摘要：为解决薄煤层沿空留巷应力条件复杂、留巷难度大以及巷道围岩长时稳定性的难题,以陕西汇森煤业凉水井煤矿4301工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、工程实践等方法,对浅埋“三硬”薄煤层沿空留巷围岩破坏特征及控制对策进行研究,分析巷旁支护体结构参数对于巷道稳定性的影响。结果表明:给顶板提供充足的支护强度以及合适的可缩量,是巷旁充填体整体稳定的前提;高水充填材料单轴加压下的力学行为可分为“均匀压密、弹性变形、动态失稳、劣化破坏”4个阶段;在充填体宽度增加过程中,最大应力表现为先增后减再增的趋势,在充填体1.6 m宽时出现稳定承载应力核;理论计算的切顶最佳高度为10.7 m。工程实践表明,工作面后方60 m范围无大变形和明显应力集中,围岩整体控制效果良好、结构稳定,留巷效果达到设计要求。

摘要：淮南矿区地质构造复杂,围岩松软破碎,支护难度大,返修率高,有效的巷道支护方式及合理的支护参数对煤巷围岩控制至关重要。以潘三矿2331(1)工作面巷道为工程背景,建立复合顶板平衡拱力学模型。结果表明,复合层状顶板自然平衡拱变形破坏时需要及时进行支护。数值模拟分析表明,巷道支护后,围岩应力状态基本呈对称分布,应力分布形态似蝶形状;围岩浅部应力约0.2MPa,支护体发挥了应有的效能,起到了主动支护作用。巷道围岩变形中,底鼓量最大,最大值为296mm;其次为帮部变形量,右帮部变形量较左帮变形量大,最大值为175mm;顶板下沉量最大值为110mm。巷道施工后3个月现场观测数据表明:巷道综合测站处顶板基本无下沉,帮部变形在30~80mm之间,外段1^(#)~3^(#)综合测站处底鼓量为200mm左右,巷道围岩控制效果良好。

摘要：地应力是煤矿深部开采过程中各种灾害频发的重要诱导和驱动因素,摸清其规律对矿井安全开采具有重要的意义。以顾桥煤矿为工程背景,通过理论分析、现场实测、数值反演等手段分析了滞弹性应变恢复法地应力测量及地质信息可视化在顾桥煤矿的应用效果。结果表明:在顾桥煤矿南区及中央区选取了3个测点进行地应力测量,数据显示最大主应力的范围为19.44~26.87 MPa,方向接近东西向,近似水平倾角;中间主应力σ_(2)基本等于上覆岩土自重应力;最小主应力的范围为11.20~14.94MPa,方向接近南北向,近似水平倾角。该区域地应力场以水平应力为主,以近东西向为主构造应力的方向,与区域地质构造运动方向基本一致。建立了顾桥煤矿地质力学信息系统,对该系统进行了初步的应用研究,并对某新建巷道所穿越地层以及围岩力学性质展开分析,发现巷道建成后,系统会自动生成地层岩石力学的参数信息以及巷道与主应力的空间关系,可有效指导工程设计与施工。

摘要：高海拔大倾角特厚煤层开采时,巷道围岩控制难度大,返修率高,如何确定巷道断面形状及围岩控制技术至关重要。以鱼卡一井1179工作面回风巷道为背景,分析了巷道支护危险源,并提出了巷道支护技术对策,如优化巷道断面形状、巷道肩角及底角锚杆布置、顶帮锚杆整体组合支护等。采用数值模拟研究了矩形断面、微拱形断面、直墙圆拱形断面在布置上的合理性。研究结果表明:巷道围岩位移量由大到小依次为矩形巷道、微拱形巷道和直墙圆拱巷道,巷道围岩稳定性分析发现,微拱形巷道优于矩形巷道,直墙圆拱形巷道远优于前两者;从不同巷道断面塑性区范围发育情况来看,矩形巷道塑性区发育范围最大,微拱形巷道次之,直墙圆拱形巷道最小,在高海拔大倾角特厚煤层开采条件下,直墙圆拱形巷道围岩控制效果最好。