高应力巷道切缝补偿卸压技术方法及应用 被引量：2

1

作者 张星宇 杨军 +3 位作者 高玉兵 薛浩杰 郭鹏飞 何满潮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4377-4389,共13页

随着煤矿地下开采深度及强度的增大,巷道矿压问题已然制约煤矿的安全高效发展。针对目前高应力巷道失稳难题,提出了巷道切缝补偿卸压技术方法。综合运用理论分析、数值模拟和现场试验手段,阐明了巷道切缝补偿卸压机制,解释了技术方法的... 随着煤矿地下开采深度及强度的增大,巷道矿压问题已然制约煤矿的安全高效发展。针对目前高应力巷道失稳难题,提出了巷道切缝补偿卸压技术方法。综合运用理论分析、数值模拟和现场试验手段,阐明了巷道切缝补偿卸压机制,解释了技术方法的关键技术参数及其应用。结果表明,面对矿井开采形成的动静荷载,巷道切缝补偿卸压技术方法并不强调对煤岩体的破碎以释放集中应力,而是综合利用顶板切缝和岩体碎胀作用,同时减小目标保护巷道的开采动静荷载,实现巷道主动卸压。在减弱开采动荷载方面,巷道切缝补偿卸压技术方法利用顶板切缝和岩体碎胀特性实现开采补偿,及时有效支撑上位顶板,弱化上位顶板动态加载效应,另结合切缝对动载应力传递的抑制作用,综合减弱开采动荷载;在降低开采静荷载方面,巷道切缝补偿卸压技术方法利用顶板切缝作用保护煤柱完整性,使其整体有效承载,并通过抑制采空区应力传递,综合降低开采静荷载。切缝角度和切缝长度是巷道切缝补偿卸压技术方法的关键技术参数,现场应用中可按所提理论要求设计切缝角度以保护切缝巷道顶板稳定,切缝长度设计则应使垮落碎胀岩体充满采空区。通过在典型高应力巷道的现场应用显示,巷道切缝补偿卸压技术方法有效降低了目标保护巷道所受的开采动静荷载,巷道稳定性明显改善。巷道切缝补偿卸压技术方法的提出与应用可为高应力巷道矿压防治提供切实可行的新方法及思路,助力现代化矿井安全高效开采。 展开更多

关键词 煤矿巷道 高应力 主动卸压 动静荷载 技术应用

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深井高应力动压综放巷道支护技术研究与应用 被引量：7

2

作者 范育青 刘玉成 +2 位作者 王昌琪 魏艳敏 安华明 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期17-20,23,共5页

针对深部综放回采巷道高地应力、高地温、易受采动或构造应力影响、巷道围岩变形大、支护困难等问题,采用高强度、高刚度、高可靠性和大延伸率的支护材料进行了初步支护设计,并对初步设计模拟结果进行了二次支护设计,确定了合理的支护... 针对深部综放回采巷道高地应力、高地温、易受采动或构造应力影响、巷道围岩变形大、支护困难等问题,采用高强度、高刚度、高可靠性和大延伸率的支护材料进行了初步支护设计,并对初步设计模拟结果进行了二次支护设计,确定了合理的支护方案及参数。现场应用支护效果监测结果表明:该支护方案有效控制了巷道变形与破坏,保证了巷道的安全与稳定。 展开更多

关键词 高应力 动压 巷道支护 数值模拟 支护效果监测

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大断面动压回采巷道围岩变形规律及其控制技术 被引量：27

3

作者 王成 丁子文 +2 位作者 熊祖强 姜涛 欧阳凯 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期135-140,共6页

针对大断面动压回采巷道大变形问题,以成庄矿近20 m^2的强扰动回采巷道为例,采用数值模拟及现场实测的方法,对围岩破坏特征、变形规律以及稳定性控制技术进行分析。研究表明：断面尺寸的增大及强回采扰动迫使巷道发生非对称性变形,内部... 针对大断面动压回采巷道大变形问题,以成庄矿近20 m^2的强扰动回采巷道为例,采用数值模拟及现场实测的方法,对围岩破坏特征、变形规律以及稳定性控制技术进行分析。研究表明：断面尺寸的增大及强回采扰动迫使巷道发生非对称性变形,内部发生分区破坏;采掘应力作用下巷道围岩变形破坏具有明显的阶段性特征;对于大断面动压回采巷道稳定控制,单一的传统支护方式已难以奏效,需采用新型＂三高＂锚杆及注浆加固等分区协同支护技术;实例中采用该技术支护巷道后,底板底鼓量减少450 mm,两帮移近量减少800 mm,巷道变形得到了有效控制。 展开更多

关键词 大断面 动压巷道 变形失稳 “三高”锚杆 注浆加固 协同支护

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高应力厚煤层动压巷道底鼓力学机理及控制技术 被引量：30

4

作者 吴建星 方树林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第12期86-91,共6页

为解决五阳煤矿高应力厚煤层动压巷道底鼓问题,通过将破碎的底板围岩视为松散体,依据朗肯土压力理论,对巷道底板受力进行了力学分析,研究了底鼓的发生机理及控制技术。结果表明:(1)五阳矿76采区2号专用回风巷底板破坏形式是全断面挤压... 为解决五阳煤矿高应力厚煤层动压巷道底鼓问题,通过将破碎的底板围岩视为松散体,依据朗肯土压力理论,对巷道底板受力进行了力学分析,研究了底鼓的发生机理及控制技术。结果表明:(1)五阳矿76采区2号专用回风巷底板破坏形式是全断面挤压流动底鼓;(2)巷道本身的围岩特性、较高的水平地应力、相邻工作面采空区侧向支承压力及底板未采取加固措施是造成巷道底鼓的主要因素;(3)针对高应力厚煤层动压巷道围岩的控制,必须把巷道围岩看作一个整体,把对底板的控制放在与顶帮控制同等重要的地位,在支护顶帮的同时进行底板的加固,使整个巷道形成一个整体承载结构;(4)76采区2号专用回风巷采用顶帮强力锚杆锚索支护和底板预应力全长锚固注浆锚索支护技术后,围岩变形量满足安全使用要求,不仅有效地控制了巷道底鼓,而且保证了顶板和两帮的稳定性,使巷道整体的稳定性得到保障。 展开更多

关键词 高应力 厚煤层 动压巷道 底鼓机理 底板控制

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高应力区动压沿空巷道围岩控制技术与实践 被引量：5

5

作者 肖亚宁 马占国 +2 位作者 马继刚 潘银光 赵国贞 《中国煤炭》 北大核心 2010年第12期40-43,63,共5页

针对煤矿生产中高应力区动压沿空巷道围岩控制难题,提出了高应力区动压沿空巷道新型三维支护技术,经潞安矿业集团王庄煤矿5218回风巷进行的工业试验表明:新型三维锚索支护技术在控制巷道围岩变形方面具有整体性和均匀性,能很好地控制高... 针对煤矿生产中高应力区动压沿空巷道围岩控制难题,提出了高应力区动压沿空巷道新型三维支护技术,经潞安矿业集团王庄煤矿5218回风巷进行的工业试验表明:新型三维锚索支护技术在控制巷道围岩变形方面具有整体性和均匀性,能很好地控制高应力区动压沿空巷道的围岩变形。 展开更多

关键词 高应力区 动压沿空巷道 三维锚索支护 围岩控制

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卸压爆破振动下锚索支护全煤巷道动力响应特征 被引量：5

6

作者 刘少虹 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第8期96-103,108,共9页

针对目前参数不合理的卸压爆破常损伤巷道围岩,减弱防冲效果的问题,基于PASAT-M型便携式微震系统实测的卸压爆破振动参数,并引入爆源模型对爆破震源进行描述,由此在FLAC3D4.0平台上研究了卸压爆破下巷道围岩的损伤破坏模式以及锚索支护... 针对目前参数不合理的卸压爆破常损伤巷道围岩,减弱防冲效果的问题,基于PASAT-M型便携式微震系统实测的卸压爆破振动参数,并引入爆源模型对爆破震源进行描述,由此在FLAC3D4.0平台上研究了卸压爆破下巷道围岩的损伤破坏模式以及锚索支护的振动特征。研究发现:剪切破坏是爆破振动下巷道围岩的主要破坏模式。爆破振动下近场围岩应力水平出现小幅增加,其中顶板内水平应力增幅约为8%,爆破帮内垂直应力增幅在8.3%,爆破后近场围岩的弹性应变能得到一定的释放。卸压爆破通过造成支护结构锚固段附近煤体变形损伤,而导致锚索支护轴力的降低。利用三维全景钻孔窥视方法对巷道围岩裂隙带进行现场实测,验证了数值模拟结果的可靠性。 展开更多

关键词 强冲击危险巷道 卸压爆破 锚索支护 动力响应特征

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高压水射流钻割一体化防冲机理分析及其数值模拟研究 被引量：10

7

作者 杨增强 王琛艳 +2 位作者 朱栋 任长乐 李常浩 《矿业安全与环保》 北大核心 2021年第1期17-22,共6页

为了研究高压水射流钻割一体化技术对煤层巷道的卸压防冲效果,以甘肃华亭砚北煤矿2502采区工程地质条件为背景,采用理论分析、数值模拟和现场工业性试验相结合的研究方法,对250203运输巷道受邻近250204工作面回采扰动影响进行了研究。... 为了研究高压水射流钻割一体化技术对煤层巷道的卸压防冲效果,以甘肃华亭砚北煤矿2502采区工程地质条件为背景,采用理论分析、数值模拟和现场工业性试验相结合的研究方法,对250203运输巷道受邻近250204工作面回采扰动影响进行了研究。结果表明:对巷帮煤体采取高压水射流冲孔措施后,煤体内的高集中静载将会转移和释放,并形成一定范围的“弱结构”区;巷帮“弱结构”区的存在能够有效降低动静载叠加作用下巷道帮部和底板煤体瞬间失稳冲击破坏。SOS微震系统监测结果表明,对250203运输巷道煤帮实施高压水射流冲孔措施后,其受邻近250204工作面回采扰动影响下冲孔段巷道两帮及底板内均没有大能量微震事件(E≥10^3 J)发生。研究成果为动静载叠加作用下巷道冲击地压防治提供了理论基础。 展开更多

关键词 高压水射流 巷道煤帮 底板 冲击地压 动静载叠加 数值模拟

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高陡边坡组合式支挡结构大型振动台试验研究 被引量：4

8

作者 何丽平 杨果林 +1 位作者 林宇亮 易岳林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1951-1957,共7页

为研究上部采用锚索框架结构、下部设置为桩板墙的组合式支挡结构的抗震性能,开展了大型振动台模型试验。通过输入不同强度大瑞波测试了组合结构的加速度响应和动土压力响应,同时将动土压力的实测值与规范法、Mononobe-Okabe法(M-O法)... 为研究上部采用锚索框架结构、下部设置为桩板墙的组合式支挡结构的抗震性能,开展了大型振动台模型试验。通过输入不同强度大瑞波测试了组合结构的加速度响应和动土压力响应,同时将动土压力的实测值与规范法、Mononobe-Okabe法(M-O法)的计算值进行了对比研究。研究表明:(1)组合式支挡结构在不同强度地震动激励下水平向和竖直向加速度沿坡高有不同程度的放大,且输入的激振加速度幅值越大,放大效应越明显;(2)组合式支挡结构下部桩板墙墙后的动土压力强度随激振加速度幅值的增大而增大,沿着墙高呈现出上部小、下部大的分布特性;(3)动土压力强度的计算,在低烈度区使用规范法和M-O法是合理的,但在高烈度区需要对规范法和M-O法进行修正。 展开更多

关键词 高陡边坡组合式支挡结构 大型振动台模型试验 动土压力

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软碎厚泥岩顶板巷道短锚索强力支护技术 被引量：5

9

作者 代小磊 聂衍盛 +1 位作者 张广超 王兆会 《煤矿开采》 北大核心 2013年第4期65-68,共4页

针对平定裕泰煤业15101综放工作面回风巷道围岩大变形、反复破坏的控制难题,在总结类似矿区相关巷道支护经验基础上,分析得出回采巷道具有大埋深、大断面、强烈动压影响等特征,并结合现场地质生产条件,提出采用21.6mm,L=5.25m的高强... 针对平定裕泰煤业15101综放工作面回风巷道围岩大变形、反复破坏的控制难题,在总结类似矿区相关巷道支护经验基础上,分析得出回采巷道具有大埋深、大断面、强烈动压影响等特征,并结合现场地质生产条件,提出采用21.6mm,L=5.25m的高强度大直径高预应力短锚索进行顶板全锚索支护的控制方案,并在现场应用。实践表明:采用该支护方案后26d左右,回风巷道变形趋于平稳,顶板下沉量不超过176mm,底鼓量不超过110mm,左帮最大移近量87mm,右帮最大移近量为95mm,巷道围岩变形得到有效控制,且巷道服务期间未扩刷整修,技术经济效益显著,可为类似巷道围岩控制提供技术支撑。 展开更多

关键词 软碎厚 泥岩 动压回采巷道 高预应力短锚索 全锚索支护

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破碎顶板小煤柱动压巷道支护技术研究 被引量：3

10

作者 李广兴 吴建星 《煤矿开采》 北大核心 2013年第2期49-51,44,共4页

针对漳村煤矿2105工作面回风巷小煤柱动压巷道,煤岩体比较破碎,巷道围岩应力比较高,顶板容易产生离层破坏,支护非常困难的特点,采用了改进的高预应力长短锚索组合支护系统,具有锚固深度大,预应力水平高等特点,矿压监测表明,显著减小了... 针对漳村煤矿2105工作面回风巷小煤柱动压巷道,煤岩体比较破碎,巷道围岩应力比较高,顶板容易产生离层破坏,支护非常困难的特点,采用了改进的高预应力长短锚索组合支护系统,具有锚固深度大,预应力水平高等特点,矿压监测表明,显著减小了巷道的变形,能够解决破碎顶板小煤柱动压巷道难题。 展开更多

关键词 破碎顶板 小煤柱 动压巷道 强力锚索 高预应力

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底板钻锚注浆技术在高应力软岩回采巷道底臌防治中的应用 被引量：1

11

作者 杨晓成 刘志蒙 《中国矿业》 北大核心 2013年第7期83-86,共4页

针对某矿8902回风巷底臌防治难题,本文在理论分析巷道底臌的形式和原因的基础上,分析了空心注浆锚杆加固改善底板岩层的结构与强度、形成锚杆压缩区组合拱、浆液扩散加固拱的机理,认为空心注浆锚杆加固技术可提高支护结构的整体性和承... 针对某矿8902回风巷底臌防治难题,本文在理论分析巷道底臌的形式和原因的基础上,分析了空心注浆锚杆加固改善底板岩层的结构与强度、形成锚杆压缩区组合拱、浆液扩散加固拱的机理,认为空心注浆锚杆加固技术可提高支护结构的整体性和承载能力;根据试验巷道的采矿地质条件设计了底板锚注加固支护方案,并进行了工业性试验,结果表明:底板钻锚注加固技术显著减小了巷道底板变形量,有效控制了巷道底臌。 展开更多

关键词 高应力 动压软岩巷道 分阶段加固补强 锚杆(索)支护 滞后注浆加固 分阶段锚注支护

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动压高帮回采巷道围岩稳定性控制研究 被引量：2

12

作者 申斌学 袁超峰 +3 位作者 古文哲 刘治成 宋天奇 潘浩 《工矿自动化》 北大核心 2021年第8期50-55,共6页

动压高帮回采巷道是指受动压影响严重、巷帮高度较大的巷道,该类巷道不仅在掘进期间要经历掘进过程的扰动,而且在后期使用过程中要先后经历相邻工作面和本工作面的回采扰动,使得该类巷道的围岩变形破坏过程异于常规的回采巷道,且高帮围... 动压高帮回采巷道是指受动压影响严重、巷帮高度较大的巷道,该类巷道不仅在掘进期间要经历掘进过程的扰动,而且在后期使用过程中要先后经历相邻工作面和本工作面的回采扰动,使得该类巷道的围岩变形破坏过程异于常规的回采巷道,且高帮围岩的稳定性相对较弱。以某矿动压高帮回采巷道15312工作面进风平巷为研究对象,采用数值模拟和现场监测相结合的方法研究了动压高帮回采巷道变形破坏机理,并据此优化了动压高帮回采巷道的支护参数。通过分析15312工作面进风平巷的破坏特征,得出影响该进风平巷围岩稳定性的因素主要包括围岩自身强度、巷道断面尺寸、围岩所处的应力环境和围岩支护强度。从围岩自身强度低、巷道断面尺寸大和围岩所处的应力环境较为复杂的角度控制巷道稳定性较为困难,因此确定从优化巷道支护参数的角度来提高巷道整体的稳定性,即采取增大巷道两帮支护强度和支护范围的措施。数值模拟仿真结果表明,支护参数优化后的围岩支护应力场近似呈圆形,且其帮部围岩支护应力场范围较大,更适合15312工作面进风平巷围岩稳定性控制。现场锚杆和锚索受力情况监测结果表明,支护参数优化后,能实现动压高帮回采巷道的围岩稳定性控制,围岩变形量较小,控制效果较好。 展开更多

关键词 巷道支护 动压高帮回采巷道 围岩稳定性控制 围岩破坏机理 支护参数优化 支护强度 支护范围

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动压穿层巷道锚注加固支护试验研究 被引量：3

13

作者 沈明柱 《煤炭工程》 北大核心 2016年第3期49-51,共3页

针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对... 针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对移近量最大值为140.57mm,两帮相对移近量最大值为102.52mm,巷道严重变形情况得到有效控制,取得了显著的安全经济效益。 展开更多

关键词 跨采 动压 瓦斯高抽巷 穿层巷道 锚注支护 围岩破坏

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动压巷道超前应力分布及高预应力加强支护技术研究 被引量：6

14

作者 张国恩 严超超 +1 位作者 史洪恺 何向 《中国煤炭》 2022年第S01期322-327,共6页

针对神东乌兰木伦煤矿受动压影响的31411辅运巷超前支护段预取消单体液压支柱的问题,利用力学分析得到了超前支承压力分布规律,通过数值模拟受采动影响下超前区域巷道顶板应力分布特征,提出了高预应力锚索补强支护技术方案。结果表明:... 针对神东乌兰木伦煤矿受动压影响的31411辅运巷超前支护段预取消单体液压支柱的问题,利用力学分析得到了超前支承压力分布规律,通过数值模拟受采动影响下超前区域巷道顶板应力分布特征,提出了高预应力锚索补强支护技术方案。结果表明:超前区域巷道顶板垂直应力分布由中部向两侧递减,由浅层至深部顶板所受垂直应力递减;剪应力的峰值在顶板与两帮的夹角处,由两侧向中部递减;在巷道中部主要以弯拉破坏为主,在两侧主要以剪切破坏为主。根据力学分析与数值模拟结果,在31411辅运巷重点部位采用高预应力锚索对顶板进行补强支护后围岩变形得到了有效的控制。 展开更多

关键词 动压巷道 超前支承压力区 应力分布 高预应力支护 补强支护技术

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特厚破碎煤层动压巷道失稳破坏机理及支护技术研究

15

作者 芦新飞 卢成飞 《中国煤炭》 北大核心 2016年第8期56-59,共4页

为解决金庄矿特厚破碎煤层动压巷道的支护难题,在巷道围岩地质力学测试的基础上,分析了特厚破碎煤层动压巷道失稳破坏机理;采用数值模拟、理论分析、工程类比等综合试验手段,提出了高强度、高刚度、高预紧力及强让压的锚杆支护方案,支... 为解决金庄矿特厚破碎煤层动压巷道的支护难题,在巷道围岩地质力学测试的基础上,分析了特厚破碎煤层动压巷道失稳破坏机理;采用数值模拟、理论分析、工程类比等综合试验手段,提出了高强度、高刚度、高预紧力及强让压的锚杆支护方案,支护方案在5201回风巷进行了现场应用,应用结果表明高预紧力让压支护技术有效控制了特厚破碎煤层动压巷道的失稳破坏,5201回风巷在8202工作面回采期间巷道两帮移近量为405 mm,顶底板移近量为252 mm,巷道完整性好。 展开更多

关键词 特厚煤层 煤层巷道 动压巷道 锚杆支护 高预紧力

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高瓦斯动压煤巷变形机理与控制技术 被引量：2

16

作者 杨建威 孙志勇 《煤矿开采》 北大核心 2017年第1期55-59,共5页

为解决岳城煤矿高瓦斯动压巷道瓦斯抽采后围岩变形大、支护困难的问题,采用现场调查和矿压监测方法,测试了巷道围岩的地质力学参数,深入分析了围岩变形破坏特征与机理,提出高预应力高延伸率锚杆锚索+强力护表构件+补强锚索强帮强顶控制... 为解决岳城煤矿高瓦斯动压巷道瓦斯抽采后围岩变形大、支护困难的问题,采用现场调查和矿压监测方法,测试了巷道围岩的地质力学参数,深入分析了围岩变形破坏特征与机理,提出高预应力高延伸率锚杆锚索+强力护表构件+补强锚索强帮强顶控制技术,并进行现场应用。矿压监测数据显示:在掘进期间,锚杆与锚索受力比较稳定;巷道在工作面回采期间,两帮最大变形量为249mm,顶底板最大移近量为262mm,满足正常生产要求。应用结果表明:该支护技术明显改善了围岩的应力分布,提高了围岩的整体承载能力,能够有效控制高瓦斯动压巷道围岩的大变形。 展开更多

关键词 高瓦斯 动压巷道 变形机理 控制技术

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