摘要：综放工作面处于复杂构造应力区,为确定该区域地应力状况,采用空心包体应力解除法进行现场地应力实测,确定该区域为构造应力为主的高应力区。以地应力实测结果为依据,采用实测主应力大小和方向对数值计算模型进行初始地应力的加载,有效减小了由于不考虑构造应力导致模拟结果的误差;结合沿空巷道在掘进及回采过程的受力及变形演化机理,设计出沿空掘巷非对称支护方案,非对称支护中设计使用肩部锚索专用紧固构件,减小了锚索被剪断的几率,有效提高了锚索承载质量。工业性试验与矿压观测结果表明:在以构造应力为主的复杂应力区采用不对称支护技术,沿空掘巷支护效果良好,技术经济效益与社会效益显著。

摘要：深部采煤工作面沿空巷道围岩变形控制困难,巷道围岩往往呈现非对称变形,需要深入研究该类巷道高效支护技术。以淮南矿区某矿2331(1)工作面轨道顺槽为工程背景,首先探究巷道所处地层应力及围岩物理力学性能,依此为基础进行巷道支护参数模拟比对,选取方案三非对称巷道支护参数,可显著提高巷道非对称支护对围岩变形控制效果。最终给出该沿空巷道非对称支护设计参数,进行现场工业性试验应用,矿压监测数据显示围岩控制效果良好。研究成果为类似深部地层沿空回采巷道的高效支护提供技术参考。

摘要：为提高煤炭资源回收率,将晋能控股集团某矿605综放工作面沿空侧煤巷计划留设的30 m护巷煤柱体设计为10 m,采取现场调研、数值模拟和工业性试验等相结合的方法,对沿空侧煤巷围岩支护控制进行了研究。结果表明,沿空侧煤巷上方顶板内基本顶破断后断裂线位于沿空侧煤巷10 m宽护巷窄煤柱的正上方,提出了针对沿空侧煤巷的非对称支护方式,侧重于对煤柱侧的顶板和煤柱体进行加强支护。采用非对称支护方式后,沿空侧煤巷顶板和煤柱帮得到了很好的控制,两帮平均收敛率为2.2%,顶底板平均收敛率为3.7%,整体收敛率控制在5%以内,能够满足后续的安全生产需求。

摘要：依托G344东灵线汝州汝阳交界至洛峪段改建项目武湾隧道工程,针对浅埋偏压隧道传统对称式支护受力不均的问题,运用有限元数值模拟方法进行非对称支护形式可行性的研究。依据数值模拟结果进行应力及位移分析,得出采用增加深埋侧锚杆长度的非对称支护方案在一定范围内对于围岩支护的加强效果显著,并将研究结论应用于实体工程,最终通过监测数据对实施效果进行验证。

摘要：以贵州省遵义县某煤矿走向顺层软岩巷道为工程背景,采用巷道变形量现场实测、数值模拟等方法,分析了倾斜、急倾斜煤层附近的走向顺层软岩巷道变形破坏特征,提出非对称锚网索联合支护方案,确定了支护设计的基本参数。工程实践表明:在应力分布不均且松软复杂围岩条件下的走向顺层巷道中,采用非对称锚网索联合支护可较好地控制巷道围岩稳定。

摘要：缓倾斜煤层巷道在倾角和多种地质条件共同作用下变形破坏的形式较为复杂,给巷道围岩的稳定性控制带来很大的问题,巷道开挖后的变形破坏呈现非对称特征,缺乏针对性强的支护措施。为了安全经济地开采缓倾斜煤层,以宁煤集团石炭井二矿区实际工程为例,采用数值模拟、室内相似模型试验以及现场监测的方法对缓倾斜煤层巷道围岩分布规律及支护技术进行研究,结果表明:缓倾斜煤层巷道围岩应力分布呈现非对称特征,低帮的应力集中大小以及范围明显大于高帮,且低帮应力集中区到巷道帮侧的距离大于高帮。倾角越大,两帮的应力集中差异越明显,低帮应力集中区到两帮的距离大小值比高帮越大。巷道高帮顶角以及低帮底角呈现为压应力区,其他两边角表现为明显的拉应力区。在非对称应力作用下,巷道围岩呈现非对称变形破坏特征。根据缓倾斜煤层巷道应力-变形非对称特征,提出了支护设计的原理,对巷道围岩进行了支护方案设计。在巷道支护后,巷道围岩竖向、水平非对称应力分布特征得到明显改善,其竖向应力明显向巷道中部转移,各边角处应力集中差异明显减小,顶板最大沉降量由支护前的217 mm降低到65.3 mm,巷道两帮收敛由支护前的194.5 mm降低到74.4 mm。通过工程实际验证,有效地控制围岩稳定性。

摘要：针对采区边界遗留煤柱下侧跨掘巷道存在特殊破坏段问题,以灵新煤矿沿空侧051606回风平巷为背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟及工业性试验的综合分析方法,通过研究巷道特殊破坏段现场矿压显现情况,基于半平面体理论建立的遗留煤柱效应影响力学模型以及跨掘巷道和回采期间精细化数值模拟,确定了巷道特殊破坏段的修复支护设计方案。研究结果表明:遗留煤柱效应影响下跨掘巷道围岩在遗留煤柱中轴线正下方主要受垂直应力影响,此处垂直应力大小为13.0~15.0 MPa,而在遗留煤柱两侧边缘位置下方主要受剪切应力集中影响,此处剪切应力大小为-6.5~-5.0 MPa和5.0~7.0 MPa;051606回风平巷跨掘期间顶板位置处最大垂直应力为14.4 MPa,底板位置处最大垂直应力为13.6 MPa,顶板位置处最大剪切应力为6.5 MPa,底板位置处最大剪切应力为5.3 MPa,且最大垂直应力位于遗留煤柱中轴线正下方,最大剪切应力位于遗留煤柱两侧边缘位置下方;051606工作面回采期间对于巷道特殊破坏段围岩的扰动影响分为无应力影响段(距遗留煤柱边缘大于16 m),超前应力影响段(距遗留煤柱边缘0~16 m)和叠加应力影响段(距遗留煤柱中轴线0~17.5 m)3个阶段,且受回采扰动影响护巷煤柱和顶板靠近护巷煤柱侧偏应力集中程度较高,煤岩体更易变形发生非对称性破坏;巷道特殊破坏段采用非对称锚索桁架支护系统修复后,后续051606工作面回采期间矿压监测到顶底板收敛量为143 mm,两帮收敛量为109 mm,较巷道原始断面尺寸收敛率分别为4.3%和2.2%,整体控制在5%以内,能够很好地满足行人、通风等需求。

摘要：为探究侧向采动应力分布规律,运用弹塑性力学理论建立煤岩体侧向采动力学分析模型,同时引入Weibull分布函数,得到煤岩体侧向采动应力方程和破坏深度方程。以顾桥1126(1)工作面为背景,解出煤体侧向采动应力、应力集中系数和塑性破坏深度,并研究各因素对采动应力分布的影响,指导沿空巷道支护设计。研究结果表明:①煤体强度、界面强度、支护强度和煤厚影响煤体稳定性,煤体稳定性增高时,采动影响范围和塑性破坏深度减小,应力集中系数增大;②原岩应力和悬臂梁长度决定煤体原始受力,随煤体受力的增加,塑性破坏深度、采动应力和采动影响范围均增加。根据沿空巷道围岩状态,提出高预紧力全长锚固锚杆+锚索+钢带+金属网的非对称锚网索密集支护方案。现场实测表明:1126(1)回风巷的支护效果良好,可满足回采巷道安全生产的预期要求。

摘要：浅埋偏压小净距隧道相对于一般隧洞,围岩压力及其荷载位置变化较为复杂,在施工和后期建设中易存在岩土体局部失稳、衬砌裂缝等现象,探讨浅埋偏压小净距隧道偏压问题及防治措施,对于保证隧道设计安全性和施工质量有着重大价值。首先分析了围岩应力计算方法,进而对浅埋小净距隧道偏压变形的影响因素净距、开挖顺序等进行了系统研究,并分析了注浆加固与非对称支护两种措施的效果。研究结果:1)浅埋小净距隧道偏压的主要问题是由于隧道净距、开挖施工顺序、埋深参数不同引起;2)净距变化会引起中夹岩、隧道内侧应力产生较大变化,开挖顺序的选择与施工所选取的开挖方法有关,隧道埋深主要影响隧道内侧邻近部位侧压力,伴随隧道埋深的增大应力逐步变小;3)顶部小导管和侧部小导管加固方法对改善偏压、衬砌结构受力控制效果较好,在控制地表沉降方面,左右洞非对称支护的效果要优于单洞左右侧非对称支护。

摘要：贵州某矿6#煤层和5#煤层为近距离煤层,下煤层回采巷道的支护问题一直是影响整个回采工作的重要因素,针对该矿下煤层回采巷道的支护问题,采用钻孔窥视仪对下煤层回采巷道的围岩结构进行了全断面探测,分析了巷道围岩破坏特征;在此基础上,结合FLAC3D数值模拟软件,研究了上煤层残留煤柱底板应力分布特征,分析了上煤层遗留煤柱集中应力对下煤层回采巷道围岩稳定性的影响,并根据下煤层回采巷道围岩受力和变形特征,提出了非对称支护设计方案,现场监测数据表明该非对称支护方案能够较好的控制巷道围岩变形。