动压影响巷道水力压裂切顶卸压技术研究

针对沿空留巷煤柱靠采空区侧悬顶造成保留巷道变量大、控制困难问题,提出水力压裂切顶卸压技术。以长平煤矿Ⅲ4321工作面为研究背景,模拟了动压影响巷道水力压裂切顶卸压全过程,获得了水力压裂和工作面回采中煤岩层的弹性模量、损伤场和应力场分布规律,揭示了水力压裂的切顶卸压规律。并进行了动压巷道水力压裂切顶卸压现场应用,结果表明：采取水力压裂切顶卸压措施后,受动压影响的Ⅲ43212巷两帮最大移近量和顶底板移近量分别降低了60.01%、63.32%,有效控制了动压影响巷道围岩变形,为类似条件下动压影响巷道围岩变形控制提供了借鉴。     

综采工作面水力压裂切顶卸压留巷技术

为保证10-103综采工作面留巷巷道的稳定性,采用定向水力压裂技术进行留巷作业。通过分析水力压裂原理,得出当最小主应力方向接近于垂直方向时,需在钻孔内预切槽保证水力压裂效果。根据10-103工作面的具体情况,对水力压裂切顶方案进行设计,并进行矿压观测。结果表明:水力压裂后,巷道顶底板移近量降低50%,两帮移近量降低30%,卸压效果明显。     

预裂切顶卸压技术在王庄煤矿6212工作面的应用

王庄煤矿6212工作面与6208工作面相邻,两工作面之间留设5 m保护小煤柱,6208工作面回风巷受6212工作面采动影响,顶、底板最大移近量约1 502 mm,两帮最大移近量约2 087 mm,巷道变形收缩严重。通过对6212工作面回风巷进行预裂切顶卸压,6208工作面回风巷顶、底板平均移近量减小了53.92%,两帮平均移近量减小了56.97%。实践证明:采用预裂切顶卸压技术可以有效控制6208工作面回风巷围岩的变形,保证巷道稳定,减小工程维修量。     

干河矿2-209工作面水力压裂切顶卸压留巷技术应用实践

为保证干河矿2-209工作面留巷巷道的稳定性,采用定向水力压裂技术进行留巷作业,通过分析水力压裂原理,得出当最小主应力方向接近于垂直方向时,需在钻孔内预切槽保证水力压裂效果。根据2-209工作面具体情况,对水力压裂切顶方案进行了设计,并进行了矿压观测。结果表明:水力压裂后,巷道顶底板移近量降低了50%,两帮移近量降低了30%,卸压效果明显。     

水力预裂超前切顶卸压治理巷道动压技术

针对腾晖煤业105回采工作面回风隅角悬顶面积过大以及巷道超前段动压显著的技术难题,进行了水力预裂切顶卸压治理巷道动压技术。经水力压裂卸压后,留巷顶底板移近量降低51.50%,两帮移近量降低36.19%,有效地释放了动压应力,减缓了两巷的动压影响程度。     

潞宁煤业22116工作面水力压裂切顶卸压技术

潞宁煤业2号煤层顶板为坚硬顶板,22116工作面回采期间临近的22118运输巷围岩位移过大,因此设计采用水力压裂切顶卸压技术进行控制,通过现场试验并对围岩位移监测表明,切顶后22118运输巷两帮移近量减小50.6%,顶底板移近量减小51.8%,巷道围岩位移得到有效控制,为类似地质条件下工作面的开采提供了参考。     

10-103工作面两巷水力压裂切顶卸压技术

针对回坡底煤矿11~#煤工作面巷道受上层10~#煤工作面开采产生的压力较大等问题,采用水力压裂技术对上层煤10-103工作面煤柱两巷进行切顶卸压,分析了切顶前后煤柱上方岩层结构,确定了水力压裂参数及工艺。工业性试验结果表明,水力压裂卸压后,两帮移尽量稳定在112 mm,顶底板移近量稳定在142 mm,保证了下层煤的安全开采。     

三交河煤矿11-201工作面两巷水力压裂切顶卸压技术实践

为缓解邻近采空区巷道受动压影响程度,在11-201工作面采用水力压裂技术,对11-201工作面两巷上方顶板进行切顶卸压,减轻11-201采空区动压向两侧的传递。结果表明,水力压裂后巷道顶板下沉量和两帮移近量大幅降低。     

大采高工作面二次动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究

为了解决大采高工作面二次动压巷道围岩变形破坏严重问题,以小保当一号煤矿112202工作面回风顺槽为工程背景,从应力角度分析得出巷道围岩破坏的原因,主要为上区段工作面侧向应力和本区段工作面超前支承应力叠加造成;分析了水力压裂切顶卸压作用机理,即通过压裂使顶板岩层产生裂缝,降低其整体强度和完整性,阻断采空区应力传递路径,减小回采时巷道悬顶距;提出了二次动压巷道超前水力压裂方案,水力压裂切顶卸压现场试验结果表明,压裂段顶底板移近量相对未压裂段降低约54.3%,两帮移近量降低约51.1%,压裂段煤体应力相比未压裂段降低了50%以上。研究成果在现场工程的成功应用表明水力压裂切顶卸压技术能够明显改善大采高工作面二次动压巷道应力环境,增强围岩稳定程度。     

德顺矿煤柱留巷水力压裂弱化顶板技术研究

为了在德顺煤业11106工作面开展煤柱留巷工程,采取水力压裂卸压技术抑制围岩变形,通过UDEC软件数值模拟影响卸压效果的因素——压裂次数和压裂位置。模拟结果发现：分段压裂距离越大,则压裂次数越少,切顶卸压效果越不理想,分段压裂距离最好小于4 m;在上区段工作面采空区侧布置压裂钻孔时,煤柱应力下降幅度达到15.1%.现场试验发现：压裂试验区巷道比非压裂试验区的巷道变形稳定期减小32.8%,两帮移近量下降达45.5%,顶底板移近量下降达63.1%,显著降低了煤柱留巷围岩变形量,卸压效果明显。     

水力切顶技术在大采高孤岛面的研究与应用

为了解决邻近工作面回采、孤岛工作面、动压送巷道等矿山压力大导致巷道顶板出现下沉冒落、片帮严重、顶底板移近量增加、两帮收缩量加大等巷道变形严重的问题。通过介绍斜沟煤矿8#煤18104大采高综采工作面两巷采用传统深孔爆破切顶卸压技术与新工艺水力压裂切顶卸压技术的应用对比,结果表明水力压裂切顶卸压技术能够有效解决工作面压力大的问题,而且还能解决矿井采掘衔接紧张局面,使产能得到充分释放,提高了回采效率,为解决类似工作面压力大影响生产等问题提供参考。     

厚煤层沿空掘巷水力切顶围岩控制技术实践

针对厚煤层综采工作面留设煤柱沿空掘巷巷道围岩大变形技术难题,以陕西黄陵二号煤矿422工作面回风巷为工程背景,分析切顶卸压围岩稳定控制机理,认为切顶卸压节理为切断应力传递路径、减小悬顶长度、改善应力集中,理论确定了切顶高度及角度等技术参数。结合422工作面生产条件,确定了422回风巷煤柱侧水压致裂切顶卸压技术方案并应用于现场实践。现场监测结果表明,422回风巷采用切顶卸压技术后,两帮收敛量最大为148 mm,顶底板移近量最大为174 mm,有效降低了巷道围岩应力,保证工作面安全高效回采。     

切顶卸压沿空留巷围岩变形规律研究北大核心

沿空留巷围岩剧烈的矿压显现已成为煤矿安全高效生产的瓶颈,切顶卸压作为能够有效降低巷道压力的有效措施之一,受到了越来越多的关注。以王庄煤矿91-101工作面风巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了新型切顶卸压沿空留巷围岩竖向位移变化规律、应力及塑性区的分布特征,揭示了切顶高度对围岩变形影响规律。研究结果表明:新型切顶技术效果显著,巷道采空侧位移比未断顶时减小了46.7%,最佳切顶高度为19 m;现场沿空留巷顶底板和两帮平均移近量分别为312 mm和128 mm,留巷变形得到有效控制。     

放顶煤软岩巷道柔模混凝土沿空留巷技术研究

以霍尔辛赫矿3605放顶煤工作面为研究对象,针对放顶煤软岩巷道柔模混凝土沿空留巷应用技术采用理论技术、数值模拟、现场试验的方法进行研究。结果表明:柔模墙体支承压力峰值在工作面后方20～60 m,峰值在38～42 MPa.工作面后方45～55 m,顶底板移近量最大速率为21 mm/d,两帮移近量最大速率24 mm/d,确定是由基本顶发生二次破断形成新的应力峰值。顶底板最大移近量为252 mm,两帮最大移近量为195 mm,采用柔模支护、切顶卸压、高压喷射注浆加固底板技术有效控制了围岩变形。     

8222工作面软岩巷道钻孔卸压优化支护技术研究

为解决8222工作面顶板高抽巷在现有支护方式下巷道围岩变形量大的问题,通过对顶板高抽巷的地质情况进行具体分析,决定采用钻孔卸压支护技术,结合钻孔卸压支护原理对顶板高抽巷的支护方案进行具体设计,对支护后的巷道进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,顶底板的最大移近量为115mm,两帮最大移近量为270mm,保证了巷道围岩的稳定。     

12408工作面切顶卸压沿空留巷技术研究与应用

针对屯兰矿12408轨道巷支护困难、变形严重等问题,提出采用切顶卸压技术进行沿空留巷,在切顶后将12408轨道巷,划分为超前工作面100 m、留巷段和留巷段架后三段分别采取不同方式进行支护。对切顶卸压后50 d内,12408轨道巷道表面位移监测结果表明:巷道顶底板和两帮位移量最大值分别为111.89 mm和91.12 mm,能够满足下一工作面正常使用要求。     

三交河矿2-511工作面回风巷支护设计及钻孔卸压技术研究

为保障三交河煤矿2-511工作面回采过程中高应力煤层巷道围岩的稳定,通过对回风巷地质情况的分析,决定采用锚杆索+钻孔卸压支护技术,结合钻孔卸压支护原理对回风巷支护参数、钻孔卸压方案进行了设计,并对支护后的巷道进行矿压监测,结果表明:支护方案实施后,顶底板的最大移近量为170 mm,两帮最大移近量为120 mm,保证了巷道围岩的稳定。     

干河煤矿回采巷道水力压裂卸压技术应用

以干河煤矿2-209工作面2092巷为工程实例，为解决该巷道变形严重的问题，拟定采用水力压裂切顶卸压技术；应用表明，通过高压水切顶后，巷道顶底板及两帮最大变形量均相对未切顶巷段减小50%左右，超前支承压力影响减弱；解决了回采巷道反复维修的问题，实现了工作面安全高效回采，取得良好的经济、安全效益。     

深部复杂条件下切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术应用研究

为了解决大埋深、高瓦斯、高地温、破碎顶板等复杂条件下的沿空留巷难题,以新集一矿360804综采工作面的轨道顺槽外为研究对象,通过将切顶卸压与柔模支护技术进行集成创新,并进行应用,同时现场对留巷顶板受力情况及巷道变形量进行了监测。结果表明:通过在超前工作面实施爆破切顶,很好地降低了巷道所受应力,巷道顶板所受最大应力约为53 kN;同时柔模墙也起到很好的让压与抗压作用,巷道顶底板相对移近量最大值约为483 mm,两帮相对移近量最大值564 mm,巷道围岩变形在允许范围内,留巷效果良好。     

超长工作面深孔预裂卸压沿空留巷技术研究

针对超长工作面沿空巷道围岩易松软、破碎,巷道支护困难等问题,以陈四楼煤矿2803工作面安全高效开采为工程背景,应用深孔预裂卸压沿空留巷技术改善围岩控制效果。通过理论计算,确定进风巷深孔预裂卸压的最佳高度为17m,同时对进风巷沿空留巷进行加强支护,工程实践及应用效果实测分析表明:(1)工作面前方3条巷道的变形趋势均为随着与工作面距离的减小而增大,其中进风巷的变形量最大,回风巷次之,中间巷变形量最小,两帮最大移近量为198mm,顶底板最大移近量为120mm;(2)进风巷沿空留巷段:工作面后方15m范围内巷道变形速度最快,15m～70m范围内巷道变形速度减慢但变形量仍持续增长,70m以后渐趋稳定,巷道两帮最大移近量为710 mm,顶底板最大移近量为295mm,由此可知,2803超长工作面深孔预裂卸压沿空留巷效果较好。