摘要:为研究深部大采宽条带开采条件下,采深、采高对下沉系数及地表移动变形的影响,以某矿十采区为工程原型,采用大型三维有限差分程序FLAC3D建立了不同采深、采高的10个计算模型,并对模拟结果进行了拟合计算和对比分析.结果表明:沉陷盆地水平移动的正负拐点分别偏向两侧的煤柱,随采深的加大,偏移距离有所增大,说明地表变形范围有向外扩展的趋势.地表最大变形随着采深的增加线性减少,而随着采高的增大线性增加;地表下沉系数与采深呈线性递减的关系,而与采高则呈非线性衰减的关系.在满足允许地表变形情况下,可适当提高开采厚度,充分解放建筑物下的压煤量.

摘要:针对掘进速度与大断面煤巷顶板恶化冒落过程及控制问题,选取顾桥矿1161工作面运输巷为研究对象,研究不同速度下煤巷顶板恶化冒落过程与控制技术.首先,依据现场调查分析1161工作面运输巷变形破坏特征.其次,基于FLAC3D软件对1161工作面运输巷在不同掘进速度下应力与位移的数值模拟,揭示煤巷顶板分区间恶化冒落过程及其变形破坏机理.最后,提出煤巷顶板恶化冒落的控制原理原则与相应的“调整工作面形态+高预应力锚杆+高分子注浆+锚索”分步联合控制方式,基于该控制方式进行设计并付诸于实践.实践结果表明:巷道两帮移近量最大值为36 mm,顶底板移近量最大值为49 mm,保证了巷道的正常使用,后期围岩的变形速率小于1 mm/d,处于稳定状态.该研究成果可以较好的揭示不同速度下煤巷顶板恶化冒落过程,同时为同类型巷道顶板恶化冒落控制提供一定的参考.

摘要:深部倾斜岩层巷道由于围岩应力高,巷道围岩变形周期和变形量都较浅部巷道有显著增加.针对曲江矿-850 m东大巷巷道围岩表现出来的两帮和顶底板的实测不对称大变形特征,采用离散元软件建模分析发现:巷道围岩大变形引起围岩塑性区不断扩大,导致锚杆支护结构失效,由此造成原有等强支护方案不能有效控制巷道变形.结合围岩性能提升和结构强化的思路,提出注浆和不等强支护方案.方案实施后,围岩塑性区半径明显减小,围岩变形速度降低、变形时间缩短,实现了巷道稳定的控制目标.

摘要:在深部强采动应力环境下,沿空留巷变形量大、来压强烈、流变时间长.锚注一体控制技术可以将高预紧力锚索支护与注浆加固有机结合,有效控制围岩塑性区发展,提高围岩强度并修复受损锚固结构.在工作面前后采动影响剧烈区内,围岩内部裂隙发育,承载能力开始降低但锚固支护结构未发生大范围破坏,是注浆加固的最佳时机.在深井沿空留巷中采用锚注一体支护技术可以有效控制围岩变形,实现围岩长期稳定.

摘要:以海石湾矿深井油页岩工作面无煤柱开采为工程背景,研究深井厚煤层的沿空留巷围岩稳定性问题.提出了高预应力、适应沿空留巷大变形基础支护和高支撑阻力、可控制沿空留巷顶底板剧烈变形的巷内加强支护的巷内支护体系,以及高强度、快速增阻、可缩性好的巷旁充填体和良好的充填区域顶板维护的巷旁支护体系.研究成果可为类似条件下沿空留巷提供参考.

摘要:采用故障树(FTA)对深井煤巷锚杆支护失效问题进行了分析.鉴于故障树基本事件发生概率的模糊性,结合模糊集合理论将故障树分析运用于深井煤巷锚杆支护系统之中.运用扩展原理,将基本事件发生概率处理为三角模糊数,根据模糊算子和模糊运算法则得到顶事件发生的概率分布.同时,对构建的模糊故障树进行敏感度分析.研究表明:深井煤巷锚杆支护系统的最关键的环节为实时、动态监测,其次是支护施工质量和环境因素的影响以及支护设计时的反馈修正,然后是锚杆支护设计的参数选取、锚杆支护的“三径”匹配问题,最后还应注意支护材料的质量问题.

摘要:在老顶“给定变形”作用下,建立了深部沿空留巷实体煤帮变形力学模型,采用位移变分法推导得到实体煤帮中部移近量计算式,研究实体煤帮变形影响因素及规律,得到实体煤帮中部移近量与实体煤帮支护强度、巷道宽度、巷道高度、老顶回转下沉角、巷道埋深之间的关系.结果表明:实体煤帮中部移近量随着巷道宽度、巷道高度、老顶回转下沉角、巷道埋深的增加而增大;实体煤帮中部移近量随着实体煤帮支护强度增加而减小.研究成果为深部沿空留巷实体煤帮支护设计提供理论依据.

摘要:为了解决小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮问题,采用理论分析与数值模拟的方法,分析了小保当煤矿大采高综采面煤壁片帮机理及影响因素.结果表明:小保当煤矿煤壁片帮主要是由于开采过程中上覆岩层形成“悬壁梁”结构,梁前端位于煤壁处,煤壁承载增大,支承压力大而引起.通过煤壁片帮因素分析得出了控制综采面煤壁片帮的合理工艺参数,2-2煤开采时工作面采高为6.5 m,支架支护强度为1.0~1.5 MPa,护帮板支护强度为1.0 MPa.提出了“控制采高、合理支架支护强度、使用护帮板”的煤壁片帮综合防控措施.

摘要:针对采动巷道支护困难,常规支护手段无法有效控制巷道变形的问题,提出预掘综采工作面回撤通道作为采动巷道卸压巷道的方案,在不增加矿井工程量的前提下改变采动巷道应力环境,并利用数值模拟软件对预掘回撤通道的卸压过程及卸压效果进行了分析.结果表明:预掘回撤通道可以作为卸压巷,一定程度上切断了超前支承压力向前方采动巷道的传递,采动应力在回撤通道附近集中,从而减小了采动巷道的围岩应力;同时,预掘回撤通道可以实现工作面的快速搬家倒面,保证矿井正常接替.以上研究为缓解采动巷道开采扰动并实现工作面的快速搬家倒面提供了一种新思路.

摘要:目前常规预应力锚索大多数情况下只能起到增强巷道破碎围岩承载强度的作用,很难对破碎围岩起到悬吊作用.以河南省新乡市赵固二矿为工程应用背景,综合现场调研、理论分析和数值模拟等方法,探讨分析了赵固二矿回采巷道顶板离层机理,研究分析了其悬吊失效的原因,据此,设计采用了以长-短锚杆间搭配间隔布置的方案,间排距为900 mm×800 mm,并进行了数值模拟与工业性试验.结果表明:试验巷道的顶板下沉量和两帮移近量有了明显的减小,提高了围岩的稳定性. 关键词：顶板离层;巷道支护;长-短锚杆;数值模拟

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