充填体特性对综放沿空留巷围岩稳定性的影响

针对综放沿空留巷围岩控制关键技术 ,分析了充填体宽度和材料特性对综放沿空留巷围岩稳定性的影响 ,探讨了提高充填体抗变形能力的措施     

特厚煤层综放沿空留巷巷旁充填体宽度优化

巷旁充填体的合理留设是综放沿空留巷技术成功实施的核心问题。基于综放开采顶板岩层断裂运移规律和关键层理论,建立了综放沿空留巷围岩结构力学模型及充填体合理支护阻力计算公式,结合五阳煤矿回风巷生产技术条件,确定了充填体合理支护阻力。采用数值模拟方法,进一步分析了不同充填宽度下留巷围岩塑性区和位移场变化规律,认为充填体宽度为2.5 m时充填体稳定性较好,现场留巷变形较小可控,效果理想。     

综放沿空留巷巷旁充填体宽度对其稳定性影响规律试验研究

综放沿空留巷具有煤层厚、留巷断面大、顶板为煤层等特点,这些特点导致综放沿空留巷围岩变形量大,因此需要研究留巷的稳定性及围岩的应力应变规律。采用大比例尺相似模拟试验台对王庄煤矿综放沿空留巷进行相似模拟,通过分析顶板断裂位置、端头不放顶煤长度、充填体的宽度、顶板和两帮的变形,确定合理的相关参数,以达到充填体稳定、留巷效果好的目的。     

深部煤层综放沿空留巷充填体参数影响研究

充填体参数是影响综放沿空留巷围岩稳定性的重要因素之一,以余吾煤业S1206综放工作面为背景,利用UDEC数值模拟软件建立数值模型,具体分析了充填体的宽度和强度对沿空留巷围岩变形的影响。通过对顶板位移曲线和应力曲线的对比分析,确定合理的充填体参数,使留巷效果满足安全生产需求。     

综放沿空留巷几个关键问题的研究

在工程实践的基础上，采用适于分析岩层断裂和垮落的数值分析软件UDEC建立相应的数值分析模型，详细分析了老顶断裂位置、端头不放顶煤长度、充填体宽度、充填方式和充填体强度对综放沿空留巷围岩稳定性的影响规律.研究结果表明，老顶断裂位置对留巷围岩稳定性的影响较大，留巷顶板围岩位移受制于老顶岩层的回转运动，是老顶回转运动与围岩变形的综合反映,综放沿空留巷时,应合理利用围岩移动规律。     

充填体接顶质量对综放沿空留巷围岩变形的影响

针对潞安矿业集团常村煤矿 S2 - 6 综放工作面沿空留巷工业性试验中的具体情况 ,对充填体强度和接顶时间的不同 ,导致的沿空留巷围岩变形特征的差异 ,进行了实测分析。结果表明 ,充填体强度越高 ,初凝时间越早 ,接顶效果越好 ,越有利于沿空留巷围岩的稳定。     

充填体接顶质量对综放沿空留巷围岩变形的影响

针对潞安矿业集团常村煤矿S2-6综放工作面沿空留巷工业性试验中的具体情况,对充填体强度和接顶时间的不同,导致的沿空留巷围岩变形特征的差异,进行了实测分析。结果表明,充填体强度越高,初凝时间越早,接顶效果越好,越有利于沿空留巷围岩的稳定。     

综放工作面沿空留巷围岩控制技术研究

为了解决综放面沿空留巷应用的难题,以常村煤矿S5-11综放工作面沿空留巷为工程背景,分析了综放面沿空留巷覆岩破坏特征,得到了沿空留巷成功应用的关键因素,采用数值模拟的方法,对充填体的稳定性进行了研究,给出了沿空留巷围岩控制关键技术,并对S5-11工作面沿空留巷支护方案进行设计。现场应用表明:巷道两帮最大移近量为430mm,顶底板最大移近量为570mm,充填体变形量为50mm~70mm,巷道断面尺寸基本满足生产要求。该技术方案实现了沿空留巷的成功应用,避免了煤炭资源的浪费,保证了矿井的安全生产。     

综放沿空留巷支护结构的可靠性分析

根据综放沿空留巷围岩变形大且围岩力学参数中有许多随机变量的特征，阐述了其支护结构可靠性分析的必要性.应用工程结构可靠性理论，建立了综放沿空留巷支护结构可靠性分析模型，得到了支护结构可靠度的计算公式.结果表明：通过合理选择锚杆类型、加大锚杆支护密度、改善锚固体及充填材料力学性能等措施，可达到提高综放沿空留巷支护结构可靠性的目的.     

综放沿空留巷充填工艺设计实例分析

介绍了厚煤层综放沿空留巷充填体工艺设计的方法，并结合实例进行了效果分析，提出综放沿空留巷技术的成功实施关键在于巷旁充填支护的效果。     

综放大断面沿空留巷技术研究

概述 针对综放沿空留巷特点和技术难点，运用采动岩体关键层理论建立了综放沿空留巷围岩的结构力学模型，为综放大断面沿空留巷技术整体合理设计奠定理论基础；以大断面全煤巷道高强锚杆支护技术为基础，将传统的在巷旁采空区实施的巷旁充填工艺，变革为在巷道内采空区侧实施的巷内充填工艺，这样既保证了顶煤的完整性与煤帮的稳定性，又保证了充填工艺系统更安全和易操作；同时，为更有效地控制长距离充填体的整体稳定性，对充填体实施了空间锚栓加固，大幅度提高了充填体的强度和抗变形能力。     

综放开采沿空留巷矿压观测研究

以常村煤矿S2-6综放沿空留巷为例,分析沿空留巷后巷道表面位移以及充填体的承载与变形规律。结果表明,留巷前以及工作面回采影响期间巷道顶板、两帮及充填体是稳定的。研究结论对进一步推广综放沿空留巷技术具有指导意义。     

综放开采沿空留巷矿压观测研究

以常村煤矿S2-6综放沿空留巷为例，分析沿空留巷后巷道表面位移以及充填体的承载与变形规律。结果表明，留巷前以及工作面回采影响期间巷道顶板、两帮及充填体是稳定的。研究结论对进一步推广综放沿空留巷技术具有指导意义。     

松软煤层综放面沿空留巷围岩控制技术研究

为解决矿井综放工作面接替紧张的问题,提出松软煤层沿空留巷技术。在对工作面地质情况及现有巷道支护现状对留巷影响分析的基础上,提出使用木垛+袋装矸石充填、撕下帮沿空留巷方案;针对沿空留巷围岩控制难度大的难题,提出对实体煤帮、顶板采取高强度、高预应力锚索主动支护、及时支设充填体等围岩控制对策。矿压观测结果表明,在工作面后方60 m以外巷道围岩变形速度趋于稳定,围岩变形很小。     

我国沿空留巷围岩控制技术研究进展与展望

我国煤矿沿空留巷技术研究与应用已超过60 a,形成了充填式沿空留巷和切顶式沿空留巷两大技术类型，但是由于不同矿区煤层生产地质条件复杂多样、留巷巷道所处矿压显现强烈等诸多困难，导致沿空留巷技术推广应用呈现起伏。首先梳理了近年来我国沿空留巷主要技术类型、围岩稳定原理、巷内支护技术、巷旁支护技术、适应性评价与围岩稳定性监测方面取得的成效和关键技术进展，分析了现阶段不同技术的应用适用性。然后，总结了目前沿空留巷技术面临的难题与挑战：对强矿压工作面沿空留巷仍未能形成系统理论；充填沿空留巷围岩与支护体相互机制的理论认识仍然存在缺陷；巷旁支护体充填材料力学及变形特性尚不能适应深部、强矿压工作面沿空留巷；沿空留巷底臌机理及控制技术尚不完善；强动载或冲击地压沿空留巷充填体稳定控制研究尚处于空白。最后，针对现阶段我国沿空留巷技术应用面临的难题和挑战，提出了几项储备型技术：厚煤层综放/一次采全高沿空留巷有控切顶–充填围岩协同控制技术、面向强矿压工作面含外加剂改性高水材料沿空留巷技术；针对沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演问题，建立了一套沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演工作流，提出了沿空留巷支护参数智能...     

综放沿空留巷围岩变形特征及支护技术实践研究

综放沿空留巷围岩变形主要受支护条件的影响,传统的锚杆支护已无法满足要求。随着高预应力、强力锚杆与锚索的耦合支护方式在巷内基本支护中的推广应用,同时采用最新巷旁充填体方式与单体支柱、铰接顶梁配合使用,沿空留巷围岩变形得到较大程度的控制。     

综放开采沿空留巷围岩变形特征

为研究综放开采沿空留巷围岩变形特征,以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,从理论层面分析了沿空留巷围岩大变形机理,发现4102综放工作面沿空留巷围岩发生大变形主要原因是基本顶关键块体断裂回转使留巷位置由低值应力区变为高值应力区,在此基础上采用FLAC3D软件对沿空留巷围岩应力分布规律及变形特征进行分析。结果表明在支护初期巷旁支护体垂直应力为1.5 MPa,巷道围岩水平位移极小,当基本顶发生断裂后,巷旁支护体垂直应力增加,最大达3.22 MPa,此时的变形速率也达到最大,随着上覆岩层触矸,巷道围岩垂直应力及两帮变形速率也逐渐稳定。     

综放回风尾巷沿空留巷技术研究与实践

基于综放沿空留巷围岩变形规律,建立了合理的物理力学模型来计算出巷旁充填体稳定所需要的整体支护强度与可变形能力,并结合现场地质条件与高水材料的特性,最终确定了沿空留巷的合理设计方案,工程实践也获得了成功,最终变"双U"型通风为"Y"型通风方式,基本解决了上隅角瓦斯超限问题,为今后综放沿空留巷提供了一定的实践经验。     

富康源煤业切顶沿空留巷合理充填体宽度研究

针对沿空留巷工作面开采时巷旁充填体变形破坏较严重的问题,以富康源煤业2106综放工作面为工程背景,提出“切顶+充填”的协同控制方案,通过理论分析得出切顶条件下巷旁充填体最小宽度为1.9 m,并采用数值模拟确定出合理的充填体宽度为2.2 m.现场应用结果表明,采用沿空留巷协同控制方案后,留巷段围岩稳定性较好,能够满足下个工作面的正常生产需求。     

高瓦斯综采工作面沿空留巷充填体宽度优化

针对潞安余吾矿区巷旁充填体的沿空留巷现场充填宽度不足,导致巷道稳定性得不到保证且巷道变形较大的问题,理论分析了综放尾巷留巷巷旁充填体的受力特点和变形特征,并利用FLAC~(3D)对沿空留巷期内围岩变形特征进行数值模拟,确定了巷旁充填体的最优充填宽度。结果表明:巷旁充填体对巷道围岩的作用具有在短时间内可达到高强度、高阻力状态,并具备上佳的变形性能,从而实现非采煤帮、充填体和冒落矸石共同承但围岩压力;巷旁充填体宽度取值为1.5 m时,此时充填体宽度无应力集中向少应力集中的过度,峰值应力变化最为明显从8.3MPa增加到12.6 MPa,在此情况下,巷道围岩变形量较小,观测点实测结果显示,顶底板移近量分别为331.3 mm和280.7 mm,两帮移近量分别为225.4 mm和171.7 mm,巷道围岩变形主要以顶板下沉为主,沿空留巷段巷旁支护基本满足围岩控制要求。