大跨度综采工作面切眼快速掘进技术

随着高产高效综采工艺的推广应用,工作面切眼大跨度才能满足综采液压支架等大型设备的安装需要,如何实现大跨度切眼安全、快速施工,是工程施工的课题。针对综采面切眼跨度大的特点,对传统扩面施工工艺进行了改变,施工时先掘主切眼,掘进一段距离后再掘副切眼,既而将跨度扩大到设计规格。改进后的综采工作面切眼扩面施工技术,比传统扩面工艺在技术上是先进的,经济上是合理的,安全上是可靠的,实现了大断面综采切眼的快速掘进、一次成巷。     

深井大跨度切眼施工方式研究

为了掌握大跨度切眼不同成巷方式对巷道围岩稳定性的影响,本文结合淮南谢一矿深井大跨度切眼支护难题,采用数值模拟研究了一次成巷、二次成巷与三次成巷3种开挖方式下切眼围岩变形特点与应力分布特征,研究结果表明:一次成巷、二次成巷底鼓小,但顶板下沉量大,且切眼周围应力集中程度很高,塑性区范围较大,三次成巷开挖方式切眼顶板下沉量较小、围岩塑性区较小,三次成巷更有利于围岩稳定.在谢一矿511C(3)大跨度切眼(8.4 m)采用三次成巷方式进行了现场试验,采用高强度锚杆锚索组合支护系统维护深井大跨度切眼,矿压观测表明,围岩变形在控制范围内,锚网支护结构可靠.     

复合顶板大断面开切眼锚网索支护技术研究

为解决复合顶板大断面开切眼支护难题,根据王家岭煤矿20106工作面大断面开切眼的地质条件,通过物理模拟试验分析了复合顶板大断面开切眼围岩变形破坏特征,结果表明:大断面复合顶板开切眼顶底角及顶板易变形破坏,开切眼扩帮期间围岩变形破坏明显超过掘巷期间围岩变形,提出了具有针对性的围岩控制对策,确定工作面开切眼采用"二次成巷+锚网索+单体液压支柱"联合支护方式,现场工程实践结果显示,开切眼最大离层量为9 mm,最大断面收缩率为6.6%,支护方案较好地控制了大断面开切眼的围岩变形。     

9m大跨度切眼分巷间隔一次成巷与支护技术研究

大采高综采工作面大跨度切眼一次成巷是实现开切眼安全、快速掘进及综采设备安全快速安装的重要技术。小纪汗煤矿11217工作面切眼巷道长330.8 m,设计宽度9 m,高度3.8 m,巷道跨度较大,使用连续采煤机配套设备进行掘进,采用分巷间隔一次成巷方法,平均每天掘进完成4个循环,28 d就使切眼巷道贯通,实现了大跨度巷道掘支平行作业、间隔连续快速掘进。     

大断面厚煤层开切眼掘进技术实践

以寨崖底煤矿3910综采面开切眼为工程背景,通过理论分析和支护验算,提出了采用二次成巷技术和"锚网梁索工字钢"联合支护方式,实现了安全高效掘进,更好的保障了切眼支架安装期间的顶板安全。实践表明,二次成巷技术能减少巷道围岩变形,"锚网梁索工字钢"支护形式能有效解决大断面开切眼的支护问题。     

西曲矿切眼成巷方式确定及实践

为解决西曲矿大断面巷道维修次数多、安全系数低、掘进速度慢、采掘失调等问题,以该矿28307工作面大断面切眼为研究对象,结合8#煤层顶底板岩层力学性质和生产地质条件,模拟分析了28307工作面切眼一次成巷以及3种不同的二次成巷效果,确定采用先掘4.5 m后扩帮2.5 m的二次成巷方式。工程实践表明,该成巷方式有效控制了切眼围岩的变形。     

8113工作面大断面开切眼二次成巷支护技术

针对大断面开切眼易产生大变形、围岩维护困难问题,马脊梁矿8113工作面提出了大断面开切眼二次成巷支护技术。技术应用后,监测了开切眼变形情况,开切眼巷道控制效果良好。     

近距离采空区下大断面切眼支护技术应用

以9101采煤工作面为工程实例,该采面切眼跨度为8 m,且上覆为8~#煤层采空区及煤柱。切眼拟采用分次掘进方法施工,首先掘进巷道宽度4.5 m,后刷扩3.5 m;在掘进期间,通过探测切眼顶板与上覆8~#煤层采空区层间距,再设计切眼顶板支护方案;现场应用后,切眼顶底板、巷帮变形量分别为60 mm、73 mm,实现了近距离采空区下大断面切眼围岩变形有效控制。     

切顶卸压技术在高水材料沿空留巷中的应用研究

为解决西山煤电集团公司西铭煤矿42206巷沿空留巷切顶卸压技术关键问题，建立巷旁充填体条件下的切顶力学模型与充填体支护阻力计算式，并对爆破切顶参数、巷道支护方案、高水材料充填巷道流程进行设计。结果表明：巷旁充填体所需支护阻力为1 342 kN/m，巷道采用单体液压支柱+锚杆支护+铰接顶梁+菱形金属网挡矸支护方案可以有效维护巷道围岩，实施切顶后，端头液压支架应力值由13～16 MPa降低至10～14 MPa。     

西曲矿大断面开切眼围岩控制技术研究

为解决西曲矿18502工作面大断面开切眼支护时遇到的难题,通过理论计算、工程类比并结合数值模拟的方法确定了扩帮前后相应的支护参数,有效地控制了18502切眼施工时的围岩变形,为安装液压支架并顺利实现工作面回采创造了有利条件,对类似地质条件开切眼能够提供指导。     

大采高工作面开切眼支护方案

针对某矿大采高工作面托顶煤开切眼顶煤比较破碎的现实,开切眼难以维护的问题,提出将破碎顶煤全部掘出的方案,即超大断面非常规切眼。针对其支护问题,结合现场实际,应用FLAC3D模拟软件对新切眼围岩应力分布、变形破坏等进行了研究,得到巷道围岩破坏范围。提出采用高强度高刚度锚梁网索系统进行支护,并经现场应用证明了该方案的合理性。     

炭窑峪煤矿22801综放工作面切眼支护技术

炭窑峪煤矿22801综放工作面切眼设计长度155m,矩形断面,掘进宽度9.0m,掘进高度3.4m,掘进断面积30.6m2;根据工作面煤层赋存状况及地质条件,提出并采用了锚带网(索)+组合锚索+单体液压支柱的联合支护方式。简要介绍了切眼施工工艺、支护方式、支护参数及支护质量要求。切眼施工后,进行了矿压观测,支护效果良好。该项支护技术对于顶煤厚度大、顶板易离层、两帮易片帮、巷道压力大的大断面综放工作面切眼支护具有借鉴价值。     

人工再生顶板大跨度切眼联合支护技术

在人工再生顶板大跨度切眼支护中,由于巷道地质条件复杂,矿压显现严重,且随着地压和巷道 断面的增大,存在一般锚网索支护难以克服的困难。根据人工再生顶板巷道的地质特点及矿压显 现特征,在大断面人工再生顶板条件下采用“木架棚+锚索”联合支护。此种支护结合主动支护 和被动支护的优点,减少顶板离层冒落,实现了对大断面切眼的有效控制,防止了切眼强烈变形 、断裂,保持了切眼的稳定性,达到了良好的支护效果,为人工再生顶板下的煤炭开采提供了可 靠的安全保证。在充填开采下,采用钢梁和单体液压支柱不便于回收,而木材价格低廉,减少了 支护材料的丢失浪费,取得了显著的经济效益。“木架棚+锚索”联合支护技术对于充填开采大 跨度巷道具有借鉴作用。     

大采高综采工作面切眼扩刷支护技术研究

针对大采高综采工作面切眼扩刷情况下矿压显现剧烈、应力集中严重和支护困难等难题,本文以木瓜矿S10-102大采高首采面切眼为例,分析了锚杆索在切眼支护中所起到的作用,结合现场地质条件提出了“锚网梁+锚杆(索)”联合支护方案。现场试验与矿压观测结果表明,该支护方案通过改善围岩体的力学特性,提高了切眼围岩整体强度和稳定性,控制了切眼顶底板及两帮变形,保障了采煤工作面开采初期支架安装期间的安全性。     

采空区边缘下方巷道支护技术

在分析某矿采空区边缘下方综采切眼支护难点的基础上,结合数值模拟结果,提出了围岩控制技术:首先用插钢管法超前临时支护顶板,再用W钢带组合水力膨胀锚杆永久支护顶板;采空区下方巷道两帮不进行支护,煤柱下方巷道两帮用高强度螺纹钢锚杆支护。现场实施后有效地控制了巷道围岩变形,为切眼刷扩及液压支架的安装提供了良好的条件。     

特厚煤层综放工作面大断面切眼支护技术

为了解决塔山煤矿综放工作面跨度10 m切眼的支护难题,采用理论分析、数值计算方法确定了大跨度切眼的支护形式为高强度锚杆、组合锚索、W钢带、金属网、混凝土联合支护,以形成群锚封闭效应,维护切眼巷道围岩的稳定性和安全性。试验中锚索锚固力达140~160 kN,锚固区内顶板最大离层值7 mm,顶底板移近量最大值38 mm,试验结果表明,设计提出的锚杆-组合锚索-混凝土支护提高了支护结构的整体承载力,有效控制了切眼巷道围岩的变形,保证了大断面切眼的安全使用。     

综放面切眼开挖方式对围岩稳定性的影响分析

为满足综放工作面高产、高效及安全生产要求,切眼断面尺寸逐渐增大;受切眼开挖方式的影响,围岩内部应力的差异分布对巷道围岩稳定性及支护措施产生重要影响。结合西沙河煤矿1901综放工作面现场条件,通过数值模拟的方法研究不同开挖方式下巷道围岩的应力分布规律及变形特征,研究结果表明,二次开挖采用"宽导窄扩"的方式施工对围岩破坏程度最小。现场工业性试验表明,通过选择合理的开挖方式和支护方案设计,切眼围岩的扰动破坏得到有效控制,围岩保持较好的稳定性。     

山阳煤矿基于自稳隐形拱理论的切眼支护设计研究

综采工作面切眼用来安装综采支架、刮板输送机、采煤机等设备并从此开始回采,要求切眼的跨度较大、安全可靠。通过分析山阳煤矿1507工作面切眼的地质条件,以自稳隐形拱理论为基础,应用“自稳隐形拱最大高度公式”确定顶锚杆长度、应用“极限自稳隐形拱最大高度公式”确定锚索长度、应用“锚入岩层内深度公式”确定锚索锚固长度,并运用其原理对矩形巷道进行了改进,设计了导硐法掘进的刚柔双层网支护的圆弧角矩形切眼。同时在施工中设置了顶板观测站,监测巷道表面收敛量、顶板离层量及锚杆工作荷载等指标指导施工。从其支护效果和支护方案的合理性方面看,成功实现了切眼可靠支护和安全使用。可为类似条件矿井提供借鉴。     

深井复杂条件切眼巷道锚网索支护技术实践

深井复杂条件下,回采工作面切眼巷道因断面大、跨度大成为支护难题,长期困扰生产矿井。以范各庄煤矿3221S切眼巷道为例,分析大断面和大跨度巷道的破坏机理及支护原则,分别设计锚网索支护参数,通过采用顶板离层仪观测与十字测线位移观测及锚杆索测力计的监测手段,得出锚网索支护的巷道变形规律,采用“锚杆+锚索+钢带+托梁”构成强力锚杆和锚索支护技术,解决范各庄煤矿深井切眼巷道的变形失稳技术难题,满足设备安装中的运输、通风、行人要求,实现锚固体效能的高效发挥,实现了巷道的安全运营,为类似工程提供借鉴。