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深埋复合顶板煤巷离层失稳机理及控制研究
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作者 常聚才 赵君儒 +4 位作者 吴博文 齐潮 郭钇君 严良欢 胡伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期57-64,共8页
为探究深埋复合顶板煤巷离层失稳及控制机理,以淮南某矿1692(1)运输顺槽为工程背景,原位观测并分析巷道顶板变形破坏特征及原支护效果,基于材料力学原理建立复合顶板岩层力学模型,解析复合顶板各分层挠度表达式,揭示复合顶板离层失稳机... 为探究深埋复合顶板煤巷离层失稳及控制机理,以淮南某矿1692(1)运输顺槽为工程背景,原位观测并分析巷道顶板变形破坏特征及原支护效果,基于材料力学原理建立复合顶板岩层力学模型,解析复合顶板各分层挠度表达式,揭示复合顶板离层失稳机理,并探究全长锚固和锚索对复合顶板离层控制机理,提出全锚改性-长锚索组合联合支护技术。研究结果表明:联合支护利用全长锚固增加复合顶板底层的弹性模量,使复合顶板底层挠度下降,通过锚索将复合顶板各分层组合成整体,形成组合梁结构,使复合顶板整体挠度降低,现场监测表明顶底板移近量下降64%,顶板未发现离层现象,最大裂隙深度由8.1 m降低至3.8 m,降低53.80%,煤巷的稳定性得到显著提升。研究结果可为深埋复合顶板离层垮落失稳控制提供借鉴。 展开更多
关键词 深部矿井 复合顶板 煤巷 原位观测 全长锚固
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连续不规则应力集中区厚层复合顶板锚网支护技术研究
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作者 王威 赵庭福 +1 位作者 赵磊 杨张杰 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期129-131,共3页
以顾桥矿1214(3)运顺为研究对象,分析巷道顶板岩性、各段不同应力分布环境、断面大及单轨吊运输起吊设备重近30 t等难点,根据掘后有效支护的原则,通过采用顶板锚杆全长锚固技术和锚索采用横向梯级组合支护,配合关键部位走向加固锚索和... 以顾桥矿1214(3)运顺为研究对象,分析巷道顶板岩性、各段不同应力分布环境、断面大及单轨吊运输起吊设备重近30 t等难点,根据掘后有效支护的原则,通过采用顶板锚杆全长锚固技术和锚索采用横向梯级组合支护,配合关键部位走向加固锚索和预应力锚索束强化等综合控制方案,实现了连续不规则应力集中区厚层复合顶板安全掘进,巷道围岩控制较好,工业性试验成功。 展开更多
关键词 梯级组合 连续不规则 应力集中 复合顶板
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膨胀应力作用下复合顶板巷道围岩支护研究 被引量:1
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作者 李宏儒 吕华文 +3 位作者 乔军 苏波 史久林 崔锋 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期58-71,共14页
针对澄合矿区复合顶板管理难度大,巷道支护困难,严重制约矿井安全开采这一问题,以山阳煤矿5号煤层1501回风巷为工程背景,对复合顶板软岩巷道的破坏机理及支护问题展开了研究。首先通过物理力学试验,得到顶板各岩层的物理参数,然后采用... 针对澄合矿区复合顶板管理难度大,巷道支护困难,严重制约矿井安全开采这一问题,以山阳煤矿5号煤层1501回风巷为工程背景,对复合顶板软岩巷道的破坏机理及支护问题展开了研究。首先通过物理力学试验,得到顶板各岩层的物理参数,然后采用现场实测和理论分析的方法,分析复合顶板的应力分布特征,从而构建山阳煤矿巷道的复合顶板力学模型,最后运用数值模拟和现场实测的方法验证支护方案的可行性。研究结果表明,矿井复合顶板上部砂质泥岩为膨胀岩,最大膨胀率为42.3%,最大膨胀应力为198.2k Pa;中粒砂岩层K4为关键岩层;提出的顶板采用全锚索支护,巷帮采用金属网+钢带+锚杆支护的支护方案,经过数值模拟和现场实测的验证,该方案可满足现场生产需求。研究成果可为类似地质条件的巷道支护提供参考。 展开更多
关键词 膨胀应力 复合顶板 围岩变形 巷道支护
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复合顶板回采巷道稳定控制技术研究 被引量:1
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作者 邢杰 《能源与节能》 2024年第2期150-153,共4页
复合顶板岩层各层之间容易产生不同的变形,导致黏结力变小,在实际生产中易出现离层破坏。通过使用锚杆(索)进行支护,可以改变围岩力学状态,有效控制围岩变形。以山西省四侯矿为研究背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法研究了... 复合顶板岩层各层之间容易产生不同的变形,导致黏结力变小,在实际生产中易出现离层破坏。通过使用锚杆(索)进行支护,可以改变围岩力学状态,有效控制围岩变形。以山西省四侯矿为研究背景,采用理论分析、数值模拟、现场监测等方法研究了复合顶板回采巷道稳定控制技术。对比锚杆应力变化曲线可知,所选用的支护方式可以有效控制围岩变形;对回风顺槽动压条件下锚固支护现状进行评价,便于优化支护方案,并为下区段工作面进、回风顺槽支护方案设计提供理论依据。 展开更多
关键词 复合顶板 回采巷道 围岩变形 数值模拟 锚杆(索)
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松软煤层综采面复合顶板治理措施
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作者 魏明 叶继青 +1 位作者 邓秘 贾国亮 《中国科技信息》 2024年第13期56-58,共3页
张集矿1712A工作面为北一1煤采区首采面,该工作面煤层极软,在回采期间极易冒落,经常出现工作面片帮、漏顶等问题;此外,从两巷掘进现场资料分析,轨顺退尺520m,运顺退尺720m向外掘进期间破夹矸(局部煤线)施工,复合顶板发育。若回采期间破... 张集矿1712A工作面为北一1煤采区首采面,该工作面煤层极软,在回采期间极易冒落,经常出现工作面片帮、漏顶等问题;此外,从两巷掘进现场资料分析,轨顺退尺520m,运顺退尺720m向外掘进期间破夹矸(局部煤线)施工,复合顶板发育。若回采期间破复合顶回采,顶板管理难度小,但对煤质影响大,回收率低。因此有效控制煤壁及托复合顶板回采是工作面安全高效回采的关键。因此,针对张集煤矿1712A工作面煤层松软和复合顶板等问题,提出了煤壁注水和复合顶板超前注浆加固的治理措施,以保证煤壁和顶板稳定性,为工作面安全高效生产提供了保障。 展开更多
关键词 复合顶板 工作面煤层 安全高效回采 顶板管理 松软煤层 张集煤矿 综采面 煤壁
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复合顶板及断层联合精准超前治理技术研究
6
作者 叶继青 魏明 王忠祥 《山东煤炭科技》 2024年第8期60-64,共5页
为实现张集北煤矿1712A综采工作面安全高效开采,针对回采过程中复合顶板易垮落、断层破碎区域较大、难以支护等问题,设计采用矿用无机加固材料和超前注浆加固技术对复合顶板及断层进行注浆加固,保证煤岩体之间的稳定性。应用表明,采用... 为实现张集北煤矿1712A综采工作面安全高效开采,针对回采过程中复合顶板易垮落、断层破碎区域较大、难以支护等问题,设计采用矿用无机加固材料和超前注浆加固技术对复合顶板及断层进行注浆加固,保证煤岩体之间的稳定性。应用表明,采用矿用无机加固材料能够使破碎顶板及围岩有效固结,改善其力学性质,大幅度提高了顶板强度及稳定性;超前注浆加固后,回采期间顶板及断层影响范围内围岩稳定性好,未发生煤壁片帮、冒顶等问题,注浆加固效果显著。 展开更多
关键词 复合顶板 综采 断层 注浆
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复合顶板松软煤层巷道变形机理及支护技术研究 被引量:1
7
作者 梁斌峰 《煤矿现代化》 2024年第3期5-8,共4页
针对山西新景矿煤业有限责任公司15219回采巷道围岩变形大,难支护的问题,分析了复合顶板松软煤层巷道的变形破坏机理,从力学角度分析了桁架锚索的优越性,提出“锚杆+单体锚索+桁架锚索+金属网”联合控制技术,通过数值模拟和现场实践结... 针对山西新景矿煤业有限责任公司15219回采巷道围岩变形大,难支护的问题,分析了复合顶板松软煤层巷道的变形破坏机理,从力学角度分析了桁架锚索的优越性,提出“锚杆+单体锚索+桁架锚索+金属网”联合控制技术,通过数值模拟和现场实践结果表明,该支护技术能有效控制复合顶板松软煤层巷道围岩变形。 展开更多
关键词 复合顶板 变形破坏 单体锚索 桁架锚索
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麦地掌煤矿复合顶板切顶卸压与巷道围岩控制方法研究 被引量:1
8
作者 李文文 《煤》 2024年第1期50-54,共5页
针对复合顶板条件下工作面回采中存在的巷道变形严重、采掘接续紧张及煤柱资源损失问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法对复合顶板切顶卸压与巷道围岩控制方法进行了研究。结果表明:对于复合顶板条件,基本顶未切顶部分... 针对复合顶板条件下工作面回采中存在的巷道变形严重、采掘接续紧张及煤柱资源损失问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法对复合顶板切顶卸压与巷道围岩控制方法进行了研究。结果表明:对于复合顶板条件,基本顶未切顶部分所受拉应力大小与切顶高度及角度密切相关,两者需合理搭配才能达到良好的切顶卸压效果,确定合理的切顶高度与角度分别为9 m与15°,据此提出了复合顶板切顶前恒阻大变形锚索补强支护与工作面分区段临时加强支护方法。通过现场实践,顶板下沉量降低52.4%,两帮移近量降低57.5%,沿空巷道变形得到了有效控制,可为类似条件矿山提供工程指导与借鉴。 展开更多
关键词 复合顶板 切顶卸压 恒阻锚索 分区段支护 围岩控制
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深部开采复合顶板巷道围岩支护技术研究
9
作者 杨二磊 《中国资源综合利用》 2024年第7期86-88,共3页
为研究深部开采复合顶板巷道围岩支护技术,以火烧铺矿260303轨道巷为工程背景,分析复合顶板巷道破坏原因,提出深部开采复合顶板巷道围岩支护技术方案。结果表明:通过优化断面形式联合锚索-长短锚杆耦合支护的多级围岩支护方案,可提高巷... 为研究深部开采复合顶板巷道围岩支护技术,以火烧铺矿260303轨道巷为工程背景,分析复合顶板巷道破坏原因,提出深部开采复合顶板巷道围岩支护技术方案。结果表明:通过优化断面形式联合锚索-长短锚杆耦合支护的多级围岩支护方案,可提高巷道断面承载强度及锚杆索的联合支护作用,现场监测顶板下沉量仅为48 mm,两帮移近量稳定为34 mm,表明围岩控制效果较好,能够保证工作面安全生产。 展开更多
关键词 深部开采 复合顶板 巷道围岩 支护技术 联合支护
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唐山沟煤业复合顶板巷道快速掘进及支护应用研究
10
作者 武佳瑞 张帅 王政喻 《能源与节能》 2024年第4期295-299,共5页
为提高唐山沟煤矿1120西3条大巷的掘进速度,以唐山沟煤矿1120西水平轨道巷为研究对象,在综合研究该巷道工程地质条件及原有巷道支护情况的基础上,分析并确定了影响该巷道掘进速度的主要因素,并有针对性地提出了基于锚杆锚索联合支护的... 为提高唐山沟煤矿1120西3条大巷的掘进速度,以唐山沟煤矿1120西水平轨道巷为研究对象,在综合研究该巷道工程地质条件及原有巷道支护情况的基础上,分析并确定了影响该巷道掘进速度的主要因素,并有针对性地提出了基于锚杆锚索联合支护的优化方案。应用FLAC3D数值模拟分析技术验证了方案的可行性,并进行了现场工程试验。现场应用结果表明,采用锚杆锚索联合支护技术能够实现巷道的安全快速掘进。 展开更多
关键词 快速掘进 复合顶板 巷道支护 数值模拟
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深部复合顶板巷道支护技术研究与实践
11
作者 李毅 《煤炭与化工》 CAS 2024年第9期24-27,共4页
针对深部复合顶板巷道围岩易发生冒顶、大变形、难支护等问题,以王庄煤矿3201轨道顺槽为研究对象,通过顶板钻孔窥视,得出深部复合顶板巷道围岩变形破坏特征及支护原理,根据预应力桁架锚索的优越性,提出“顶帮双锚索桁架”支护技术。数... 针对深部复合顶板巷道围岩易发生冒顶、大变形、难支护等问题,以王庄煤矿3201轨道顺槽为研究对象,通过顶板钻孔窥视,得出深部复合顶板巷道围岩变形破坏特征及支护原理,根据预应力桁架锚索的优越性,提出“顶帮双锚索桁架”支护技术。数值模拟表明,该技术可提高复合顶板巷道围岩的整体承载能力。现场试验结果得出,采用“顶帮双锚索桁架”支护技术后,巷道顶底板、两帮最大变形量分别为102.5 mm、55.1 mm,顶板最大离层量为20.2 mm,有效控制了深部复合顶板巷道围岩的稳定性。 展开更多
关键词 深部复合顶板 钻孔窥视 变形破坏 桁架锚索 围岩控制
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强动压复合顶板巷道围岩控制技术研究
12
作者 王超 刘耀月 温道义 《能源与节能》 2024年第4期147-149,177,共4页
煤矿井下动压显现强烈,复合顶板的回采巷道围岩变形严重,有冒顶的潜在风险。为解决强动压影响条件下复合顶板巷道的围岩控制问题,以2329工作面为研究对象,通过优化支护方案,加强顶板和两帮巷道围岩的支护强度,对复合顶板围岩变形起到了... 煤矿井下动压显现强烈,复合顶板的回采巷道围岩变形严重,有冒顶的潜在风险。为解决强动压影响条件下复合顶板巷道的围岩控制问题,以2329工作面为研究对象,通过优化支护方案,加强顶板和两帮巷道围岩的支护强度,对复合顶板围岩变形起到了较好的控制作用,经现场实践验证,该改进方案具有良好的适用性。 展开更多
关键词 深部巷道 动压显现 复合顶板 围岩控制
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挖金湾煤矿深部复合顶板巷道支护技术研究
13
作者 付廷喜 《机械管理开发》 2024年第6期326-328,共3页
针对挖金湾煤矿复合顶板巷道掘进过程中顶板下沉严重、加固支护不佳的问题,通过现场监测、理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了复合顶板巷道的变形破坏特性及支护原理,并对巷道原支护方案中“锚索间排距2400mm、2400mm,‘2-2’布置... 针对挖金湾煤矿复合顶板巷道掘进过程中顶板下沉严重、加固支护不佳的问题,通过现场监测、理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了复合顶板巷道的变形破坏特性及支护原理,并对巷道原支护方案中“锚索间排距2400mm、2400mm,‘2-2’布置”调整为“锚索间排距1600mm、1600mm,‘2-3-2’布置”,并通过数值模拟验证了支护参数的可行性。通过现场实测可得,巷道顶板下沉量及锚索受力分别控制在56mm、260kN以内,有效控制了巷道顶板的变形破坏。 展开更多
关键词 复合顶板 变形破坏特征 支护参数 有效控制
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深部开采复合顶板巷道围岩优化支护技术研究
14
作者 毛光辉 《能源与节能》 2024年第8期176-180,共5页
针对深部开采复合顶板巷道围岩变形量大、支护难度高等问题,以山西A矿11205进风顺槽为研究对象,通过应用顶板离层监测技术及钻孔摄像探测仪,对原有支护方案下围岩控制效果不佳的情况进行了分析,发现了锚杆及锚索锚固区未在稳定岩层内,... 针对深部开采复合顶板巷道围岩变形量大、支护难度高等问题,以山西A矿11205进风顺槽为研究对象,通过应用顶板离层监测技术及钻孔摄像探测仪,对原有支护方案下围岩控制效果不佳的情况进行了分析,发现了锚杆及锚索锚固区未在稳定岩层内,且锚固区均处于顶板离层量较大的区域,从而导致顶板下沉量变大。因此,提出了增加锚索长度,提高锚杆、锚索的支护密度及强度,以及使用高强度护表材料等方式优化围岩支护方案,现场监测表明,11205进风顺槽采用该优化支护方案后效果显著,可有效解决深部开采复合顶板巷道围岩变形严重的问题。 展开更多
关键词 深部开采 复合顶板 顶板离层 围岩支护
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新疆某矿复合顶板工作面开切眼支护技术
15
作者 吕景涛 《现代矿业》 CAS 2024年第2期104-107,112,共5页
有效控制切眼围岩变形是实现采面煤炭高效回采的基础,当切眼顶板为复合顶板时,则容易出现离层量大、变形严重的情况,甚至出现冒顶事故。以新疆某矿I010206采煤工作面切眼掘进为工程背景,针对切眼顶板为泥岩、灰岩等软硬岩交互组成的复... 有效控制切眼围岩变形是实现采面煤炭高效回采的基础,当切眼顶板为复合顶板时,则容易出现离层量大、变形严重的情况,甚至出现冒顶事故。以新疆某矿I010206采煤工作面切眼掘进为工程背景,针对切眼顶板为泥岩、灰岩等软硬岩交互组成的复合顶板,同时顶板存在裂隙发育、承载能力差、局部有空洞等情况,采用二次成巷方式,完成大跨度切眼掘进,综合使用顶板注浆、锚网索支护、喷浆、单体补强方式,实现切眼围岩变形控制,并给出具体支护方案。工程应用后,I010206采煤工作面切眼围岩变形量较小,后续设备安装期间,切眼围岩始终保持稳定,实现了复合顶板切眼围岩变形的有效控制。 展开更多
关键词 煤炭开采 复合顶板 切眼 锚网索支护 顶板注浆
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龙滩矿沿空留巷复合顶板分类卸压方法与应用
16
作者 周勇 《采矿技术》 2024年第3期214-221,共8页
针对传统沿空留巷卸压工程量大、过度依赖爆破、部分区域效果不佳等问题,以龙滩煤矿3124N工作面沿空留巷为工程背景,采用顶板窥视、数值模拟、理论分析、现场试验等综合研究手段,提出了一种以坚硬岩层厚度为核心的沿空留巷复合顶板分类... 针对传统沿空留巷卸压工程量大、过度依赖爆破、部分区域效果不佳等问题,以龙滩煤矿3124N工作面沿空留巷为工程背景,采用顶板窥视、数值模拟、理论分析、现场试验等综合研究手段,提出了一种以坚硬岩层厚度为核心的沿空留巷复合顶板分类卸压方法,并形成了针对性顶板分类控制技术。研究结果表明:回采巷道顶板的复合特点明显,岩层组合存在较大的变化,在顶板2~5 m范围内出现了厚度各异的坚硬岩层,该岩层的断裂失稳状态决定了沿空留巷的稳定性,坚硬岩层厚度小于3 m时,可采用密集钻孔软化和致裂顶板进行卸压。现场应用结果表明,定向爆破卸压与密集钻孔卸压相结合的卸压方案在增加沿空留巷顶板安全的同时,提升了顶板卸压效率,降低了留巷顶板变形量,有效保障了留巷质量。 展开更多
关键词 沿空留巷 强矿压 坚硬岩层 复合顶板 高效卸压技术
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复合顶板巷道支护技术研究
17
作者 张明辉 《机械管理开发》 2024年第8期317-319,共3页
某矿91105回风巷掘进区域顶板为松软复合顶板,巷道在地应力、围岩强度低以及采掘扰动等多因素影响下出现变形量大问题,原有的锚杆锚网支护方式难以满足围岩控制需要。因此,结合91105回风巷现场地质条件,提出采用全断面高预紧力锚索方式... 某矿91105回风巷掘进区域顶板为松软复合顶板,巷道在地应力、围岩强度低以及采掘扰动等多因素影响下出现变形量大问题,原有的锚杆锚网支护方式难以满足围岩控制需要。因此,结合91105回风巷现场地质条件,提出采用全断面高预紧力锚索方式支护围岩,充分发挥锚索悬吊能力提升围岩自身稳定性,并具体给出围岩支护参数。现场应用后,91105回风巷围岩变形量大问题得以较好解决,巷道在使用期间基本不需要修整,现场取得较好围岩支护效果。 展开更多
关键词 复合顶板 围岩支护 全断面锚索支护 高预紧力
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复合顶板工作面收尾围岩支护方式优选及应用分析
18
作者 薄勇吉 《机械管理开发》 2024年第3期294-295,298,共3页
复合顶板条件下煤炭开采时顶板管理难度较高,容易出现顶板离层量大、冒落等问题,给采面煤炭安全回采带来制约。以山西某矿31107综采工作面为研究对象,针对采面顶板为复合顶板问题,在综合对比锚杆及锚索支护、工字钢架棚支护以及联合支护... 复合顶板条件下煤炭开采时顶板管理难度较高,容易出现顶板离层量大、冒落等问题,给采面煤炭安全回采带来制约。以山西某矿31107综采工作面为研究对象,针对采面顶板为复合顶板问题,在综合对比锚杆及锚索支护、工字钢架棚支护以及联合支护(锚网索+工作钢架棚)基础上,优选采用联合支护方式控制回撤通道围岩稳定;结合现场条件,对收尾工作安排进行阐述。采用的收尾方式及围岩控制方式可满足31107综采工作面大吨位设备回撤需要,期间未出现围岩变形量大、液压支架压死等问题,为采面设备安全高效回撤创造了良好条件。 展开更多
关键词 复合顶板 收尾围岩支护 优选
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井下复合顶板无煤柱沿空留巷技术的应用研究
19
作者 杨春鹏 《山西化工》 CAS 2024年第9期174-177,共4页
为了解决台头煤焦有限公司8292工作面厚煤层复合顶板条件下综采效率低、成本高的问题,首次提出了在厚煤层复合顶板工况下采用无煤柱沿空留巷技术。对特殊地形条件下的顶板切缝孔设置及装药布置结构、分类补强支护结构、恒阻大锚索加强... 为了解决台头煤焦有限公司8292工作面厚煤层复合顶板条件下综采效率低、成本高的问题,首次提出了在厚煤层复合顶板工况下采用无煤柱沿空留巷技术。对特殊地形条件下的顶板切缝孔设置及装药布置结构、分类补强支护结构、恒阻大锚索加强结构进行了专项技术改进,保证了在特殊地质工况下的应用可靠性。目前该技术已经在台头煤焦有限公司投入应用,取得了很好的经济效益和社会效益。 展开更多
关键词 复合顶板 无煤柱 沿空留巷
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煤岩交互复合顶板跨界锚固支护研究
20
作者 赵振飞 高雁 《能源科技》 2024年第5期37-41,共5页
任家庄煤矿110902风巷为煤岩交互复合顶板,根据该巷实际地质赋存条件和应力实测值,进行UDEC模型设计,建立了巷道位移运算步数模型,得出当应力释放值R为1.0时,顶煤出现非常明显的裂隙,并向煤层深部、巷道两帮延伸。在应力释放系数R为1.0... 任家庄煤矿110902风巷为煤岩交互复合顶板,根据该巷实际地质赋存条件和应力实测值,进行UDEC模型设计,建立了巷道位移运算步数模型,得出当应力释放值R为1.0时,顶煤出现非常明显的裂隙,并向煤层深部、巷道两帮延伸。在应力释放系数R为1.0时,分别采用长度为1.0 m、2.0 m、3.0 m的锚杆模拟,揭示了随着锚杆长度从1.0 m增加到合理长度,围岩松动圈逐渐缩小,且裂隙数量大幅下降,裂隙深度控制在锚固区内。基于煤岩交互复合顶板支护技术,确定110902风巷锚杆长度为2.4 m,并重新设计了110902风巷支护方案。十字布点监测结果表明,巷道支护圈抑制了巷道围岩变形,断面尺寸完全可以满足安全生产使用。 展开更多
关键词 复合顶板 运算步数 锚杆 支护方案 十字布点
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