吕家坨煤矿巷道变形机理及其控制方法
近距离下伏煤层巷道变形特征及其控制方法
收稿日期:2022-02-07基金项目:山西省应用基础研究计划-面上青年基金资助项目(201901D211033)作者简介:武华杰(1987-),男,山西晋中人,工程师,从事煤炭开采技术工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2022.06.007近距离下伏煤层巷道变形特征及其控制方法武华杰(太原东山煤电集团生产(建设)技术处,山西太原 030000)摘 要:针对近距离下伏煤层巷道变形问题,研究采用数值模拟与现场监测相结合的方法,分析了下煤层回采巷道变形特征,提出了水力压裂切顶与注浆锚索支护相结合的巷道变形控制方法。
结果表明:巷道变形以顶板下沉为主,煤帮侧均匀鼓起,锚杆(索)主要为拉剪破断及松动失效破坏特征;采用切锚一体化围岩变形控制技术后,顶板下沉量为475mm,两帮移近量达372mm,顶板下沉量降低59.2%,两帮移近量降低51.4%,巷道变形控制效果显著,可为类似近距离煤层开采条件矿山提供工程借鉴。
关键词:近距离煤层;注浆锚索;水力压裂;数值模拟中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2022)06-0023-05Deformation Characteristics and Control Method of Roadwayin Contiguous Underlie Coal SeamWU Hua-jie(Taiyuan Dongshan Coal and Electricity Group Production (Construction )Technology Office ,Taiyuan 030000,China )Abstract :Aiming at the deformation problem of contiguous underlie coal seam,this method combining numerical simulation and on -site monitoring is used to analyze the deformation characteristics of the roadway in the lower coal seam mining.Roadway deformation control method.The results show that the deformation of the roadway is mainly due to the subsidence of the roof,the side of the coal side bulges evenly,and the bolts (cables)are mainly broken by tensile shear and loosening failure.The distance is 475mm,the mov⁃ing amount of the two groups is 372mm,the subsidence of the roof is reduced by 59.2%,the moving amount of the two groups is re⁃duced by 51.4%,and the control effect of the roadway deformation is remarkable.It can provide engineering reference for mines withsimilar contiguous coal seam mining conditions.Key words :contiguous seam;grouting anchor cable;hydraulic fracturing;numerical simulation 煤炭资源在我国能源结构中占主导地位,对促进我国经济发展具有重要影响[1-2]。
重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术
重复采动影响下巷道围岩变形规律及其稳定控制技术摘要:本文研究了重复采动影响下巷道围岩变形规律以及稳定控制技术。
本研究通过理论分析、试验观察及实测，总结出了影响巷道围岩变形的重要因素，例如采动频率、采孔型式、采动深度、采动形式等。
研究还提出了基于静态地质条件和巷道设计形式的稳定控制技术，并结合实例介绍了有效的稳定控制方法，如挡墙、维护层、支护和支撑技术等。
本文的结论可为改善重复采动影响下的巷道围岩变形及稳定控制技术提供参考。
关键词: 重复采动；巷道；围岩变形；稳定控制技术正文:一、研究背景随着经济的发展，采矿业的要求也不断提高。
采煤洞开采过程中，重复采动是普遍存在的现象，其对巷道围岩变形影响很大，且会导致采煤洞稳定性降低。
因此，弄清重复采动对围岩变形的影响及其稳定控制技术显得尤为重要。
二、影响巷道围岩变形的重要因素1. 采动频率：采动频率越高，围岩变形越大。
2. 采孔型式：贯入式采孔型式会使得围岩变形增大，部分采孔型式和样条采孔型式有助于减少围岩变形。
3. 采动深度：采动深度越深，往往围岩变形也会越大。
4. 采动形式：轨道式采动相比环空式采动会使得围岩变形增大。
三、稳定控制技术1. 挡墙：挡墙可以作为支撑，防止围岩变形过大或发生倾斜；2. 维护层：维护层能够将煤矿洞的围岩与采空区的围岩分隔，防止采空区围岩变形影响到煤矿洞危及稳定性；3. 支护技术：采用支护技术能够极大程度地提高采动空间的稳定性，有效减少围岩变形；4. 支撑技术：具有良好的耐磨性和抗冲击性，可以有效缓冲围岩变形，从而降低采煤洞的复杂性和危险性。
四、结论本文通过理论分析、试验观察及实测，总结出了影响巷道围岩变形的重要因素，给出了基于静态地质条件和巷道设计形式的稳定控制技术，例如挡墙、维护层、支护和支撑技术等。
本文的研究结果可为改善重复采动影响下的巷道围岩变形及稳定控制技术提供参考。
五、研究结果1. 理论分析：理论分析表明，重复采动会影响巷道围岩变形，其影响大小依赖于采动频率、采孔型式、采动深度、采动形式等因素。
探析沿空留巷工作面留巷巷道变形控制方法
探析沿空留巷工作面留巷巷道变形控制方法摘要：沿空留巷是当前国内煤矿开采中常见的无煤柱开采技术，其实质是通过采取一定的措施把回采巷道保留下来，以便于下一区段的工作面使用。
沿空留巷具有提高资源回收率、降低巷道掘进量、缓解工作面接替紧张状态、延长矿井服务年限、实现矿井Y型通风等优点，是我国煤炭安全高效开采的关键技术之一。
本文对沿空留巷工作面留巷巷道变形控制方法进行分析，以供参考。
关键词：沿空留巷；留巷巷道；变形控制引言通过对我国某地区一处煤矿开采工作面的现状进行了分析和考察，整个巷道内部的基础结构完好，巷道的顶部和边缘区域受到的变形压力不是非常严重，局部区域的突起比较严重，采取了底部落道的加固方法，靠近墙体边缘区域通过单根工字钢来进行支护，并且个别的锚索结构已经完全失效，通过后续的补充加固处理来防止出现不稳定性问题。
1沿空留巷作为一个持续性的工程，沿空留巷的工程周期可划分为三个阶段:①留巷初期，巷道开挖阶段至工作面回采前;②留巷中期，即随着工作面回采，开始留巷至留巷结束;③留巷末期，下一个工作面开始回采至所留巷道报废。
但目前大多数的研究工作都是围绕留巷中期对巷道稳定及矿压显现的控制而展开，对留巷后期巷道的使用及修复工作的研究进行得较少。
在留巷后期，随着下一个工作面的推进，之前所留巷道随着工作面的回采，再次受到采动压力的影响，会发生较大的变形和破坏。
因此，为了满足留巷末期下个工作面的运输、通风等需求，必须对所留巷道变形部分进行有针对性的修复，以确保在留巷后巷道断面能够满足基本使用要求。
2沿空留巷支护设计分析2.1巷道设置概述巷道设计矩形断面，净宽5.2m，净高2.7m，净断面14.04m2。
支护方式为沿煤层底板布置，采用锚网索支护。
巷道内南帮上部铺设动力电缆，信号电缆，监测、监控电缆，监测、监控电缆悬挂在动力电缆上方，间距≥10cm。
南帮下部铺设DN50压风管、DN75静压防尘管和25.4cm排水管，北帮上部吊挂抽放管路。
弱胶结软岩巷道变形破坏控制技术及其应用
弱胶结软岩巷道变形破坏控制技术及其应用弱胶结软岩是指结构较松散、水分较多、黏性较大的岩石，通常包括
泥岩、砂岩和灰岩等。
在煤炭、金属矿山、隧道和地下工程中，随着越来
越深的开采和掘进，弱胶结软岩岩体的变形和破坏问题日益突出。
为了控制弱胶结软岩巷道的变形和破坏，需要采取一系列的控制技术。
主要措施包括：
1.预支护：在巷道推进前，采取一系列的预支护措施，如设置钢架支撑、注浆灌浆、锚杆锚固等，增强巷道的稳定性。
2.局部加固：针对岩体变形较为严重的局部区域，采取局部加固措施，如安装钢板支撑、喷射混凝土等。
3.应力控制：通过合理设计切眼和降低开采速度等措施，减小弱胶结
软岩岩体的应力水平，降低巷道变形和破坏的风险。
4.监测预警：在巷道掘进和使用过程中，设置合理的监测体系，对巷
道的变形、应力、温度等参数进行实时监测和预警，及时发现问题并采取
应对措施。
近年来，这些控制技术已广泛应用于国内外各种类型的弱胶结软岩巷
道工程中，取得了较好的效果。
但是，由于岩石力学性质的复杂性和工程
实践的多样性，针对具体巷道的变形和破坏问题，需要制定科学合理的控
制方案和实施方案，不断探索和创新，提高工程质量和安全性。
煤矿巷道掘进围岩变形及稳定性分析
煤矿巷道掘进围岩变形及稳定性分析摘要：巷道作为矿山开采的主要载体之一，其数量和长度逐年增加。
巷道由于其特殊的工作目的，属于深埋于沉积岩地层中的地下工程，不同于地面工程。
地下深部围岩变形大，稳定性差。
巷道掘进工作面围岩的稳定性会受到多种因素的影响。
因此，在煤矿巷道掘进过程中围岩的变形与稳定性监测具有十分重要的意义。
一是要保证巷道的绝对安全，这就需要支护达到理想效果；二是尽可能地保证掘进速度，达到节约成本的目的。
本文对煤矿巷道掘进围岩变形及稳定性进行了分析，为工程安全建设提供支撑与参考。
关键词：煤矿巷道掘进;围岩变形;稳定性引言由于采矿巷道在开采影响下会发生变形和破坏，难以维持。
因此，煤矿在巷道开采过程中一般选择避免相邻工作面开采影响，即在相邻工作面开采完成后，等待采空区上覆岩层的运动趋于稳定。
再开始掘进下区段回采巷道。
但某些矿井由于采掘关系安排不当，特别是单翼采区布置时需在邻近工作面回采的同时掘进下一工作面回采巷道。
为了保证采掘工作顺利接续，回采工作面和巷道掘进“相对而行”的情况越来越频繁。
在对采对掘普遍出现的环境下，迎采巷道围岩变形失稳，锚杆和锚索支护部分失效，围岩控制更为困难，严重影响矿井的安全高效生产。
1变形机制（1）岩体的重力应力。
随着隧道深度的增加，岩体中储存的内部弹性能也增加。
巷道开挖时，围岩应力状态受到扰动，稳定的三维应力场变为不稳定的二维应力场，释放出巨大的应变能，导致巷道变形破坏。
特别是对于深软岩巷道，这种情况更为明显。
围岩的埋深对巷道的变形影响很大，如果不及时采取有效的支护措施，可能会因变形过大而导致巷道不稳定，造成破坏。
（2）地质条件。
巷道的稳定性不仅取决于岩石本身的强度，更重要的是取决于巷道的地质条件，这包括岩体的发育情况、地下水等。
一般来说，围岩的地质结构越发育，围岩的完整性就越差。
（3）巷道开挖的方式。
巷道掘进采用钻爆法，爆破作用下使得围岩松动破碎，导致巷道浅层围岩周围出现一定范围的松动圈。
复采动压巷道变形机理及关键控制技术研究
收稿日期:2022-06-06作者简介:魏 吉(1992-),男,山西阳泉人,工程师,从事开采工艺研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.05.013复采动压巷道变形机理及关键控制技术研究魏 吉(山西新元煤炭有限责任公司,山西晋中 045400)摘 要:文章以目标矿3413底抽巷的地质资料为背景,运用数值模拟、理论分析和现场试验等手段,对近距离下位岩巷在重复采动影响下的应力演化规律、位移变化规律、塑性区发育特征进行了系统研究,得出结论如下:受重复采动影响,巷道顶底板及两帮的累计移近量分别为372.3mm、488.2mm,两帮及顶底板塑性区的发育范围为4.8m,巷道呈现出明显的大变形特性;当拉应力为339kN 时,D 21.6mm 恒阻锚索进入恒阻延伸阶段,在此范围内锚索载荷始终维持在339~365kN 小幅震荡,恒阻器延伸长度累计达337mm;巷道支护体系优化后,在两次采动应力的叠加影响下,顶板下沉量为226mm,恒阻锚索未见断裂失效现场。
关键词:一巷两用;复采动压巷道;恒阻大变形锚索中图分类号:TD353;TD322 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2023)05-0047-04 为提升煤与瓦斯突出矿井回采工作面的瓦斯治理效果,可采用在邻近底板岩层中开掘底抽巷,并布置抽放钻孔的方式较好地解决上位掘进面在掘进期间的瓦斯超限问题,同时在层位选择合理的情况下,该巷道可作为下位工作面的高位瓦斯抽采巷进行二次复用,所以巷道需经历多次采动影响,往往呈现出明显的大变形特性。
众多学者[1-6]对近距离下位岩巷在重复采动影响下的覆岩运动规律、关键控制技术进行了研究。
本文将以目标矿3413底抽巷的地质资料为背景,运用数值模拟、理论分析和现场试验等手段,对近距离下位岩层巷道在重复采动影响下的变形破坏特征进行系统研究,并提出针对性的关键控制技术。
1 工程概况3413底抽巷设计长度2400m,主要作用是通过在巷道内提前施工穿层钻孔进行瓦斯预抽,从而保证3413辅助进风巷和3413回风巷的高效掘进。
《多次采动影响下大巷群围岩变形机理及全断面协同控制技术研究》范文
《多次采动影响下大巷群围岩变形机理及全断面协同控制技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的开采深度和广度不断增加，地下采矿环境变得日益复杂。
在多次采动影响下，大巷群围岩的变形问题成为矿山工程中的关键难题。
本文旨在研究多次采动影响下大巷群围岩的变形机理，并探讨全断面协同控制技术的应用，为矿山安全生产提供理论支持和技术保障。
二、大巷群围岩变形机理分析（一）多次采动对围岩的影响多次采动会导致地下岩体应力重新分布，大巷群围岩受到的荷载和约束条件发生变化，进而引发围岩的变形和破坏。
采动次数越多，围岩的变形程度和范围往往呈增大趋势。
（二）围岩变形机理大巷群围岩变形主要受地质条件、采矿方法、支护措施等多种因素影响。
在多次采动作用下，围岩产生塑性流动、裂隙扩展和垮落等现象，导致巷道断面收缩、支护结构失效。
三、全断面协同控制技术研究（一）技术概述全断面协同控制技术是一种集成了监测、预警、控制和修复等功能的矿山支护技术。
通过实时监测围岩变形，预测其发展趋势，采取相应的控制措施，以实现巷道稳定的目标。
（二）技术应用1. 监测系统：建立全断面监测系统，实时获取围岩变形数据，为后续分析提供依据。
2. 预警机制：根据监测数据，分析围岩变形趋势，建立预警机制，提前采取控制措施。
3. 控制措施：根据围岩变形程度，采取合适的支护措施，如注浆加固、锚杆支护等，以增强巷道稳定性。
4. 修复技术：对于已发生变形的巷道，采用修复技术进行加固和修复，恢复其使用功能。
四、实践应用与效果分析（一）实践应用全断面协同控制技术在多个矿山大巷群中得到应用，有效控制了围岩变形，提高了巷道稳定性。
通过实施该技术，降低了矿山安全事故发生率，保障了生产安全。
（二）效果分析1. 安全性：全断面协同控制技术显著提高了矿山生产的安全性，降低了事故发生率。
2. 经济效益：通过控制围岩变形，延长了巷道使用寿命，减少了维修成本，提高了矿山生产效率。
3. 社会效益：该技术的应用为矿山可持续发展提供了有力支持，对推动矿产资源开发和利用具有重要意义。
巷道围岩
大变形巷道围岩变形机理与控制技术摘要: 为得到困难条件下大变形巷道围岩的变形机理与控制对策以困难条件下巷道的类型划分和特点为基础，总结了巷道围岩表面变形特征和内部的变形与结构特征，详细分析了高应力大变形破坏、底鼓型巷道系统失稳、采动巷道的变形破坏、结构面错动变形机制、围岩与支护结构不耦合五类主要变形机制。
结合巷道围岩控制理论研究与工程实践，提出了目前困难条件下矿井巷道支护存在的主要问题、难点与控制关键。
关键词: 困难条件; 大变形巷道; 围岩控制; 变形机理; 控制技术0 引言近年来，随着我国经济社会的快速发展、西部能源战略基地的大力建设、南方煤企重组的结构调整，煤炭的产量在逐步提高，为国民经济建设提供了重要支撑。
然而，随着煤炭资源开发规模、开采深度的增加，开采条件在持续恶化，巷道维护难度在不断增加，这给矿山巷道支护提出了新的挑战与课题，因此，困难条件下( 例如大采深、构造应力、多次采动影响、松软围岩、突出煤层等) 巷道围岩控制理论与技术亦成为当前矿业工程领域研究的热点与难点。
首先，由于我国东中部浅部煤炭资源的日益短缺，煤层开采必然转向深部，而深部开采因高地温、高地压、高渗透压和开采扰动( “三高一扰动”)的不利影响，使得深部矿井巷道的地质力学环境愈加复杂，地下工程灾害日益增多，深部巷道围岩稳定性控制变得更为困难。
一方面，部分矿井由浅部的硬岩矿井转型为深部软岩矿井，围岩缓变型大变形支护问题十分突出。
另一方面，深部煤层开采引发的冲击地压、瓦斯突出、岩爆等突变型大变形重大灾害在我国频繁发生，给国家财产和人民生命造成了巨大的损失，动力作用下巷道围岩控制问题已成为目前煤炭科技工作者所关注的重大问题之一。
其次，西部大型煤炭生产基地的建设为矿井巷道围岩控制理论与技术的发展提供了良好的机遇，同时也提出了新的挑战。
西部矿区的地质条件有其特殊性，即第四纪冲积层非常浅、软弱基岩埋藏深、含水层较多，( 特) 厚砂砾层、松散沉积砂层、厚冲积层等地层较为常见。