摘要：煤矿安全高效回采往往伴随工作面接替紧张问题,矿区巷道快速掘进,尤其是煤巷高效掘进能较好地缓解。针对内蒙古自治区东胜煤田新街台格庙矿区进行煤矿快速掘进研究。首先针对矿区工程地质条件,从地质条件、巷道断面、巷道掘进设备选型、巷道支护工艺及施工劳动组织等方面分析影响巷道快速掘进原因;其次,依托矿区地质条件优选EJM540/4-2型掘锚一体机+MZHB5-1500/25型煤矿用锚杆转载机+DZQ100/100/45型煤矿用带式转载机+DWZY1000/1200型带式输送机自移机尾配套组成的掘进设备方案;细化分析了超前钻探、截割系统、临时防护、机载支护系统、物料运输系统、行走系统、工作面除尘系统的设备参数;最后,结合矿区煤巷围岩条件与掘进设备参数优化支护设计,从而实现巷道快速掘进。研究成果为类似地层巷道快速施工提供了技术参考。

摘要：介绍煤巷锚杆支护技术的最新进展与研究成果。在支护理论方面,认为锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏,最大限度地保持围岩完整性,避免有害变形出现;围岩地质力学测试仪器包括小孔径水压致裂地应力测量装置、围岩强度原位测量装置及钻孔窥视仪的技术特征与使用方法;论述锚杆支护动态信息设计方法的特点与设计步骤,及面向现场工程技术人员使用的支护设计软件组成与功能;分析高强度锚杆支护材料的力学性能,包括锚杆、锚固剂、W型钢带和锚索;最后,介绍井下应用实例,通过监测数据,评价支护效果。实践证明,锚杆支护是目前最适合煤巷的高效、经济的支护方式。

摘要：以宁夏石沟驿煤矿运输巷锚网支护为背景,进行了支护参数正交试验设计,运用UDEC数值计算,并通过"极差分析法"分析寻找出关键参数.研究表明:影响松软破碎煤巷锚网支护效果的敏感因素是锚杆长度和间排距.借助灰色模糊关联理论分析,综合考虑围岩变形和锚杆用钢量,最终获得经济合理的巷道整体优化支护方案.

摘要：在分析煤巷帮部破坏机制和加固机制的基础上,通过建立煤巷力学模型、分析支护力与莫尔圆的关系、研究帮部极限平衡区宽度及巷道耗能机制,提出强帮护顶概念设计,从理论方面对煤巷强帮支护理论进行论证。应用FLAC3D软件对煤巷进行模拟,详细分析巷道开挖引起的围岩力学响应情况,阐明帮锚杆对帮部强度的影响,从数值模拟角度对煤巷强帮支护理论进行论证。最后,煤巷强帮支护理论被成功应用于马兰、官地等矿山煤巷支护设计,在实践中取得良好效果。研究结果表明:(1)提高煤巷帮部支护强度,一方面可提高帮部对顶板的承载力,另一方面会减小帮部极限平衡区宽度和顶板广义跨度。(2)提高煤巷帮部结构体与顶板结构体的强度比值和刚度比值,有利于减少帮部结构体塑性铰的数量,使巷道结构体形成合理耗能机制,提高整体稳定性。(3)针对帮部比顶板岩体强度低的巷道,采用强帮护顶概念设计形成强帮护顶良性作用机制与合理耗能机制,以保证巷道的安全性。(4)增加煤巷帮锚杆直径、长度或增大帮锚杆布置密度,可达到有效控制围岩变形、减少极限平衡区的效果。(5)数值模拟与现场应用均表明,提高煤巷帮部的强度可以提高巷道的整体稳定性,煤巷强帮支护理论在工程实践中具有良好的适用性。

摘要：系统介绍了锚杆支护技术的最新研究成果.在支护理论方面,认为锚杆支护的主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏,最大限度地保持围岩完整性,避免有害变形出现;围岩地质力学测试仪器包括小孔径水压致裂地应力测量装置、围岩强度原位测量装置及钻孔窥视仪的技术特征与使用方法.论述了锚杆支护动态信息设计方法的特点与设计步骤,及面向现场工程技术人员使用的支护设计软件的组成与功能;分析了高强度锚杆支护材料的力学性能;介绍了国内锚杆施工机具的发展现状.

摘要：为研究煤巷围岩变形破坏机制,将汾西矿区煤巷作为原型进行物理相似模型试验研究。阐述了试验设计,改进了平面模型实验台,通过配比试验确定了煤岩层的相似材料,建立煤巷物理相似模型,研究煤巷在无支护状态下围岩应力分布规律、位移和变形破坏特征,分析煤巷变形破坏机制以论证煤巷强帮强角支护技术,并进行了工程实践应用。研究结果表明:煤巷破坏源于帮部和角部,帮部、角部与顶板相互加剧破坏,导致煤巷失稳。相对位移是反映围岩破坏程度的关键指标,帮部相对位移远大于顶板。煤巷帮部破坏最严重,属于局部垮落破坏,垮落深高比为0.29;顶板破坏属于整体下沉破坏,在角部2条主裂纹作用下有冒落趋势;角部属于裂纹破坏形式,贯通后会跟随帮部或顶板垮落。可见,控制煤巷帮部和角部变形破坏,提高其支护强度,是保证煤巷围岩稳定性的关键,论证了煤巷强帮强角支护技术。工程监测表明,强帮强角支护技术具有良好的适用性。

摘要：针对断层区煤巷顶板破断问题,分别建立了正断层和逆断层构造区的顶板弹性深梁力学模型,研究了顶板应力分布规律,并以Mohr-Coulomb破坏准则为判据,分析了不同顶板压力、支护强度、跨高比等因素下的顶板破断机制。理论分析表明,顶板深梁最大有效剪应力随跨高比增大而增大;其随跨高比不同而呈现出3种不同破断模式;穿越断层的巷道在断层区域应尽早使用强力支护系统,提高支护强度;穿越正断层的巷道在断层面附近应当提高护表效果。根据理论分析结论提出,在煤巷断层区使用让压型锚索箱梁支护系统,可对顶板围岩进行及时强力支护,实现"先控后让再抗",既能有效发挥支护系统作用,又能充分发挥围岩自承能力。上述支护对策应用于巨野矿区断层区煤巷支护方案设计中,有效防止了顶板事故的发生,验证了理论分析的正确性。

摘要：以徐州矿区发生非线性大变形破坏现象的深部煤巷围岩结构体为研究对象,从围岩3个部位相互作用的角度提出有效控制底臌的新方法。通过对围岩物理力学性能的测试、理论分析、数值模拟、现场试验的研究,得出采用锚网索耦合支护技术控制底臌的力学作用机制:利用关键部位施加锚索,减小顶板松动岩体通过两帮传递到底板上的压力,有效减小底臌量;利用锚网注浆增加两帮岩体强度及减小收缩量,限制两帮对底板两侧形成的固定约束向深处转移,以减小发生底臌的底板宽度;对底角施加刚性锚杆及注浆,分解来自两帮的挤压应力,提高底角抵抗剪切滑移破坏的强度,控制底臌。在该原理下提出控制设计,运用到夹河煤矿-850m水平煤巷,监测结果表明:基于技术原理下的支护设计可以有效控制深部煤巷大变形和底臌的发生。

摘要：在现场调研与专家意见法的基础上,设计了《影响西山煤巷掘进速度的因素调查表》,该表共有6个一级指标和28个二级指标,基本上涵盖了影响煤巷掘进速度的各个方面。经过信度分析,克朗巴哈系数介于0.8～0.9,该量表的内在信度可以接受,经过KMO检验和Barlett球度检验,认为非常适合做因子分析。在此基础上,运用SPSS 17.0对问卷调查的结果进行因子分析,提炼出影响西山矿区煤巷掘进速度的7个公共因子:班组管理因子、工程地质条件预报水平因子、设备管理因子、支护参数优化设计因子、人员素质因子、工程岩层条件因子、绩效管理因子。针对这7个公共因子,为西山矿区煤巷快速掘进提出了7个方面的具体建议。

摘要：针对大断面综放沿空煤巷掘进过程中存在的支护难题,以王家岭煤矿20103区段运输平巷为工程背景,采用现场调研、数值模拟和井下试验等手段进行破坏机制与控制技术研究。结果表明:1)综放沿空煤巷顶板存在强烈的不对称下沉和水平挤压错动变形,煤柱侧顶板破碎严重,煤柱帮挤出变形显著;2)关键块回转运动引起沿空煤巷围岩性质和支承压力沿巷道中心轴两侧存在明显不对称性分布,其必然导致矿山压力显现的不对称性,关键块回转使得顶板岩层产生水平运动,进而导致岩层错动、滑移、膨胀形成挤压破碎带并压迫支护结构;3)关键块B的回转运动是综放沿空煤巷异常矿压显现的根本原因,顶板最大垂直位移位于巷道中心偏煤柱侧200~600mm范围内,最大水平位移量达250 mm,0水平位移点向实体煤侧偏移约0.9 m。提出了以不对称锚梁桁架为核心的综合控制系统,阐述了其减弱外部应力传递,加强煤柱侧顶板支护,适应顶板岩层水平运动及防治冒顶的原理。在上述研究基础上,结合王家岭地质生产条件进行支护参数设计,并进行现场应用。工程实践表明,该支护技术能够有效保证巷道顶板围岩稳定。