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全断面高预应力强力锚索支护技术及其在动压巷道中的应用

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煤炭学报 2009年第9期34卷 1153-1159页

作者：康红普林健吴拥政煤炭科学研究总院开采设计研究分院北京100013

分析了目前煤矿锚索支护存在的问题,在高预应力强力支护理论的基础上,提出高预应力、长度较短的强力锚索,并全断面垂直岩面布置,是高地压、大变形巷道的有效支护方式.介绍了强力锚索及配套护表构件的力学性能,将强力锚索、拱形大托板及... 详细信息

分析了目前煤矿锚索支护存在的问题,在高预应力强力支护理论的基础上,提出高预应力、长度较短的强力锚索,并全断面垂直岩面布置,是高地压、大变形巷道的有效支护方式.介绍了强力锚索及配套护表构件的力学性能,将强力锚索、拱形大托板及钢筋网组成全断面强力锚索支护系统,在锚索施加预应力的同时,给钢筋网也施加了较高的预应力,使钢筋网成为预应力支护系统的重要组成部分.在潞安矿业集团有限责任公司漳村煤矿一条与回采工作面对掘的、受2次强烈动压影响的巷道中,进行了全断面高预应力强力锚索支护技术试验,巷道支护状况发生本质变化.巷道两帮移近量比原支护方式降低90%,顶板离层几乎为0,围岩变形得到有效的控制.不仅解决了巷道支护难题,而且验证了支护理论的正确性.

关键词：全断面锚索支护高预应力强力锚索动压巷道

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大采高综放动压巷道窄煤柱沿空掘巷围岩控制

煤炭科学技术 2021年第10期49卷 34-43页

作者：彭林军宋振骐周光华侯树宏何维胜郝建李安大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东青岛266590 国能宁夏煤业集团有限责任公司宁夏银川750011 国能宁夏煤业集团有限责任公司羊场湾煤矿宁夏银川750011

为研究大采高综放工作面窄煤柱沿空掘巷动压巷道矿压控制问题,以宁煤集团羊场湾煤矿2-2特厚煤层130205大采高综放工作面回风巷为工程背景,在原巷道留设35 m护巷煤柱全断面锚索支护已无法维护采掘巷道断面条件下进行窄煤柱研究。采用现... 详细信息

为研究大采高综放工作面窄煤柱沿空掘巷动压巷道矿压控制问题,以宁煤集团羊场湾煤矿2-2特厚煤层130205大采高综放工作面回风巷为工程背景,在原巷道留设35 m护巷煤柱全断面锚索支护已无法维护采掘巷道断面条件下进行窄煤柱研究。采用现场实测、数值模拟和理论预测3者相结合的研究方法,建立了巷道围岩内、外应力场力学结构模型,运用FLAC3D模拟回风巷道5、6、8、10、15 m不同宽度煤柱围岩应力分布规律。理论计算内应力场为9.5~10.3 m,窄煤柱合理宽度为5.14~5.56 m;数值模拟显示0~10 m为低应力区,10~14 m为应力峰值区,14~45 m为应力高值区、缓降区,超过45 m后逐渐趋于原岩应力,煤柱内的支承压力呈单峰分布,通过研究确定护巷煤柱尺寸为6 m。经现场应用得出,6 m窄煤柱回风巷道回采期间两帮最大变形量为241 mm,顶底板最大变形量为92 mm,巷道支护设计合理,窄煤柱注浆效果显著,窄煤柱巷道回采期间整体满足生产要求。

关键词：大采高综放开采窄煤柱沿空掘巷动压巷道

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动压巷道变形分析及围岩控制技术

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第6期33卷 731-735页

作者：鞠明和孙玉亮陈志锋周健李冬伟潘凡中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对受采动影响的巷道变形破坏严重,对动压巷道变形起决定作用的围岩破裂区进行理论分析,得到塑性区和破裂区交界处的径向应力和切向应力公式,作为围岩应力大小的参考依据;同时得到破裂区和塑性区半径公式,作为动压巷道围岩控制方案设... 详细信息

针对受采动影响的巷道变形破坏严重,对动压巷道变形起决定作用的围岩破裂区进行理论分析,得到塑性区和破裂区交界处的径向应力和切向应力公式,作为围岩应力大小的参考依据;同时得到破裂区和塑性区半径公式,作为动压巷道围岩控制方案设计的依据,并结合锚杆支护理论,得到动压巷道围岩控制方案.最终在鹤壁五矿动压巷道工程试验中得到运用,巷道变形得到明显控制,说明锚杆加锚索加喷射混凝土的控制方案合理有效.

关键词：动压巷道围岩控制破裂区巷道变形支护设计

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深部动压巷道高阻让压支护技术研究

采矿与安全工程学报 2012年第1期29卷 33-37页

作者：张志康王连国单仁亮陆银龙中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221008

为解决深部动压巷道支护的技术难题,针对曹村煤矿十采区下部人车下山巷的具体工程地质条件与生产技术条件,在现场地应力实测的基础上,采用巷道支护专家系统软件对动压巷道支护形式与参数进行优化设计,确立了以高强让压锚杆与带肋锚索为... 详细信息

为解决深部动压巷道支护的技术难题,针对曹村煤矿十采区下部人车下山巷的具体工程地质条件与生产技术条件,在现场地应力实测的基础上,采用巷道支护专家系统软件对动压巷道支护形式与参数进行优化设计,确立了以高强让压锚杆与带肋锚索为核心的新型"高阻—让压"支护体系,并进行了井下工业性试验和矿压监测。研究结果表明:基于地应力实测的高强让压锚杆和带肋锚索联合支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了围岩的变形,达到了支护设计的预期效果,保证了动压巷道的稳定和正常使用。

关键词：深部动压巷道地应力实测专家系统让压支护

基于动压巷道围岩控制的临空侧顶板压裂释能参数确定

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采矿与岩层控制工程学报 2022年第1期4卷 21-30页

作者：余鑫边俊奇刘长友中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116 山西西山晋兴能源有限责任公司山西吕梁033602

为解决煤矿动压巷道围岩控制问题,针对斜沟煤矿18106工作面地质及生产技术条件,分析了强动压巷道的显现特征与影响因素,建立了临空顶板悬臂梁力学模型,得出了临空顶板积聚弯曲弹性能与煤柱峰值应力关系式,结果表明:悬顶积聚能量与煤柱... 详细信息

为解决煤矿动压巷道围岩控制问题,针对斜沟煤矿18106工作面地质及生产技术条件,分析了强动压巷道的显现特征与影响因素,建立了临空顶板悬臂梁力学模型,得出了临空顶板积聚弯曲弹性能与煤柱峰值应力关系式,结果表明:悬顶积聚能量与煤柱应力随着坚硬顶板的厚度与抗拉强度的增大而增大,随着坚硬顶板弹性模量的增大而减小;分析了顶板压裂厚度对煤柱峰值应力的影响,确定了顶板压裂厚度为10 m。提出了水力压裂方案,并开展了水力压裂现场应用。现场试验结果表明:压裂后顶板出现大量裂缝,悬顶长度减小,临空巷道围岩变形得到了较好地控制。

关键词：动压巷道坚硬顶板水力压裂压裂厚度

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邻近层同采工作面动压巷道失稳机理及错距优化研究

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采矿与安全工程学报 2016年第2期33卷 278-283页

作者：马海峰殷志强李传明郭峰李家卓安徽理工大学能源与安全学院煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室安徽淮南232001 济南钢城矿业有限公司山东济南250101

针对邻近层同采工作面回采巷道受多次采动影响变形量大的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法对邻近层同采工作面在走向和倾向上的不同错距进行了研究。结果表明:1)邻近层工作面同采过程中,上下两工作面间岩层受多重采动影响... 详细信息

针对邻近层同采工作面回采巷道受多次采动影响变形量大的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法对邻近层同采工作面在走向和倾向上的不同错距进行了研究。结果表明:1)邻近层工作面同采过程中,上下两工作面间岩层受多重采动影响经历了连续—似连续—非连续—散体的过程;2)走向错距不同时,邻近层工作面支承压力峰值、围岩破坏范围和破坏程度由大到小依次为错距20 m、错距0 m、错距50 m、错距60 m;3)受多重采动影响,下工作面运输巷位移随工作面的临近呈现台阶式增加,经历了2次逐渐增加—明显增加—稳定的过程。采区设计应考虑邻近层工作面同采产生的多重采动影响,设计并优化得出合理的走向错距和倾向错距,改善工作面回采时采场围岩尤其是回采巷道围岩的力学状态。

关键词：邻近层工作面同采动压巷道错距

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动压巷道煤柱载荷特征及其对围岩应力的影响

矿业安全与环保 2012年第1期39卷 20-26,6页

作者：赵启峰田多李万名师皓宇华北科技学院安全工程学院北京101601 开滦(集团)蔚州矿业公司崔家寨矿河北蔚县075700

煤柱是回采巷道围岩结构的一个重要组成部分,煤柱尺寸在一定程度上决定着巷道围岩的稳定性。针对崔家寨矿E12501综采工作面具体地质及开采技术条件,运用计算机数值模拟及现场实测相结合的方法,研究不同煤柱宽度时煤柱及工作面煤体应力... 详细信息

煤柱是回采巷道围岩结构的一个重要组成部分,煤柱尺寸在一定程度上决定着巷道围岩的稳定性。针对崔家寨矿E12501综采工作面具体地质及开采技术条件,运用计算机数值模拟及现场实测相结合的方法,研究不同煤柱宽度时煤柱及工作面煤体应力分布规律,获得了煤柱内部应力场及演化基本规律。研究结果表明,煤柱宽度变化对围岩应力分布及结构变化特征影响显著,巷道维护状态是工作面煤层和煤柱内应力场共同作用的结果,为区段煤柱宽度的合理留设、回采巷道合理位置的选择及围岩稳定性控制提供了依据。

关键词：动压巷道煤柱宽度围岩应力模拟分析

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动压巷道松动圈测试技术及破坏范围评价

煤炭技术 2014年第9期33卷 328-330页

作者：赵新煤科集团沈阳研究院有限公司沈阳110016 煤矿安全技术国家重点实验室沈阳110016

通过归纳分析现有松动圈测试技术及其优缺点,选择钻孔窥视仪与非金属超声探伤2种方法对典型动压巷道的松动范围进行了联合测试,深入分析了窥视图像与超声探测数据,通过测站布孔及数学方法确定了松动圈的破坏范围。研究结果表明:钻孔窥... 详细信息

通过归纳分析现有松动圈测试技术及其优缺点,选择钻孔窥视仪与非金属超声探伤2种方法对典型动压巷道的松动范围进行了联合测试,深入分析了窥视图像与超声探测数据,通过测站布孔及数学方法确定了松动圈的破坏范围。研究结果表明:钻孔窥视法较为直观;非金属超声探伤测试数据易于分析。2种手段联合测试,可达到相互配合的效果,结合数学方法,可有效推测动压巷道的松动范围,为工程技术人员提供支护设计依据。

关键词：动压巷道松动圈钻孔窥视仪非金属超声探伤

动压巷道坚硬底板底鼓治理施工技术研究及应用

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煤炭工程 2018年第12期50卷 32-34页

作者：李旺年郭相平张幼振中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077 天地科技股份有限公司北京100013

为解决动压巷道坚硬底板底鼓无法通过风镐进行起底作业的难题,基于巷道围岩治理安全高效的施工需求,引入了"静态破碎技术"辅助治理坚硬底板底鼓的思路,提出了巷道底鼓机械化快速施工的技术方案。通过分析静态破碎剂的工作原理、技术特... 详细信息

为解决动压巷道坚硬底板底鼓无法通过风镐进行起底作业的难题,基于巷道围岩治理安全高效的施工需求,引入了"静态破碎技术"辅助治理坚硬底板底鼓的思路,提出了巷道底鼓机械化快速施工的技术方案。通过分析静态破碎剂的工作原理、技术特点及施工方法,结合巷道修复机在山西新元煤矿的应用,结果表明:该套施工技术方法可以有效提升煤矿巷道修复的机械化作业水平,降低工人劳动强度,实现减员增效,为今后类似条件巷道底鼓治理提供技术参考。

关键词：动压巷道坚硬底板底鼓静态破碎剂巷道修复机