凤凰山矿煤柱回收工作面过空巷充填技术

为保障凤凰山矿二水平煤柱回收工作面安全通过空巷区域,结合工作面空巷赋存特征,确定采用高水材料对空巷进行充填,现场应用结果表明:工作面过充填空巷期间,液压支架的压力最大值为30.5 MPa,支架受力正常,煤壁无大范围片帮现象,空巷充填效果显著。     

残煤复采工作面充填注浆过空巷技术研究与应用

为保证1301复采工作面安全顺利通过空巷区域,采用充填注浆技术对空巷进行处理,通过具体分析充填注浆过空巷的机理,结合工作面的具体情况及材料特性对充填注浆方案进行具体设计,并对充填注浆后的效果进行检验。结果表明:1301复采工作面在充填注浆后,工作面顺利通过了空巷区域。     

无机材料充填技术在工作面过空巷中的应用

为了保证工作面安全通过与其斜穿大断面空巷,基于充填控制围岩变形基本原理、待治空巷特征以及充填材料特性,采用无机材料充填的方法进行了空巷治理。为确定充填材料参数,采用大范围数值计算的方法研究了工作面过斜穿空巷期间不同充填体强度下顶板下沉变形及应力分布情况,得出充填体强度越高,空巷底板下沉量越小,但相差不大的结论。基于此,考虑充填成本及空巷顶板强度问题,确定了空巷上分层5∶1、下分层3∶1的组合充填方案。现场应用结果表明:该方案能够满足围岩变形控制要求,当工作面接近和切割充填体时,无架前片帮或冒顶现象,支架阻力稳定,顶板无明显变形,工作面安全通过。     

大采高工作面过空巷高水材料充填技术实践

以成庄矿5314大采高工作面过空巷影响区域为实例,探讨解决采面过空巷难题;通过方案比选与数值模拟分析,确定空巷区域采用高水材料充填技术,以及采取多种辅助措施确保工作面安全;经空巷揭露后,验证表明固结体凝固效果良好;工作面通过空巷区域未发生大面积片帮冒顶事故,空巷高水材料充填技术应用取得良好效果.     

浅谈复采工作面充填过空巷回采技术

针对复采工作面充填空巷回采可行性问题,以石窟煤业为研究对象,采用理论分析和FLAC 3D数值模拟,对基本顶超前断裂进行研究。结果表明,充填空巷能够有效抑制基本顶超前断裂的发生,改善复采工作面围岩应力情况。对液压支架的受力分析表明,充填空巷后,现场支架能够满足复采工作面的需要,验证了复采工作面充填过空巷回采的可行性。     

10-102综采工作面过空巷控制技术研究

为研究10-102工作面过空巷的方案及围岩控制技术效果,通过数值模拟并结合现场液压支架工作阻力监测的方式,提出高水材料空巷充填技术。结果表明:高水材料空巷充填技术现场应用效果较好,工作面通过空巷时,工作面液压支架的平均阻力仅增加3.6%,能够保证回采工作面安全的通过空巷。     

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。     

西曲矿厚煤层综采面过空巷技术实践

基于西曲矿12313工作面开采技术条件,通过模拟空巷不同支护条件下围岩塑性区分布与变形特征表明,空巷采用充填控制时,巷道周围基本没有塑性破坏,顶底板移近量和两帮移近量分别为95. 6 mm和88. 4 mm,是工作面过空巷支护控制最佳手段;设计了空巷充填控制方案,现场试验显示充填体没有出现片帮、冒顶现象,工作面过空巷时支架平均工作阻力在20. 3 MPa左右,最大为21. 1 MPa,充填空巷控制效果较好。     

综放工作面过空巷技术研究及应用

针对综放工作面过空巷受到超前采动支承压力影响,造成空巷围岩塑性区和破碎区范围扩大,易引发大面积的冒顶和片帮的问题,采用FLAC3D软件对比分析了工作面回采过程中,在木垛支护、锚杆支护和高水充填材料充填3种支护方式下的空巷围岩稳定性,得到了3种支护方式下,围岩应力、巷道变形以及塑性区分布特征,最终确定高水材料充填为优选支护方式。基于不同水灰比高水充填材料的性质,确定了高水材料充填施工方案,并进行了综放工作面过空巷充填工业性试验。结果表明,过空巷期间工作面液压支架工作阻力仅增加3.5%,工作面过空巷后,压力恢复到正常值,未出现异常的矿压显现,充填过空巷效果良好。     

新型复合结构墩柱支护关键技术研究与应用

当煤炭开采工程中存在空巷时,工作面与空巷上方的岩体易发生断裂,给煤矿的生产施工带来重大风险,对空巷进行支护,改善上部岩体的受力状态,是保障其稳定性的有效措施。目前,墩柱支护技术是空巷支护的主要措施之一,根据现场经验表明,采用该结构时提高墩柱的承载能力会严重影响煤机截齿的使用寿命和工作面的推进速度。为解决上述问题,本文通过分析空巷-工作面附近岩体的变形机制,研发了由"充填材料-内部结构-外部模具"组成的新型复合结构墩柱,并开展比例为1∶1的室内试验,测试新型复合结构墩柱的承载能力。结果表明,将新型复合结构墩柱应用在实际工程,工作面推进过程中顶板上方岩体完整性较好,未出现断裂破坏现象,同时综放工作面通过空巷的用时由15d缩短至3d,极大地提高了生产效率。     

煤矿放水巷高水充填方法研究

针对某矿3505工作面内废弃放水巷存在的安全隐患,通过对高水充填材料特性的分析可知,高水充填材料固结体早强特征明显,材料体积应变整体变化较小,受压性良好,适合用于空巷充填作业。结果表明,高水充填方法在现场实施后,工作面过空巷前后稳定性良好,未发生明显的片帮现象,可实现3505工作面安全高效开采。     

神东矿区大采高综采工作面过空巷顶板结构和支护方式研究

 神东矿区日产3万吨以上综采工作面快速过空巷是一个重大技术难题。采用弹性地基梁模型，研究得到自由空巷时老顶断裂线位于空巷前方较远距离（s1>0），它是工作面过空巷时有利的顶板结构形式。实测表明半自由空巷顶板断裂线位于空巷前方较近距离（s2     

超高水材料充填空巷研究与工业性试验

长期以来,工作面过空巷是煤矿开采中难以解决的问题.传统的空巷支护方式不能有效地对顶板和煤壁提供足够的阻力或阻止围岩破坏范围的扩大.本文在分析工作面空巷围岩活动规律和超高水材料性能的基础上,论证了超高水材料充填空巷的可行性,并确定了充填体的力学参数和充填工艺.现场试验证明,采用超高水材料充填空巷是一种安全、经济、高效的方法,较传统空巷支护方法具有较大的优势.     

综采工作面过空巷的技术研究

以霍洛湾煤矿综采工作面顺利通过5条空巷为例,归纳总结了东胜煤田半隐伏式井田综采工作面成功通过高于采高的空巷一些经验,分析出综采工作面过空巷时推进速度普遍较低的主要原因,研究提出空巷采用无腿棚配合单体液压支柱支护,无腿棚上架设木垛接顶并充填罗克休的施工工艺,优化劳动组织、完善安全技术措施,使综采工作面安全、顺利、快速的通过空巷得到了保障.     

高水材料巷旁充填沿空留巷技术应用研究

煤矿沿空留巷具有提高煤炭回采率、减少掘进巷道工程量和利于采掘接替等优势。常村煤矿为减少巷道成本,缓解采掘压力,采用高水材料巷旁充填技术替代小煤柱护巷,根据现场条件,高水材料水灰比为2∶1,巷旁充填宽度为1 m,并辅以巷道补强支护、超前加固技术保证沿空留巷效果,实施后,工作面实现无煤柱开采,减少巷道掘进量,一条沿空留巷就为矿井节约成本700余万元,为矿井高效生产提供了保障。     

综采工作面过空巷围岩稳定性的影响因素研究

为了研究不同因素对综采工作面过空巷时围岩稳定性的影响,采用ANSYS软件建立数值模型,分析不同埋深、不同采高、不同空巷宽度下的空巷顶板沉降、煤壁位移和煤柱切向应力的变化规律。研究结果表明:埋深增加对空巷顶板沉降、煤壁位移和煤柱应力都产生不利影响;采高增大对空巷顶板沉降和煤壁位移影响较小,对煤柱内应力分布影响较大;空巷宽度增加会显著破坏空巷顶板稳定性,同时增大煤柱应力,对煤壁位移影响较小;当工作面与空巷距离小于25 m时,随着工作面继续推进,空巷稳定性明显变差,巷道易失稳破坏。     

旧采区残煤开采相似模拟研究

以圣华煤业3#煤层旧采区3101残采面开采工作为研究背景,应用相似模拟手段对残采工作面围岩变形与支架阻力变化进行研究。结果表明:岩层位置越高,其位移量越小,各测点在下沉过程中呈非线性变化,空巷位移最大量出现在顶板中部。空巷附近支架工作阻力出现峰值,且峰值大小与空巷跨度正相关,空巷跨度越大,支架阻力越大。工作面接近空巷,支架工作阻力呈增大趋势,通过空巷时,支架工作阻力呈递减趋势,进煤柱时的支架工作阻力低于出煤柱时的支架工作阻力。     

综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制

通过分析综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制的技术难点,提出在过空巷合理的时空节点上实施停采等压、强力锚杆索支护、注浆固结修复和支架支撑力保障的综合控制技术,并阐述了相应的控制机理。建立了综放工作面过空巷时基本顶破断的结构模型,分析得出过空巷时长关键块条件下的支架临界工作阻力;采用数值模拟方法分析综放工作面过空巷时采动影响下围岩应力分布、变形与破坏特征,确定综合控制技术实施的时空节点与相关参数,进而结合现场地质生产条件与矿压规律确定相应技术方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用综合控制技术后,未发生大范围冒顶、支架压架等恶性支架－围岩事故,解决了9102综放工作面过空巷的相关技术难题。     

浅部开采尾砂膏体巷采设计与地表沉陷控制

针对我国充填开采材料来源不足的问题,通过理论分析、室内实验及现场实测等方法,系统研究了尾砂膏体充填材料特性、充填工艺,进行了尾砂膏体巷采设计及地表沉陷效果分析。研究确定了尾砂膏体优化配比为水砂比1∶5,质量浓度为70%;提出了尾砂膏体巷采方案,建立了巷采充填地表沉陷模型,解决了采煤、充填、工作面通风和安全出口问题;相似材料模拟试验表明,在巷采连采连充过程中覆岩没有冒落过程,直接顶是以微裂隙和层间离层往上发育,基本顶以弯曲下沉为主;充填体密实性、变形监测及地表移动观测表明,尾砂膏体巷采对地表沉陷控制较好。研究成果在淄博市张店区沣水镇张赵煤矿102采区进行了成功应用。