高效回收遗留煤柱过空巷群泵送支柱支护技术研究

为了实现神东矿区哈拉沟煤矿遗留煤炭资源安全回收,解决过空巷群时矿山压力大和压架等难题,通过布置22311综采面回采大巷煤柱,在借鉴传统过空巷工艺优势基础上,提出了采用泵送支柱支护空巷顶底板技术,并总结优化前期支护设计方案,减少了泵送支柱数量,节约了大量成本.结果表明:泵送支柱可有效管理空巷,抗压能力大、 峰后残余强度损...     

冲击地压矿井综采面过平行空巷支护技术

为解决冲击地压矿井综采面过平行大断面空巷期间顶板不易控制的难题,采用方案对比、理论计算及工业试验相结合的方法,对空巷围岩控制问题进行研究,介绍了易于安装及截割的高强度泵送充填立柱的支护参数设计及应用情况,提出了内部补强支护为基、外部加固支护为主、爆破断顶护巷为辅的综合技术方案。现场应用效果表明:爆破断顶护巷技术能够有效减低悬顶长度,防止顶板大面积来压诱发冲击地压;“内部补强+外部加固”支护技术安全可靠、经济合理,确保了大断面空巷围岩稳定,为工作面安全顺利分段通过平行空巷奠定了基础。     

补连塔煤矿综采工作面过空巷泵送充填式支柱应用研究

大采高综采工作面过空巷期间空巷内存在的冒顶、透水、压死支架等安全隐患严重影响着煤炭的高效安全开采。泵送充填式支柱相比于木垛有压缩量小、根据工作面具体的地质及开采条件可灵活选择支柱材料和布置方式的优点,并且泵送支柱施工工艺简单,残余强度高,易于采煤机切割。以补连塔煤矿22310综采工作面为例,针对工作面来压强度大、范围大,底鼓严重,顶板维护困难等问题,提出采用泵送充填式支柱支护方式对空巷顶板进行支护。现场实测空巷两帮移近量小于100mm,顶底板移近量小于200mm。推采过程中工作面支架工作阻力变化小,顶板基本无破坏。     

补连塔煤矿综采工作面过空巷泵送充填式支柱应用研究

大采高综采工作面过空巷期间空巷内存在的冒顶、透水、压死支架等安全隐患严重影响着煤炭的高效安全开采。泵送充填式支柱相比于木垛有压缩量小、根据工作面具体的地质及开采条件可灵活选择支柱材料和布置方式的优点,并且泵送支柱施工工艺简单,残余强度高,易于采煤机切割。以补连塔煤矿22310综采工作面为例,针对工作面来压强度大、范围大,底鼓严重,顶板维护困难等问题,提出采用泵送充填式支柱支护方式对空巷顶板进行支护。现场实测空巷两帮移近量小于100mm,顶底板移近量小于200mm。推采过程中工作面支架工作阻力变化小,顶板基本无破坏。     

乌兰木伦煤矿综采面过空巷泵送支柱支护技术研究

为了安全顺利通过布置有多条平行于工作面空巷的12404-1综采面，分析了乌兰木伦煤矿12404-1综采面顶板岩性参数，按照顶板岩层自重的1.3倍安全系数计算并选择合理支护强度及支护形式，并采用空巷泵送支柱进行了补强支护。回采实践证明“泵送支柱+锚索”联合支护能够完全满足回采期间空巷顶板的稳定性，实现了综采面快速、高效通过多条近距离平行于工作面空巷。     

超长工作面过大断面平行空巷充填支柱支护技术研究

针对厚煤层强矿压超长工作面过大断面空巷问题,通过力学模型分析和室内试验,综合开展充填支柱支护技术研究.根据工作面过大断面空巷顶板的活动规律,建立充填支柱支护空巷基本顶超前破断模型,分析得充填支柱的合理支护强度为4380 kN/m;不同让-承结构比例充填支柱承载性能试验表明,让-承比例对充填支柱承载性能影响显著,高阻让抗特征随着让-承比例增大明显减弱,充填支柱合理的让-承比例应不超过1:14.最后设计并实施大断面平行空巷的充填支柱支护方案,保障超长工作面安全快速地通过空巷,为相似地质条件的空巷治理提供较强的经验借鉴.     

高应力综采工作面快速过底板空巷技术研究

以某煤矿2-109A综采工作面通过遗留空巷为研究对象,研究综采工作面通过遗留老旧空巷期间,空巷长期密闭及采动影响造成空巷矿压显现明显、顶板失稳及空巷底板标高低于煤层底板标高条件下如何实现工作面顺利过渡等技术难题。利用数值模拟分析了工作面推进过程中对空巷围岩的影响规律,探讨了强化空巷支护强度,缓和顶板变化,减小空巷揭露面积等综合技术在过老旧空巷过程中的应用效果,并首次通过破底留顶煤方法在空巷底板标高与煤层底板标高落差达到3 m的情况下实现综采工作面顺利平稳通过。     

综采工作面过平行空巷技术措施

为了解决锦瑞煤业8101综采工作面过平行空巷期间工作面顶板安全问题,采取了单体支柱及木垛联合支护,配合巷内和端头锚杆、锚索补强加强空巷顶板管理,工作面调斜逐步揭露并通过空巷、追机擦顶拉架和保证支架初撑力等技术措施。矿压观测结果表明:综采工作面过空巷期间工作面顶板控制效果较好,实现了工作面安全过空巷。     

大采高工作面过大断面空巷切顶机理及控制技术

为解决大采高工作面过大断面空巷时出现切顶的问题,采用理论计算和现场观测的方法,对上湾煤矿12211大采高工作面切顶事故进行分析,通过对工作面过空巷期间顶板岩层运移特征、空巷支护强度验算、工作面周期来压规律进行分析,得出切顶事故的原因:空巷实际支护强度仅为0.108MPa,远低于理论支护强度0.960 MPa;空巷两帮支护强度不够,导致空巷两帮大面积片帮;过空巷期间受工作面周期来压的影响导致工作面出现切顶事故。通过加强空巷实际支护强度,加强两帮支护,采取等压措施,准确预测周期来压规律等方法,有效控制了切顶事故的发生,保证大采高工作面安全过空巷。     

乌兰木伦煤矿空巷围岩破坏特征分析及稳定性控制

针对乌兰木伦煤矿12405工作面过空巷导致空巷围岩严重破坏的问题,采用理论分析、数值模拟等研究方法,对空巷受工作面采动影响情况下的顶板破断特征、空巷应力分布规律、围岩破坏特征进行了研究。结果表明:在叠加应力作用下,老顶将产生3种破坏形式,即老顶在空巷后方、上方、空巷实体煤帮上方发生断裂;工作面与空巷间距离小于5 m时,空巷受工作面前方应力影响达到最大;当工作面与空巷贯通时,顶板破坏深度达到7.5 m。针对性地提出"锚索+钢带"、布置柔模泵送支柱支护顶板及采取停采让压措施控制顶板破断的综合围岩控制方案。     

基于应变软化模型的煤柱采动应力分布精细化数值模拟

以山西经坊煤业08综放工作面工程地质条件为背景,开展了工作面护巷煤柱采动应力的现场钻孔应力实测;同时,分别建立了基于摩尔-库伦(MC)本构模型以及应变软化(SS)本构模型的数值计算模型,精细研究了综放工作面煤柱采动应力空间分布及演化规律。现场钻孔应力监测及数值模拟结果表明：与传统的MC模型相比,基于SS模型的精细化数值模拟能够准确地获得综放工作面煤柱采动应力空时分布规律,其结果更接近于现场钻孔应力监测结果;基于SS模型的煤柱上的支承压力峰值位置滞后工作面40-50m,而基于MC模型煤柱采动应力峰值位置始终处于采空区中部,不能反映采空区顶板垮落破断对采动应力分布规律的影响;基于SS模型的煤柱上的侧向支承压力与工作面前方的超前支承压力分别相比基于MC模型的结果小43.3%与26.2%。研究成果对于指导综放工作面护巷煤柱尺寸留设以及巷道布置与支护设计具有一定的理论与工程指导意义。     

无煤柱综采工作面沿空留巷支护技术应用

为了保证8201无煤柱综采工作面安全高效回采,提高沿空留巷顶板稳定性,防止沿空巷顶板出现破碎、冒落现象,通过技术研究,合理分析了8201无煤柱综采工作面在回采期间主要存在的技术难题,并对沿空巷（5201巷）顶板提出了预裂爆破切顶卸压技术,并采取了“柔模浇筑+迈步式走向JW型锚索吊棚+桁架锚索支护”联合支护技术,通过实际应用效果来看,切顶卸压技术有效阻止工作面回采应力向沿空巷侧传递,防止了沿空巷顶板下沉、破碎现象;与传统挡矸装置相比,联合支护技术成本费用低、施工工序简单,有效起到了挡矸护顶作用,而且有效防止了工作面回采时超前集中应力对沿空巷破坏作用,超前应力区顶板下沉量控制在0.15 m以下。     

综采工作面过空巷及穿层巷技术的研究

14214综采工作面因所采煤层与上覆煤层层间距小,顶板岩性差,顶板管理难度较大。在回采过程中又遇一空巷及与上覆煤层相通的穿层联络巷,当工作面推移至此位置时,由于其所致的空顶面积大及层位关系复杂,给工作面回采时的管理,特别是顶板的控制提出了新的要求。因此,东曲矿通过多种支护手段与措施对综采工作面过空巷及穿层巷技术进行了研究,并通过生产实践,顶板得到了有效控制,确保了综采工作面按正规循环安全顺利推进。     

回采巷道顶板大深度切缝后煤柱应力分布特征

以晋城煤业集团赵庄煤矿3305综采工作面工程地质条件和开采技术条件为背景,应用相似材料模拟和数值模拟方法,深入研究了回采巷道顶板切缝后不同切缝深度与回采巷道煤柱应力相关关系及应力分布特征。研究表明,与不切缝相比,回采巷道顶板切缝后,随切缝深度增加,垮落高度增加,以切缝高度处为垮落角顶点,顶板垮落角减小,垮落后矸石能够充满采空区并且支撑基本顶,减弱工作面采动应力传递,使煤柱应力降低。煤柱垂直应力峰值、垂直应力峰值位置距回采巷道煤壁距离和距工作面后方的距离与切缝深度成对数关系,煤柱垂直平均应力与切缝深度成非线性反比关系。     

刀柱式采空区下方近距离煤层综采工作面围岩应力分布规律

刀柱式采空区下方近距离煤层采用综采工艺回采时,刀柱会受到上方岩层垂直应力和下方工作面超前支撑应力的双重影响。同时煤柱将应力传递给下层煤岩体,在下方综采工作面形成应力集中区,对下方工作面顶板的稳定性、支撑压力的分布产生影响。针对唐山沟煤矿刀柱式采空区下方12#煤层的回采实际,研究刀柱下方综采工作面顶板应力分布规律,为回采巷道支护设计以及支架选型提供理论依据。     

薄基岩浅埋深大采高工作面矿压规律及支架适应性分析

 纳一矿326-01大采高综采工作面为典型的浅埋深长壁大采高综采工作面,通过对该工作面液压支架阻力的现场观测研究,掌握了浅埋深大采高综采工作面矿压显现规律,分析了大采高综采液压支架适应性,揭示了浅埋深长壁工作面的顶板来压特征,研究结果可为类似条件大采高综采工作面安全高效回采提供参考     

浅埋薄间距煤层矿压规律监测分析

以石圪台煤矿12105工作面为开采背景,通过对开采期间支架压力的实时记录,分别对该工作面过上覆综采采空区、集中煤柱、房柱式采空区以及开采末期时的矿压显现作了详细的监测分析,掌握了不同情况下矿压的分布规律。     

晋城矿区9^#煤层爆破切顶无煤柱留巷技术研究

为了提高矿井资源回收率、减少巷道掘进量和出矸率,苇町煤矿基于9号煤巷道围岩生产地质条件,进行无煤柱沿空留巷技术攻关。为提高工作面安全高效回采,通过技术研究对91310综采工作面沿空留巷(91220)进行爆破切顶卸压,并对顶板采取了“恒阻锚索补强支护+单体柱临时支护+滞后档矸支护”综合留巷措施,工作面回采后通过巷道变形、单体支柱压力监测对比分析得出,留巷技术应用效果良好,取得了显著的经济效益。     

高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度与控制技术

针对高强度开采综放工作面区段煤柱合理宽度留设问题,以羊场湾煤矿为工程背景,建立了综放工作面侧向基本顶破断结构模型,推导出低应力区范围表达式及其影响因素;采用FLAC3D数值模拟软件分析巷道掘进和本工作面回采期间不同煤柱宽度下巷道围岩应力与位移演化特征。研究表明:(1)高强度开采综放工作面因采场尺寸大、推进速度快、断裂步距大,导致内应力场范围亦大于常规工作面。(2)高强度开采综放工作面区段煤柱宽度的确定,应充分考虑多次剧烈采动、基本顶破断、巷道大断面等因素,结合试验工作面地质生产条件确定内应力场范围6.31~7.58 m,合理煤柱宽度为9~14 m。(3)本工作面回采期间,覆岩结构被再次激活,致使围岩变形破坏加剧,煤柱宽度10~14 m时,煤柱具有一定自稳能力并承担较少的顶板载荷,综合考虑各因素确定合理煤柱宽度为10 m。(4)受高强度开采及基本顶破断等因素影响,窄煤柱沿空巷道可能诱发大范围破碎、煤柱帮大变形及顶板不对称下沉等变形破坏,要实现此类巷道围岩稳定性控制应对煤柱帮和顶板重点加固,据此,提出了非对称围岩控制技术,并进行现场应用,巷道控制效果明显。     

基于基本顶断裂位置的综放沿空掘巷煤帮支护技术

针对深部综放开采大断面沿空掘巷不易支护的难题,采用理论分析及现场实践的方法,研究了深部综放开采大断面沿空掘巷煤帮的破坏特点,揭示了帮部长锚索结合锚网联合支护的作用原理,提出了根据钻进煤粉量的变化来判断基本顶断裂线位置及确定深部沿空巷道巷帮锚索支护长度的方法,并在东滩矿1306工作面验证了该方法的有效性。研究表明:深部综放开采大断面沿空掘巷具有水平变形大,两帮鼓出大,特别是实体煤帮鼓出严重的特点;帮部长锚索结合锚网联合支护能够在浅部通过锚杆群和金属网形成点面结合的支护体系形成挤压加固墙,从而抵抗塑性区煤体对其侧向压力,起到加固巷道的作用;基于钻进煤粉量、围岩压力和顶板的断裂之间的联系,提出了深部综放开采大断面沿空掘巷实体煤帮的控制对策和深部沿空巷道实体煤侧巷帮锚索支护长度的确定方法;以东滩矿1306轨道巷为例进行了实体煤帮的钻孔煤粉测试,并基于测试结果进行了实体煤帮加固设计;现场工程实践表明加固后实体煤帮的水平变形明显减小,证实了该加固方法的有效性。