复合顶板煤层巷道锚网索支护技术研究

锚网支护近年来已推广应用于煤矿采掘巷道的控顶,大断面、高地应力、复合顶板地质条件下的煤巷锚网支护成为锚网支护技术的一项重点与难点研究项目。结合羊泉煤业3107回风顺槽煤巷大断面、复合顶板锚杆支护技术进行研究,实践证明锚网支护在大断面、高地应力、复合项板地质条件下应用成功。

基于王家岭煤矿大断面复合顶板回采巷道地质条件,采用数值模拟方法锚网索支护方案的围岩控制效果。巷道顶板离层观测和巷道表面位移监测验证了,方案及参数的合理性,可为类似条件提供借鉴。

为了解决顾北矿1312(1)综采面厚层复合富水顶板条件下巷道锚杆支护难题,根据煤巷锚杆支护围岩控制机理,锚杆支护巷道的围岩强度强化理论,高预应力、高强及超高强锚杆与锚索支护技术,提出了厚层复合富水巷道锚杆支护方案。工程实践表明,顶板和两帮采用2.5m长高预应力、高强锚杆,顶板采用6.2m锚索配合槽钢组成锚索梁结构支护,充分调动深部围岩承载能力,主动控制巷道围岩并形成稳定的承载结构,缩小了围岩塑性流动区的范围,达到了预期的支护效果。

论文介绍了平煤集团大庄矿部分采面软厚煤层复合顶板的分布情况、力学特征、对掘进与采煤的影响、采取的技术措施和施工工艺,并对其实际效果进行了经济技术评价。

分析了锚网锚索支护技术在复杂条件下快速、安全掘扩切眼的可行性,总结了在高地应力、三软煤层复合顶板条件下施工综采工作面大跨度切眼的实践经验。

通过分析贵州省青龙煤矿复合顶板松软煤层巷道原支护失败原因,并结合巷道的控制原理,提出巷道的控制技术:采用喷浆封闭围岩防止复合顶板风化破碎;用高预紧力、高强锚杆控制复合顶板的早期离层和提高围岩自身的承载能力;在允许两帮合理变形的同时,用高强锚杆提高两帮煤体强度;最后对帮角加固,防止帮角剪破坏。

根据顾桥矿南区1211(3)首采工作面煤层赋存条件,通过对地质条件的力学评估,针对巷道不同岩性采用不同支护参数,建立3种力学模型,通过模型的应力分析、位移分析和塑性区分析,结果表明巷道变形均较小,未出现破坏情况,总体支护效果良好,为厚煤层复合顶板煤层巷道支护提供设计依据。

谢桥煤矿在c13-1煤层回采巷道中积极推进支护改革,在总结1221(3)等工作面锚索网支护成功经验的基础上,进一步优化设计,成功解决了三软煤层复合顶板沿空送巷的锚、索、网支护难题,为类似情况的巷道支护提供了重要的参考依据。

东坡煤矿在复合顶板大断面切眼掘进中改变原来的木棚梯形支护方式,成功应用锚索网支护,证明锚索网支护是能够实现安全、快速和经济的一种支护形式,为今后复合顶板大断面采用锚索网支护提供依据和经验。

针对大断面软弱复合顶板巷道支护难度大、服务期间变形剧烈以及垮冒突发性强的问题,提出采用桁架锚索与锚杆(索)联合控制方法。建立桁架锚索支护顶板结构力学模型,分析了桁架锚索对顶板的主动控制作用;结合数值模拟方法对组合支护方案和参数确定,并在现场2-1101切眼进行实践,支护效果良好,具有良好的推广应用价值。

成山矿东一采区是城山矿主要采区,3#层属于优质煤层,低灰分、低硫。煤层高度4.0-4.5米。顶板为复合顶板,采用锚杆、锚索、锚网联合支护,起到了良好的支护效果。

鹤岗矿业集团新兴煤矿已有70多年的开采历史,建矿初期设计生产能力为30万吨/年,经过几次技术改造达到140万吨。为改变原有落后的梯形工字钢棚支护局面,该矿通过选取合适的支护参数和支护形式,在二水平一石门-

通过对复合顶板的岩性特征、变形破坏机理及冒顶事故特点分析，提出了复合顶板下巷道围岩的监测与控制方法，采用了锚梁网索的联合支护技术，有效的既改善了巷道围岩的支护状况。

介绍了平煤集团大庄矿部分采面软煤层复合顶板的分布情况、力学特性、对掘进、采煤的影响,采取的技术措施和施工工艺,对其实际效果进行了经济技术评价。

介绍了平煤集团大庄矿部分采面软厚煤层复合顶板的分布情况、力学特征、对掘进、采煤的影响,采取的技术措施和施工工艺,对其实际效果进行了经济技术评价。

随着煤矿采深加大与延伸,普通锚网(索)喷支护较难维持厚层复合顶板大断面煤巷围岩稳定性。通过对大量复合顶板事故调查及其产生过程分析,获得了复合顶板事故失稳机制及控制方案,并在许厂煤矿4312皮带顺槽进行了支护技术现场实践,取得了较好的支护效果。研究结果表明:为有效控制复合顶板岩层离层与竖向拉伸裂隙产生,可施加锚索来实现减跨作用,采取高强预应力锚固顶板下位复合岩层来提高岩梁的整体抗弯刚度,以减小顶板岩梁产生的弯曲应力;高强预应力锚杆、锚索、钢带和钢筋梯组成的"四位一体"的组合支护技术可较好地解决厚层复合顶板大断面沿空煤巷围岩稳定难题。

复合顶板巷道支护问题是困扰兴安煤矿巷道支护的一个难题,随着开采深度的不断加大,这一问题日益突出,严重制约了该矿的安全生产,采用锚杆锚索钢筋网架棚喷碹加强型联合支护,解决了深部复合顶板巷道支护的难题,并取得了良好的效果。

为解决复合顶板大断面开切眼支护难题,根据王家岭煤矿20106工作面大断面开切眼的地质条件,通过物理模拟试验分析了复合顶板大断面开切眼围岩变形破坏特征,结果表明:大断面复合顶板开切眼顶底角及顶板易变形破坏,开切眼扩帮期间围岩变形破坏明显超过掘巷期间围岩变形,提出了具有针对性的围岩控制对策,确定工作面开切眼采用"二次成巷+锚网索+单体液压支柱"联合支护方式,现场工程实践结果显示,开切眼最大离层量为9mm,最大断面收缩率为6.6%,支护方案较好地控制了大断面开切眼的围岩变形。

本文以两渡煤矿21015运输巷掘进为背景,通过分析断层对煤矿安全生产的影响及矿井掘进过程中过断层所采取的技术措施,详细介绍了21015运输巷通过断层采取的方法、施工参数及相应的支护参数,为具有类似条件的工作面的掘进提供了技术借鉴。

针对某矿深部采区区段煤柱宽度及巷道支护方案的设计难题,首先对区段煤柱的影响因素进行分析,运用深井厚煤层综放工作面窄煤柱沿空掘巷技术,对该矿1303轨道顺槽与上区段采空区之间留设的窄煤柱宽度进行计算,进而设计出1303轨道顺槽的永久支护方案,并进行了实践应用及围岩变形量观测,保障了沿空巷道围岩的有效控制,实现了预期的技术经济效益。

将沿空掘巷煤柱宽度按照沿采场边缘的塑性区、煤柱侧帮锚杆支护作用区和安全余量三部分之和作出了初步确定,采用极限平衡理论计算了采场边缘的塑性区宽度,利用自稳隐形拱理论确定了帮锚杆支护作用区,并通过midas数值模拟获得了最佳煤柱宽度。根据自稳隐形拱理论对沿空掘巷顺槽进行了支护设计,为复合顶板中厚煤层下沿空掘巷支护提供了理论依据。

通过研究和实践,分析巷道变形原因,应用新型成套支护技术,解决支护软弱特厚复合顶板支护问题,提高了支护的可靠性,改变了传统的支护方式,取得了显著的社会效益和经济效益。