摘要：从分析层状顶板离层特征和顶板离层观测的原理入手,结合现场观测结果,认为两基点离层指示仪的深浅基点应分别设置在与巷道顶板锚索锚杆上端头同一水平位置;各类回采巷道在经受工作面采动影响时,安设深基点的顶板岩层都将产生位移,因此,对锚杆锚索支护巷道进行顶板离层观测的同时,还必须开展巷道顶板下沉量观测,只有把这2种观测结果结合起来,才能准确和客观地评价巷道锚杆锚索支护效果以及巷道的稳定性。在全面分析研究不同顶板岩层赋存条件下锚杆锚索支护巷道的变形与离层的基础上,得到了各类巷道顶板离层的临界值。

摘要：以晋华宫矿2105巷为研究背景,建立了层状顶板力学模型,发现顶板最大拉应力与巷道宽度、煤帮承载宽度呈二次函数关系,与岩层厚度的二次方成反比,分析提出了层状顶板煤巷"均压补强"支护思想,消除围岩的集中应力,加强两帮的支护,减少巷道支护的短板效应为该类巷道支护的关键所在;基于上述思想对巷道进行了支护设计,数值模拟及现场实测结果表明,在锚杆预紧力的作用下,顶板形成了明显的组合梁结构,提高了顶板岩层的整体厚度,增强了稳定性;巷道开挖20 m后保持稳定,两帮收敛15.2 mm,顶板下沉7.9 mm,底鼓5.0 mm,效果良好。

摘要：在总结分析普氏平衡拱理论不足的基础上,应用高等数学、经典力学、岩体力学等学科知识,改进平衡拱理论;根据支护的及时性,将露井联采中井工矿巷道层状顶板平衡拱分为初始平衡拱和极限平衡拱;基于两帮不同破坏模式及水平构造应力对顶板平衡拱的影响,探讨了层状顶板岩体冒落所形成的平衡拱形态及其矢高,得出了平衡拱的形态特征,而且随侧压系数增大,拱的形态变为横向扩大,这为层状顶板在支护设计方面提拱参考依据。

摘要：层位组合和物理力学性质是锚杆支护煤巷顶板稳定性的重要影响因素,顶板锚固孔钻进装置对于不同岩石类型具有不同的动力响应,可间接反应岩层的厚度与强度。因此,为克服煤巷顶板岩层状况的隐蔽性问题,合理设计锚杆支护参数,防止出现冒顶问题,对较易发生冒顶事故的煤巷顶板岩石类型进行钻进特性数值试验,研究结果表明:煤巷顶板岩石钻进过程是不连续的,锚固孔的形成是"跳跃式"的;在岩石为均质条件下,钻进速度关系为:砂质泥岩>粉砂岩>泥岩>砂岩,钻头所受阻力关系为:粉砂岩>砂岩>泥岩>砂质泥岩。以上指标在钻进锚固孔过程中利用相关仪器进行监测,对于判别煤巷顶板锚固孔范围内岩石类型及厚度具有重要意义。

摘要：针对锚杆支护的煤巷层状顶板状况,分析了其失稳的主要影响因素。采用正交试验设计与数值模拟软件UDEC对主要影响因素的不同水平组合出的煤巷层状顶板进行模拟,将正交设计方案分成4类失稳模式顶板。利用正交分析中的极差分析方法,得出煤巷层状顶板失稳影响因素的敏感性。根据模拟结果及影响因素的敏感性采用反分析的方法,确定4类失稳模式可能的组合方案。

摘要：为研究层状顶板在巷道开挖后的离层变形特征,确定顶板离层的准确位置,根据非线性接触理论,针对大宁煤矿大断面全煤巷道层状顶板结构特征,层间接触面采用状态非线性模拟的方法,构建了有限元计算模型,并运用ANSYS计算软件进行了数值模拟.模拟结果表明,大宁煤矿大断面全煤巷道在开挖后离层出现在顶板0.4,1.4,1.8和2.6 m深度位置,该计算结果基本与现场观测结果相符.研究结果表明,该计算方法对分析层状顶板变形、离层问题可行,对巷道围岩稳定性评价及支护设计有一定的参考价值.

摘要：运用复合梁原理对含软弱夹层的煤巷层状顶板失稳模式进行理论分析,随着软弱夹层厚度的增加,顶板所受的最大拉应力逐渐变小,而且呈双曲线规律变化.软弱夹层厚度变化与围岩水平应力、位移和塑性区之间的关系进行数值模拟,研究了软弱夹层对锚杆支护煤巷层状顶板稳定性的影响.根据研究结果,以软弱夹层的厚度与其在顶板内的位置为指标对顶板进行分类,为煤巷锚杆支护参数设计提供了理论依据.

摘要：本文结合四道柳煤矿北翼采区6105进风顺槽围岩条件,对巷道层状顶板稳定性进行数值模拟分析,分析认为:层状顶板围岩条件下顶板围岩深部的垂直位移明显大于均质顶板围岩条件;在垂直于层里面上存在较弱的结构面,进而影响围岩应力的传递效果,形成"层状应力传递效果";不均匀的应力增减分布诱发围岩沿岩层层间弱面发生离层现象;层状岩体组成上不同岩性、不同厚度以及不同软硬等因素影响明显,失稳隐患严重。因此,本文根据数值模拟分析结果提出合理的支护方案,模拟验证顶板位移量为0.038m,两帮的移近量达0.114m;现场顶板位移检测显示最大下沉量在0.072m左右,锚杆、锚索、钢梁的延伸和弯曲均处于允许变形范围内,而且锚杆+锚索+钢带联合支护结构稳定且无大变形特征,设计支护方案对复杂围岩应力环境下的软岩巷道支护是成功的,对矿井的安全生产至关重要。

摘要：针对高偏应力环境下层状顶板巷道冒顶事故频发、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟、现场探测和现场工程试验等综合研究方法,揭示了层状顶板巷道蝶叶塑性区的分布规律,阐明了蝶叶塑性区穿透分布致使巷道冒顶的力学机制,结果表明:蝶叶塑性区具有隔层穿透发育的特征,未发生塑性破坏岩层的存在不能阻断蝶叶塑性区在软弱岩层形成;顶板蝶叶塑性区穿透分布伴有强烈的变形压力,使软弱岩层塑性区下位未发生塑性破坏岩层受到持续巨大的"挤压"载荷,致使其发生断裂破坏,是巷道存在冒顶隐患的内在原因。据此提出了防止此类巷道冒顶的关键在于维护塑性区围岩稳定,需锚杆(索)长度大于塑性区边界,且具备可承受大变形而不破断的能力。基于以上研究,对神东保德矿81306二号回风巷进行了支护补强设计和试验,试验结果表明该支护对策能够有效维持巷道顶板稳定。

摘要：针对同一巷道不同区域复合顶板垮落问题,建立了巷道复合顶板岩层过梁结构力学模型,获取巷道顶板岩梁破断失稳形态和极限条件,提出了巷道复合顶板岩层失稳判别方法,探讨了巷道复合顶板破坏失稳与岩层定量关系影响因素,建立了巷道复合顶板冒顶隐患级别划分指标体系,给出了隐患分级方法,将巷道冒顶高度作为冒顶隐患的分级指标,开发了巷道复合顶板稳定性判别软件,掌握了石圪台矿2-2煤顶板冒顶隐患级别区划特征,给出了基于巷道冒顶隐患分级的回采巷道顶板支护参数设计方案,实现差异化支护设计的同时,减少支护材料浪费,降低高冒风险巷道的事故发生概率。