坚硬直接顶煤巷围岩变形特征及支护技术

《巷道过坚硬顶板房柱式采空区围岩控制技术研究》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采，采空区的安全问题日益突出。

在巷道穿越坚硬顶板房柱式采空区时，围岩控制技术显得尤为重要。

本文旨在研究并探讨该类采空区的围岩控制技术，以提高采矿作业的安全性和效率。

二、坚硬顶板房柱式采空区特点坚硬顶板房柱式采空区具有顶板坚硬、房柱式结构、空间分布不规则等特点。

在开采过程中，由于地质条件和采矿方法的影响，该类采空区往往存在围岩稳定性差、易发生冒顶等问题。

因此，在巷道穿越该类采空区时，必须采取有效的围岩控制技术。

三、围岩控制技术研究（一）监测技术首先，采用先进的监测技术对采空区的围岩进行实时监测。

通过布置监测点，利用地音、微震、应力计等设备，实时监测顶板和房柱的变形、应力变化等情况。

通过分析监测数据，预测围岩的稳定性和可能出现的危险情况。

（二）支护技术针对坚硬顶板房柱式采空区的特点，采用合适的支护技术是保证围岩稳定的关键。

常用的支护技术包括锚杆支护、锚索支护、钢拱架支护等。

根据实际情况，选择合适的支护方式和参数，确保支护结构的稳定性和可靠性。

（三）注浆加固技术注浆加固技术是提高围岩强度和稳定性的有效手段。

通过向围岩内部注入水泥浆、化学浆等材料，提高围岩的承载能力和抗变形能力。

注浆加固技术应根据实际情况选择合适的注浆材料、注浆压力和注浆方式。

四、技术应用与效果分析（一）技术应用在实际应用中，根据采空区的具体情况，综合运用监测技术、支护技术和注浆加固技术。

首先，通过实时监测掌握围岩的变形和应力变化情况；其次，根据监测结果采取合适的支护措施；最后，采用注浆加固技术提高围岩的稳定性和承载能力。

（二）效果分析通过应用上述围岩控制技术，可以有效地提高巷道穿越坚硬顶板房柱式采空区的安全性和效率。

首先，实时监测技术可以及时发现围岩的变形和应力异常情况，为采取措施提供依据；其次，合适的支护措施可以确保巷道的安全通行；最后，注浆加固技术可以提高围岩的稳定性和承载能力，减少冒顶等事故的发生。

回采巷道变形破坏机理及其支护方法摘要煤矿回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担和安全瓶颈。

本文总结了煤矿回采巷道变形破坏的直观表象，并深入分析了巷道变形的发生机理，在此基础上探讨了加强巷道支护的方法。

关键词煤矿；回采巷道；变形；支护在煤矿回采工作面推进的过程中，受采动影响回采巷道容易发生各种变形。

回采巷道的变形破坏将会严重影响采煤效率，造成工作面半停产或停产，阻碍设备运输和通风，增加企业的经济负担，并且给井下工作人员的生命安全造成严重影响。

深入分析煤矿回采巷道变形破坏的特点以及破坏机理，探讨加强巷道支护的方法，可以为煤矿安全生产提供保障。

1 煤矿回采巷道变形破坏特点分析煤矿回采巷道发生变形破坏，最直观的表象为：巷道断面的形状发生改变，断面面积减小；支架在压力作用下产生很不规则的变形，或者直接折断，形成爬行巷道；压蹦U型钢支架卡子螺栓；支架顶梁被压弯折断，高压力将棚腿挤进巷道围岩，或者挤入底板内，出现底鼓现象。

这些情况的出现将会严重影响矿井机电设备以及煤炭的正常运输，加大了通风阻力，增加了瓦斯积聚的危险，导致工作面的推进难以进行，容易造成工作面停产。

另外，一旦回采巷道出现变形破坏后，为了维持生产，需要对巷道进行扩帮处理、卧底翻修，并需要将因此而产生的渣物清理后运出，这无疑会花费大量的人力财力和物力，并会大大增加工作面停产时间。

大大降低了劳动生产率，增加了吨煤成本，并增加了威胁矿工人身安全的危险因素。

煤矿回采巷道的变形破坏通常具有如下特点。

对于单一煤层，如果回采巷道将煤层的顶底板作为自身的顶和底，即所谓的一次采全高，并且煤层顶底板比较坚固的情况下，此时的回采巷道一般能长时间保持稳定不发生大的变形破坏，在煤矿开采过程中不需要专门对其再加固和再翻修。

但对于位于复杂地质条件附近的回采巷道，需要经常对这些巷道进行加强支护，不断维修，这类回采巷道往往需要花费较大的精力去维护。

深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术摘要：随着我国煤矿开采深度的不断增加，围岩控制及支护技术成为深部巷道开采的聚焦点。

因此，本文首先简要的阐述了煤矿深部巷道围岩条件及变形特点，然后重点分析了煤矿深部巷道围岩稳定性控制措施。

关键词：深部巷道；控制措施；技术1 煤矿深部巷道开采特点深部巷道围岩条件比较复杂，只有充分了解深部巷道围岩性质的变化才能因地制宜，进行有效的围岩控制。

深部巷道围岩开采过程中会表现出如下特点：与上部围岩相比，深部开采巷道围岩密度增加，围岩变硬；开挖前，岩体处于三向受力状态下，由于巷道掘进后，周围岩石被开挖，相当于卸载，致使其压力释放，岩体容易破碎，导致围岩强度有所下降，出现大量细微裂缝，围岩软化。

开采巷道的变形特点：（1）由于巷道开挖后，围岩会发生卸载现象，岩体能量突然得到释放，使得围岩塑性区和破碎区范围加大，巷道两帮移近量大，继而两帮高应力传到底板，巷道底鼓严重；巷道变形易受扰动，对外部环境影响反应十分灵敏，外部作用发生变化变化，巷道应力、变形均会出现显著改变。

（2）巷道围岩变形的时间效应。

初期来压时比较快、变形也非常显著，如果不采取科学有效的支护措施，极易发生冒顶、片帮等现象，当围岩变形稳定后，围岩则长期处于流变状态。

（3）巷道围岩变形的空间效应。

深井巷道来压方向大多表现为四周来压，不仅是顶板、两帮发生明显的变形和破坏，而且底板也会出现较强烈的变形和破坏，如果不对底板采取有效控制措施，巷道则会发生严重底鼓，而强烈底鼓则会加剧两帮和顶板的变形和破坏。

（4）巷道围岩变形的冲击性。

在有明显的冲击倾向性的巷道中，围岩变形有时并不是连续、逐渐变化的，而是突然剧烈增加，这就导致了巷道断面迅速缩小，具有强烈的冲击性。

2 深部煤矿地区地应力测量与分析方法目前我国各大煤矿区对深部煤矿地区的地应力场的分布特征缺乏清晰、准确的认知，在系统认识方面也有所不足。

目前可直接在深部煤矿地区地应力场分布研究过程中进行使用的数据仍然不足，很多煤矿深部井下工程如支护问题以及冲击地压防治问题等等，在过去较少考虑到地应力以及地应力场这组重要参数。

煤矿巷道再造高强度承载结构快速支护技术及工程应用徐佑林;吴旭坤;周波;郑伟;吴少康;周泽;陈志松;张际涛【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】针对松软、破碎围岩巷道可锚性差、受强动压和强构造应力影响等问题,开展了大量现场调研并归纳分析了3种典型煤矿巷道围岩大变形和围岩控制难题;在分析现有支护技术和理论基础上,提出再造高强度承载结构快速支护技术思路和再造方法。

以贵州龙宝煤矿11205运输下山为工程背景,分析其变形破坏原因,结合实际设计出对破碎围岩进行置换加卸压的联合支护方法,理论上建立巷旁充填墙承载力学模型,分析了巷旁充填墙的承载强度,确定了巷旁充填墙的强度与巷道围岩的可适性及有效性。

结合FLAC^(3D)数值模拟与Python脚本编程语言,实现飞蛾火焰优化算法,确定最优的破碎围岩巷道的置换参数(墙体厚度和卸压区宽度)。

研发了高强度高韧性充填支护新材料。

通过对软弱墙体进行置换再造,让巷道顶板、充填体和底板重新构成一个整体承载结构。

井下工业性试验结果表明,对巷道软弱岩体进行置换再造后,巷道顶板、充填体和底板所构成的新结构可实现整体承载,充分发挥了围岩自身承载能力和抵抗变形能力,围岩变形趋于平稳,收敛速率基本都小于0.2 mm/d,无明显变形,且数值模拟计算结果与工程实践监测较为吻合,表明巷旁充填置换支护方案对松软破碎围岩巷道控制有较好的效果。

最后,对深入研究再造承载结构快速支护技术进行了展望。

【总页数】15页(P34-48)【作者】徐佑林;吴旭坤;周波;郑伟;吴少康;周泽;陈志松;张际涛【作者单位】贵州理工学院矿业工程学院;南京工业大学安全科学与工程学院;安徽理工大学矿业学院;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;贵州大学矿业学院【正文语种】中文【中图分类】TD315【相关文献】1.软岩巷道结构高强稳定型支护技术及工程应用2.提高U型钢巷道支护-围岩结构承载特性的补偿原理及工程应用3.煤矿采煤巷道快速支护平台的结构设计4.煤矿井下快速开采巷道支护结构的优化研究5.煤矿巷道快速掘进及高效支护技术要点与应用分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

超化煤矿巷道围岩变形特征及稳定性控制措施分析摘要：本文以超化煤矿22底板轨道下山下段（原中央行人下山）巷道出现的变形破坏问题作为分析对象，对巷道出现的变形破坏原因进行了探究，结合巷道地质条件实际，针对性提出了“锚网喷+底板锚杆+预留变形量+全断面封闭格栅拱形支架”复合型支护方案，从巷道返修情况来看，返修支护方案整体实现了对巷道围岩的稳定性控制，对类似巷道支护有一定的借鉴意义。

关键词：煤矿巷道；围岩变形；特征；稳定性；控制；分析1、工程概况超化煤矿22底板轨道下山下段巷道埋深在660m左右，从地质勘察来看，巷道所在层位主要是粉砂岩，其中包含有较多的裂隙，也含有一定的钙质结核和黄铁矿，包含一层厚度在0.2m左右的泥岩，非常容易出现破碎问题。

根据现场勘测情况来看，最大的水平主应力为水平应力，大小接近29MPa，与巷道呈现出69°的夹角，巷道整体承受着相对较高的地应力影响，虽然巷道围岩的强度相对较大，但是在巷道掘进后，整体表现出较强的变形破坏问题。

从巷道原支护设计来看，巷道设计采用的是锚网索支护。

2、22底板轨道下山下段巷道变形破坏特点通过对22底板轨道下山下段巷道的现场观测来看，巷道主要的变形破坏特点主要表现在三个方面：首先，巷道在全断面出现了变形破坏问题，巷道两帮内挤明显、底鼓突出、拱顶下沉量较大。

其次，巷道围岩不仅变形量较大，同时，变形速度相对较快，且出现了变形持续时间偏长的问题。

从现场测量来看，很多巷道在掘进后的2d内，变形速度少则达到了12mm/d，多则可以得到110mm/d。

从变形时间来看，巷道变形持续时间达到了8个月，部分地段甚至超过了15个月。

从变形量来看，围岩变形量通常情况再280mm-1000mm之间，部分地段甚至出现了更大的变形。

第三，巷道在变形破坏的过程中，很多支护结构也有着明显的破坏问题，巷道表面的浆体开裂较多，同时，很多地段的锚索、锚索也出现了较多的破断。

虽然技术人员进行了多次修复，围岩的稳定性相对于先前有了提升，但是整体仍旧不能保证较长时间的稳定。