深部煤巷锚杆（索）支护顶板安全评价及预警技术

针对深部煤巷顶板变形大、下沉严重，锚杆（索）易失效导致巷道坍塌冒顶问题，建立不同预应力下“锚杆＋围岩”复合加固模型，提出了深部受采动影响巷道锚杆（索）支护顶板“安全潜力”理论和安全性评价方法，发明了顶板离层遥测系统和基于离层速度比率预报顶板冒落的方法，实现了锚杆（索）支护顶板安全评价及预警，成果获国家科技进步二等奖。

山东科技大学 2021-04-22

一种建筑物多层地下结构支护施工方法及支护装置

本发明涉及一种建筑物多层地下结构支护施工方法及支护装置，按照如下方法进行，挖掘工作井、安装工作井支护装置、挖掘水平挖掘井、安装水平挖掘井装置，继续向下挖掘工作井、安装对应的工作井支护装置、挖掘水平挖掘井、安装水平挖掘井装置，依次类推从上到下进行工作井和水平挖掘井的挖掘及支护装置的安装，施工方便，能够从上到下进行支护，在挖掘的过程中进行支护装置的安装，进一步提高了低下施工的安全性，减少了低下施工的安全隐患和地面下陷的风险。

聊城大学 2025-01-08

柔模混凝土锚碹联合支护技术

由西安科技大学煤矿支护研发中心王晓利教授创新团队开发的柔模混凝土锚碹联合支护技术，具有完全自主知识产权，居于国际领先水平，实现了理论、技术的重大突破和装备、材料的集成创新。柔模混凝土锚碹联合支护的具体工艺过程是预先制作柔性模板，通过锚杆和钢筋网将柔性模板固定在巷道周边，采用混凝土泵将自密实混凝土拌和物灌入柔模中，利用柔模透水不透浆的特性，将混凝土中多余的水分滤出，降低水灰比，提高混凝土早期和后期强度。这样就在巷道周边就形成一个锚碹联合支护结构。目前已在神华宁煤集团、神华乌海能源公司和贵州六枝工矿集团等单位的 4 个煤矿得到推广应用。 柔模混凝土连续锚碹支护技术能适应高地压等复杂困难条件，主要用于服务年限较长的开拓和准备巷道。当受力条件复杂、围岩变形大时，可以浇注两层碹体，与围岩直接接触的为可缩式柔性碹。围岩释放有害变形时，可缩碹吸收能量，当围岩变形到稳定蠕变阶段时，可缩碹不能进一步被压缩，此时刚性混凝土碹体给予围岩稳定恒阻，将围岩坚决顶住，限制变形的进一步发展。 柔模混凝土条带锚碹支护是指沿着巷道轴向，柔模混凝土碹体间隔支护，即一段采用锚碹支护，一段采用锚网支护，条带碹的各碹段独立，互不干扰，互不影响，根据工程地质和支护技术条件，合理选择锚碹排距。锚碹段是支撑围岩压力的主体段，锚网段的主要作用是释放围岩的有害变形段，减轻锚碹段的压力，因此锚网段也称卸压段。条带锚碹支护省工，省时，省料，既释放围岩能量，又保护碹体不被压坏。该技术在神华宁煤集团梅花井煤矿应用，辅运巷锚杆条带碹支护试验段完好无损，未试验的锚网索支护段变形十分严重，效果显著。

西安科技大学 2021-04-11

采动煤层顶板涌水溃砂模拟试验系统

系统的原理 该系统依据相似模拟定理和现场地质条件，利用与岩石力学特性相似的材料进行逐层铺设的方式来模拟煤系地层，采用可拖动的铁板模拟煤层的开采，采用刚性加载装置施加柔性压力弥补模型高度不足而缺失的那部分覆岩及表土层的重量，采用水压加载装置模拟承压含水砂层。在模拟煤层开采之前，首先采用刚性加载装置对铺设的模型施加指定的垂直压力，而后采用水压加载装置对模拟含水层进行饱水至指定水压力，最后利用拖动铁板的方式来模拟煤层工作面的开采。随着煤层的开采，采空区面积逐渐增大，顶板岩层悬露达到一定跨度弯曲沉降到一定值之后，便发生破坏垮落，进而引发上覆岩层的运动，形成三带（即“垮落带，裂隙带和弯曲下沉带”），随着开采面积的进一步加大，采动引起的破坏岩层发育高度进一步加大，甚至破坏隔水层，发育至含水砂层，进而引发工作面涌水溃砂灾害。 系统的特点、功能与组成 试验机关键技术指标主要体现在水压流动和监测单元及其伺服控制部分、设备加载单元及其伺服稳压系统，水沙流动伺服稳压系统（稳态法和瞬态法），最大水压力能达1.0MPa，进水口和出水口分别设置流量、水压测量装置，精确测量不同突水流量。 试验盒前置面板采用有机玻璃加工而成，它可以清晰的观察到内部试验的每一个过程，可以实现多次使用不容易划伤，是实验无法顺利进行。材料刚度也有大的提高，加载可以围压1MPa，从而可以做高压水沙渗流试验。 系统由主机龙门架、试验盒、加载水箱、试验用水沙装置、侧向反力板、支护系统、开采抽板装置、变频水压记载机构、水测量机构、集水沙装置、伺服加载系统、数据采集系统、分析系统、电器控制系统等组成。

青岛乾坤兴智能科技有限公司 2021-09-13

水液压技术在矿山支护中的应用

开展了煤矿单体液压支柱核心元件水液压三用阀的研究，分析了二级（多级）节流阀口对气蚀的抑制作用及适用范围，确定了各阀口优化设计准则，解决了由于水粘度低、润滑性差、汽化压力高等引发的一系列难题。研制了煤矿单体液压支柱水压三用阀，并得到应用。该方向申报发明专利 2 项，研究成果“煤矿单体液压支柱水压三用阀的应用研究” 荣获 2014 年安徽省科技进步三等奖。

安徽理工大学 2021-04-13

基于光纤光栅传感技术的煤矿顶板安全在线监测系统

基于光纤光栅传感技术的煤矿顶板安全在线监测系统是以中国矿业大学多年来形成的顶板动态监测与支护质量检测理论、技术、软件仪器为基础，最新引进光纤光栅传感技术，进行集成创新，建立起来的新型矿用顶板动态、围岩应力、锚杆（索）受力、支架受压的在线实时监测系统。此系统将计算机技术、光纤通信与数据处理技术、传感器技术和煤矿安全技术融为一体，通过各种不同功能的光纤光栅传感器，将被测的不同形式的物理量（如应力、应变、位移、压力等）转变成便于记录及再处理的光信号，通过光纤光栅信号处理仪器对监测的数据进行处理，处理结果上传至监控主机，构成一套合理的煤矿顶板安全在线监测系统。 本系统主要分为巷道顶板在线监测和综采工作面支架工作阻力在线监测两部分，可以实现多重功能：（1）监测掘进和回采巷道的顶板离层位移与速度；（2）监测锚杆支护巷道锚杆或锚索的载荷应力；（3）监测巷道围岩或煤柱内部应力；（4）监测综采工作面支架和超前支护工作阻力；（5）井上计算机在线动态显示监测参数和超限预警；（6）该系统监测的数据自动存储，可以历史查询以及数据信息共享。 本项目研究是一项源于国家高科技研究发展计划（863计划）、自然科学基金项目、江苏省优势学科建设项目的开发项目，主要针对目前我国煤矿顶板安全监测水平低、事故突发频繁等现状，通过技术开发和煤矿实践应用相结合的技术路线，建立煤矿顶板安全监测和事故突发预警系统，从而实现煤炭资源绿色高效开采及科学采矿的理念。

中国矿业大学 2021-02-01

破碎带围岩大断面巷道复修支护技术

本成果提出了一套解决破碎带软岩巷道支护的新理论 — 巷道围岩的 “ 自稳隐形拱理论 ” ，总结出了一套破碎带高冒区复修支护技术，完善了复修支护的工艺，填补了我国煤矿永久巷道破碎带高冒区复修支护技术的空白。成果在攀枝花矿区南三大巷复修支护中成功应用，取得了巨大的社会经济效益，增产节支合计 6968 万元。项目通过四川省科技鉴定，达到国内领先水平，获得 2003 年度四川省科技进步二等奖。

西安科技大学 2021-04-11

复杂破碎软岩巷道四维支护技术

本成果主要应用于金属矿开采软岩巷道支护领域，解决围岩膨胀量大、易软化崩解、巷道垮冒变形严重、变形时间长的问题。本技术的特点就是基于井下巷道全生命周期的变形规律的研究，探明复杂软岩巷道“膨胀-弱层失稳-应力扩容”复合型破坏机制，揭示采动应力下不同岩体质量围岩应力与变形的时间效应，采用“先让后抗”原则，优化组合锚杆、钢筋网、喷射混凝土、钢拱架等支护手段和施工时序，建立复杂破碎软岩巷道分区分级分时支护体系，创立时间维度与支护结构三维应力恢复耦合的四维支护技术，从而实现支护强度与支护时机对软岩巷道变形的协同调控。

北京科技大学 2021-04-13

厚硬顶板超前深孔爆破弱化及强制放顶技术

采用超前深孔爆破技术，破坏厚硬顶板的完整性，使得顶板在自重应力和原岩应力的作用下断裂。1）采用深孔爆破技术，钻孔数量少；2）采用专用封孔技术，封堵质量可靠，不出现冲孔等问题；3）施工工艺简单、易于掌握。

安徽理工大学 2021-04-11

悬吊式巷道掘进临时支护装置及其使用方法

本发明公开了一种悬吊式巷道掘进临时支护装置及其使用方法，它由工字钢悬挂梁、支撑平台、升降台、移动架和多个液压缸所组成；通过上述各部件实现巷道快速连续掘进，减少顶板下沉和离层，减少迎头冒顶和偏帮事故并降低劳动强度。

安徽理工大学 2021-04-13