巷道底鼓的成因及其防治措施

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在深部煤层开采中,随着开采深度的增加,软岩增多,软化性质增强,巷道压力大,导致巷道底鼓甚为严重,影响了矿井的安全生产,增加了矿井的生产成本。找出巷道底鼓的成因和防治措施,对矿井的安全、经济效益有着重大的实际意义。

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岩石巷道机理及影响因素分析

为研究巷道发生底鼓的机理,采用理论分析、模拟实验等方法,分析了底板岩层结构与物理性质、围岩应力状态、开采扰动、水理作用、支护结构等5种因素对巷道底鼓的影响,研究了一般巷道底鼓和动压巷道底鼓机理。基于此,提出复杂条件下巷道非线性、突变性、强动力性的底板岩层破坏演化及应力分布规律、巷道底鼓预防与治理时机是未来底鼓治理研究的重点。

2020-04-29 立即下载
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泥质板动压巷道机理及控制技术研究

针对棋盘井煤矿工作面巷道底鼓严重的问题,采用现场地质调研、理论解析、数值模拟的方法分析了巷道底鼓的主要影响因素,得出了软弱、无支护和应力集中是巷道底鼓的根本原因,发现了原支护条件下巷道围岩呈不均匀收缩状态,揭示了巷道底板是巷道围岩破坏的危险位置,提出了承压支护系统。结果表明:承压支护系统体现了支护结构与底板围岩的协同作用,巷道底鼓量由支护前的800 mm减小到400 mm,承压支护系统有效控制了巷道底鼓。

2020-04-28 立即下载
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回采动压影响巷道防治

针对某矿工作面巷道受回采动压影响发生底鼓的具体情况,分析了巷道底鼓的主要原因,设计了巷帮加强支护与新开卸压槽联合控制底鼓的措施,通过现场工程试验,解决了工作面巷道底鼓严重的问题,总结了巷道加固段底鼓防治的效果,为该类巷道底鼓治理提供了成功的施工经验。防治结果表明:巷道无措施加固段底鼓量是巷道加固试验段底鼓量的1.7倍,有效降低底鼓变形量47%。

2020-05-02 立即下载
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倾斜煤层软岩巷道机理分析及控制技术

以清水营煤矿110202工作面辅助运输巷为研究对象,分析得出倾斜煤层软岩巷道底鼓的主要影响因素。根据巷道外接圆理论和朗肯土压力理论,建立倾斜煤层巷道底鼓力学模型,推导出倾斜巷道底板围岩压力公式,得出倾斜巷道底鼓力学机制:巷道顶板和两帮松动岩体的垂直应力向下传递,在底板岩层中形成水平挤压应力,当底板被动塑性区内的底板围岩压力大于围岩强度时,底板破坏并向巷道临空区移动,形成底鼓。提出倾斜煤层巷道底鼓控制的"顶板—两帮—底板"系统结构支护方式,并运用到清水营煤矿110202工作面辅助运输巷,数值模拟结果显示:该方法能够有效地控制倾斜煤层巷道底鼓的发生。

2020-05-08 立即下载
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顶板爆破预裂控制煤岩巷道的可行性研究

针对漳村煤矿21采区材料巷道受采动底鼓严重的情况,提出了顶板爆破预裂控制煤岩巷道底鼓的方案,采用理论分析了顶板预裂控制巷道底鼓的力学机理。研究结果表明:巷道顶板岩体强度与底鼓量之间成反比关系。运用FLAC3D软件对其方案进行数值模拟,结果表明:巷道底鼓量、顶板下沉量、两帮位移量分别为350、350、160 mm,相比原有支护分别减小了68.2%、50.0%和64.4%,有效改善了巷道状况。说明采用顶板预裂支护技术有效地解决了煤岩巷道底鼓问题,维护了21采区巷道的稳定性。

2020-04-25 立即下载
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基于切顶卸压法的巷道防治技术

超前压力引起的回采巷道底鼓灾害严重阻碍煤矿的安全高效生产,将沿空留巷的切顶泄压技术用于治理回采巷道底鼓,并通过钻孔窥视和位移监测手段分析得出结论:切顶泄压技术能够有效遏制回采巷道的底鼓,经过切顶的巷道底鼓增速较慢,且底鼓量明显减少,不仅达到了治理底鼓的目的,还具有经济、高效、施工方便简单的特点,值得借鉴。

2020-05-16 立即下载
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巷道防治技术研究

随着东海煤矿采深不断增加,使得巷道所处压力环境愈加复杂,巷道底鼓问题也越来越严重,巷道支护也越来越困难。通过对东海煤矿32#煤层左十二副巷巷道底鼓机理、巷道顶底板岩层主要物理力学性质进行研究分析,提出了对巷道底板做弧形设计,对两底角做圆弧处理,增加巷道支护强度,减少顶板对两帮的作用力,使应力向深部转移。采用离散元软件RFPA进行数值模拟分析,确定了东海煤矿左十二副巷底鼓变形破坏特征,验证了支护设计的可行性;通过巷道底鼓变形监测,表明新型支护方案能很好地控制巷道顶底板及两帮移近量,保证了巷道的长时间稳定,取得了良好的经济技术效果。

2020-05-08 立即下载
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亭南煤矿软岩巷道机理及控制对策

亭南煤矿软岩巷道底鼓剧烈,最大底鼓量达500mm,严重影响巷道的正常使用。文中运用工程地质学、软岩工程力学等多学科理论,采用现场工程地质条件分析、室内实验与理论分析相结合的方法,以西翼轨道大巷为例,对软岩巷道底鼓变形机理及破坏过程进行了深入研究。结果表明,水平构造应力和膨胀性粘土矿物吸水膨胀是巷道底鼓的主要原因,变形机理是塑性挤出型和膨胀型综合作用的复合型底鼓,提出了"反底拱+底角锚杆"耦合支护技术结合防治水措施的底鼓控制对策。现场应用效果良好,有效控制了巷道底鼓。

2020-05-08 立即下载
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两帮注浆在煤层巷道控制中的数值模拟研究

以漳村煤矿2205工作面回风巷为试验背景,通过对其顶底板、两帮与煤柱的破坏关系分析,得到2203工作面的采动影响是造成其巷道底鼓的主要原因,其底鼓类型为挤压流动型;结合巷道的实际情况,提出对巷道两帮注浆来控制巷道底鼓的方案,并运用FLAC3D软件进行数值模拟,结果显示:两帮注浆后巷道底鼓量、顶板下沉量、两帮位移量分别为25、55、14 cm,相比原状态分别减小了78.4%、24.7%、71.4%,有效改善了巷道底鼓状况。

2020-04-25 立即下载
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浅埋软岩巷道机理及防治措施

针对鑫鼎泰煤业2#煤层轨道大巷底鼓严重的问题,基于巷道围岩变形破坏机理,通过对巷道底鼓影响因素的理论分析,确认巷道底鼓属于挤压流动性底鼓,并得出构造应力、围岩性质和支护方案不合理是导致巷道底鼓的主要因素,提出采用锚索网-双U29型钢环形支架联合支护方案。锚杆和锚索分别控制浅部、深部围岩形成承载梁,双U29型钢环形支架具有整体均匀承载、可缩的优点,整体形成"强弱强"结构。能有效的控制围岩变形,底鼓量减少约75%,满足矿井正常生产需要。

2020-05-07 立即下载
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大采高软岩巷道机理及控制技术研究

针对晋煤集团赵庄煤矿3#煤层回采巷道出现严重底鼓情况,通过对围岩破坏机理和影响巷道底鼓的各种因素的分析,确定巷道底鼓主要是由巷道围岩应力大和支护不合理造成的;随后提出顶板和两帮采用锚网索加强支护,底板采用锚注技术或锚注+卸压槽联合支护2种方案。通过FLAC3D软件数值模拟巷道塑性区和位移场的变化情况,分析了底锚杆、卸压槽分别对巷道围岩的影响。

2020-05-30 立即下载
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布尔台矿3-~1煤回采巷道机理分析与防治对策

基于布尔台矿3-1煤层地质赋存条件、开采巷道布置、工作面开采接续顺序以及巷道矿压显现实测规律,采用矿山压力与岩层控制的基础理论,探讨了回采巷道底鼓严重的力学机理,详细分析了巷道底鼓的影响因素,比较了各种影响因素的相对重要性,认为3-1煤层的顶底板岩层性质、开采深度、巷道布置以及工作面的开采接续顺序是造成巷道底鼓严重的最重要影响因素。在此基础上,提出合理选择3-1煤层相邻工作面的开采滞后错距参数,以及调整工作面接替顺序将是避免和防治回采巷道底鼓的重要途径。

2020-05-07 立即下载
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煤矿巷道机械化治理技术应用研究

为满足煤矿巷道底鼓安全高效治理的需求,基于巷道围岩治理的施工特点,提出了巷道底鼓机械化治理的技术思路和机械化施工系统的配置原则。结合煤矿巷道施工条件和机械化治理技术需要,研发了巷道修复机、底板锚固钻机等专用主导机械设备,并分析了主导设备的技术结构特征和功能特点。成套机械化治理技术在陕西彬长矿区和山西阳泉矿区应用结果表明:该套技术装备可有效提高煤矿井下巷道底鼓治理的进尺效率和安全水平,大幅减少工程施工人员,增收节支效果明显,为煤矿巷道工程减员增效、安全生产提供了可靠保障。

2020-04-23 立即下载
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煤矿巷道机理及控制数值研究

以柳林矿3103盘区运输大巷800 m处巷道底鼓为研究对象,分析了引起巷道底鼓的影响因素,提出了巷道底鼓分类,建立了底鼓量计算数学模型。利用FLAC3D数值模拟方法,对比分析了巷道原支护、底板开挖卸压槽及底板开槽与锚索联合支护情况下巷道底鼓情况,结果表明采用底板开挖卸压槽和锚索联合支护可以较好地控制巷道底鼓。

2020-05-31 立即下载
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煤矿巷道治理机群施工建模及优化配置

为满足煤矿巷道底鼓安全高效修复治理的需求,提出以巷道修复机为主导设备的机群施工思路,通过对巷道底鼓治理机群施工工艺流程的分析,以排队论为基础,建立了巷道修复机治理-胶轮运输车转运工艺模式的M/M/1/∞/m数学模型,计算得出了该模型的主要参数和特征指标,分析了巷道修复机群内部设备的动态优化配置问题。以禾草沟煤矿为例,与人工施工相比,采用巷道修复机群的施工成本降低了56. 3%,施工周期缩短了65. 6%,进一步以施工总成本最低对胶轮运输车数量进行了优化配置,并得到了不同施工长度下人工和巷道修复机群施工成本和施工周期的变化规律。结果表明:当巷道底鼓施工长度大于517 m时,宜采用巷道修复机群施工

2020-05-15 立即下载
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浅谈反拱回填技术控制高应力巷道方法

随着开采深度的增加,深部高应力巷道底鼓破坏现象日趋严重,针对这一现象,通过有限元数值模拟软件FLAC5.0模拟分析了夹河煤矿-1 010 m大巷绕道原支护条件下的巷道底鼓状况,分析了底板在无支护条件下的巷道围岩应力分布规律,得出了底鼓是因高应力、围岩性质差、支护方法不耦合和水理作用而造成的,提出了反底拱回填技术控制底鼓的新方法。

2020-05-28 立即下载
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煤矿巷道数值模拟及割槽技术

以新疆四棵树煤矿的三矿A504综采工作面的沿空巷道底鼓为例,运用数值模拟方法,分析巷道底板岩层位移和应力分布的特点,确定其底鼓类型兼有剪切错动型与挤压变形,主要原因为巷道两侧高集中应力、高水平构造应力和完整的巷道底板岩层。在此基础上,通过正交实验进行巷道底板割槽方案设计,选择合理、有效的割槽宽度和深度,解决巷道底鼓问题。

2020-05-10 立即下载
1.92MB
复杂围岩大断面回采巷道控制研究

采用有限差分软件FLAC3D对清水营煤矿110202工作面辅助运输巷道底鼓进行模拟,分析其位移、应力分布特征,得出其底鼓力学机理:巷道开挖后,在巷道顶板中形成拱形承载结构,上覆岩层重量通过拱形承载结构传递到巷道两帮,在两帮产生应力集中,在两帮垂直集中应力的约束下,底板受水平挤压作用形成主被动塑性区,当底板塑性区围岩压力大于围岩强度时,巷道底板发生应力失稳,产生底鼓。提出复杂围岩环境下巷道底鼓控制的"顶板—两帮—底板"系统结构支护方式,试验结果表明该支护方式取得了良好的底鼓控制效果。

2020-05-25 立即下载
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采动影响下回采巷道机理及实用性技术研究

通过对回采巷道底板与煤柱的破坏关系分析,得到两帮煤体首先变形破坏是采动影响下回采巷道底鼓的直接原因,认为该类巷道的底鼓类型以挤压流动性底鼓为主,并得出对其底鼓机理的新认识;研究了现有底鼓防止措施,提出了在没有更好、更直接办法控制该类巷道底鼓的情况下,巷道起底翻修不失为一种有效、经济的实用性技术。现场实践表明,采用巷道起底翻修能满足生产需要。

2020-05-03 立即下载
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安山煤矿浅埋煤层巷道控制技术

为解决安山煤矿3-1煤胶运大巷的底鼓问题,分析了巷道底鼓的主要原因,建立了巷道底鼓力学模型,采用数值模拟计算及理论分析的方法得出底鼓类型,提出了底板切槽防治底鼓的措施。结合理论计算与数值模拟结果,发现底板中部切槽相比帮部切槽更能控制底鼓;随着切槽深度的增加,底鼓量越小,但当切槽深度过大时,不利于巷道顶板和帮部的稳定。将得到的卸压槽参数用于工程实践,使得底鼓现象得到有效控制,验证了卸压槽参数的合理性。

2020-04-20 立即下载
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