'支护方案提前对封堵巷进行补强支护,综采工作面临近空巷时对封堵巷提前起封并进行安全确认的准备工作.回采过程中,采用了回采工作面调斜减少与封堵巷的接触面积、 过封堵巷段适当降采高、 贯通侧与工作面剖面天天对照、 现场超前拉架加大控顶面积、 巷道补强支护减少采动影响、 机电设备保障确保开机率、 保证通风风流不短路等多方面的措施,安全顺利通过水文观测孔封堵巷. 展开更多

关键词 巷道支护 巷道启封 顶板控制与管理 回采技术

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松软厚煤层留顶煤动压巷道围岩综合控制技术 被引量：5

12

作者 王军朝 崔千里 《煤矿开采》 北大核心 2019年第1期73-76,34,共5页

针对松软厚煤层留顶煤动压巷道的地质特点,以阳泉某矿81206回风巷为例,在原支护参数分析与支护效果评价的基础上,对支护参数选取原则和巷道围岩控制方法进行研究。通过井下地质力学测试、围岩变形破坏特征分析,提出高预应力全断面锚索... 针对松软厚煤层留顶煤动压巷道的地质特点,以阳泉某矿81206回风巷为例,在原支护参数分析与支护效果评价的基础上,对支护参数选取原则和巷道围岩控制方法进行研究。通过井下地质力学测试、围岩变形破坏特征分析,提出高预应力全断面锚索支护的综合支护技术,并开发了高强度、大面积护表构件。井下实践表明,"高预应力全断面锚索支护"综合围岩控制技术,能够解决松软厚煤层留顶煤动压巷道的支护难题,保证巷道安全。 展开更多

关键词 松软厚煤层 留顶煤 动压巷道 综合控制技术 高预应力

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薄煤层坚硬顶底板回采巷道围岩控制技术研究 被引量：4

13

作者 郑冬杰 王猛 +1 位作者 张蒙 李四清 《煤矿开采》 北大核心 2018年第5期43-47,共5页

基于慈林山煤矿薄煤层坚硬顶底板条件下回采巷道掘进缓慢、采掘接替紧张、支护成本高等问题,采用实验室试验、理论分析、数值模拟与现场工业性试验等综合研究方法,总结得到该类巷道锚网索支护优化依据,针对性提出薄煤层坚硬顶底板巷道... 基于慈林山煤矿薄煤层坚硬顶底板条件下回采巷道掘进缓慢、采掘接替紧张、支护成本高等问题,采用实验室试验、理论分析、数值模拟与现场工业性试验等综合研究方法,总结得到该类巷道锚网索支护优化依据,针对性提出薄煤层坚硬顶底板巷道支护参数优化方案,成功应用于现场工程实践。矿压观测结果表明,新支护参数下巷道掘进稳定后顶底板与两帮变形量分别约为22mm和28mm,围岩控制效果显著;同时巷道支护材料成本降低约50%,大幅度降低工人的劳动强度,提高巷道掘进速度,缓解采掘接替紧张关系,取得了显著的经济社会效益。 展开更多

关键词 薄煤层 坚硬顶底板 回采巷道 控制技术

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