大倾角薄煤层复合顶板沿空留巷技术的应用

介绍了大倾角薄煤层复合顶板条件下沿空留巷技术,采用超前支护配合巷道补打支撑支柱、架设木垛、浇注沿空留巷墙体,观测分析了沿空留巷围岩变形及效果,可为类似条件下沿空留巷提供借鉴。     

薄煤层石灰岩顶板下高水材料沿空留巷技术研究

薄煤层回采巷道为半煤岩巷,巷道掘进速度慢、出矸多,容易造成薄煤层工作面接替紧张等缺点,采用沿空留巷技术实现一巷两用,可以有效缓解采掘紧张关系,降低巷道掘进率,减少煤柱损失,提高资源利用的有效途径。高水材料沿空留巷充填技术逐步应用的薄煤层矿井生产中,现以北宿煤矿1873工作面高水材料沿空留巷成功案例为基础,分析石灰岩顶板条件下沿空留巷巷道维护特点,研究使用高水材料充填法在石灰岩顶板条件下沿空留巷围岩控制技术,确定了巷旁高水充填参数,提出了石灰岩顶板条件下沿空留巷加强支护技术,并在实践中得到了成功的应用。     

薄煤层坚硬顶板工作面沿空留巷技术实践

为选择合理的沿空留巷巷旁支护方式和参数,基于北徐楼矿薄煤层坚硬顶板地质技术条件,通过对比分析3种沿空留巷方案,选取在巷内采用工字钢棚加单体支柱支护、巷旁垒砌矸石带加强支护的方法进行沿空留巷,并优化设计了留巷参数,当梯形棚间距为0.8 m,矸石带宽度为3m时能够有效地解决了坚硬顶板难切顶问题,通过留巷试验,工作面超前明显影响范围为16.3 m,巷道断面收缩率平均为19.78%,能够满足下个工作面生产的要求。     

薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数研究与应用

以南屯煤矿3602工作面巷旁充填沿空留巷为工程背景,对薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷关键参数进行研究。通过室内试验测试石灰岩顶板的物理力学性质,并分析留巷过程中石灰岩顶板垮落形式,建立巷旁充填沿空留巷切顶力学模型,确定薄煤层石灰岩顶板巷旁充填沿空留巷的关键参数为巷旁充填体的切顶阻力和宽度,并给出相应的切顶阻力计算式。研究结果表明:当直接顶厚度远大于煤厚时,巷旁充填体应具有足够的切顶阻力和适当的宽度,满足直接顶在采空侧被整体切落的要求。研究成果在现场实践中成功应用,对于巷旁充填沿空留巷技术在薄煤层开采中的推广应用具有重要借鉴意义。     

大采高沿空留巷围岩控制技术研究

以某矿5211工作面为工程背景,建立了大采高条件下沿空留巷顶板运动的力学模型,计算巷旁支护体支撑阻力,分析了大采高沿空留巷围岩稳定性影响因素,提出该条件下沿空留巷工作面顶板运动特点,并针对性地提出巷内基本支护采用锚杆支护体系。     

凉水井煤矿浅埋薄煤层坚硬顶板沿空留巷关键技术实践

以凉水井煤矿431301工作面沿空留巷为工程背景,分析了凉水井煤矿浅埋薄煤层坚硬顶板沿空留巷可行性,提出了凉水井煤矿浅埋薄煤层坚硬顶板沿空留巷关键技术:采空区侧向端部坚硬顶板结构承载技术,高水材料快速构筑沿空留巷巷旁支护技术和锚网索联合单体液压支柱或门式支架形成沿空留巷巷内支护技术。矿压监测结果表明:431301工作面胶运巷沿空留巷围岩变形小,达到了预期效果。研究成果可为类似生产地质条件下的沿空留巷无煤柱开采提供技术参考。     

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。     

坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷最优巷高参数研究

采用理论分析和数值模拟的方法研究了沙曲矿坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷最优巷高问题。通过理论分析,分析了坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷顶板断裂运动规律;运用数值模拟方法,确定合理采高(留巷高度)为4.5 m。结果表明:采高为4.5 m时,沙曲矿沿空留巷体系整体变形量较小,巷道变形稳定后具有较高的有效使用断面,巷道围岩承载结构更加稳定,留巷体系的稳定性得到有效的提升。说明坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷存在着最优的留巷高度。     

石灰岩顶板沿空留巷支护技术

为深入研究石灰岩顶板条件下沿空留巷技术,针对石灰岩顶板具有悬顶大和缓慢下沉的特点,建立了沿空留巷切顶力学模型,定量设计了锚索与单体支柱联合切顶支护参数.实践表明,该支护方式能够有效保证石灰岩顶板沿空留巷切顶与支护,效果十分明显.     

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。     

厚硬顶板沿空留巷关键块结构优化控制研究

为探寻厚硬顶板条件下沿空留巷在回采过程中强烈矿压显现机理,理论分析了厚硬顶板沿空留巷顶板承载大结构的形式及力学环境,认为合理关键块B的长度控制是保证厚硬顶板沿空留巷围岩稳定的关键,结合数值模拟得出了平煤十二矿深部厚硬顶板条件下沿空留巷关键块体的合理长度,并基于其厚硬顶板运动特征提出了控制关键块体长度的倾向小水平转角钻孔群切顶控制技术,成功应用于现场实际。     

顶底双软型薄煤层快速沿空留巷技术研究

针对顶底板双软型薄煤层工作面特殊开采条件,分析了沿空留巷的技术难点与关键技术。采用理论分析与数值模拟方法研究了薄煤层沿空留巷围岩破坏特征及变形规律,建立了薄煤层综采面沿空留巷结构模型,通过方案数值模拟对比分析,揭示了薄煤层综采面快速沿空留巷基本原理,提出"采空区预先垒砌矸石袋,巷道内及时构建胶结充填体和铰接顶梁与单体支柱巷内滞后补强支护"的沿空留巷方案,实现了顶底板双软型薄煤层综采面快速沿空留巷。赵官能源煤矿的工程实测表明:巷道顶板下沉量最大仅为197 mm,底鼓量为83 mm,巷道两帮移近量为327 mm,工作面留巷效率达到18 m/d。     

锚索梯网组合支护在沿空巷中的研究与应用

为了解决薄煤层沿空留巷顶板采用锚杆喷浆支护后,在巷道复用前其顶板破坏变形严重的问题,研究了巷道在施工时,采用锚索+金属梯(或金属网)组合支护巷道顶板.应用结果表明:薄煤层沿空留巷在施工时采用锚索梯网组合支护巷道顶板,在巷道复用前其顶板的破坏变形已基本消灭.结论:薄煤层沿空留巷在施工时采用锚索梯网组合支护巷道顶板,将大大减少巷道修复工程量,提高安全生产水平.     

薄煤层复合顶板回采巷道无支护沿空留巷的应用及效果

介绍了陶庄矿在开采有复合顶板的薄煤层时回采巷道采用无支护沿空留巷的方法及效果     

大倾角煤层柔性护巷特性及应用研究

在坚硬顶板条件下大倾角综采工作面的沿空留巷,矿压显现剧烈、巷道断面大、顶板跨度大、煤壁破碎、矸石下行冲击大,给留巷工作造成较大困难。通过理论分析、相似模拟及现场实测研究,探究了大倾角煤层巷道围岩运动规律及力学特性,提出针对大倾角中厚煤层坚硬顶底板综采开采条件下的柔性护巷支护系统方案,并进行了现场工业性实验。结果表明:下帮煤壁采用封闭式支护方式,能够减少留巷期间煤壁的破坏,充分发挥煤壁支撑能力;顶板的载荷转移支护方式,能够有效降低巷内采动压力;采空区内采用挡矸支护,能够有效抵挡矸石冲击力,且采用该方式在巷旁形成矸石堆积体能够形成较大的约束阻力。通过柔性护巷支护技术,获得了较好的围岩控制效果,为大倾角煤层沿空留巷工艺选项设计提供了依据。     

薄煤层复合顶板回采巷道无支护沿空巷的应用及效果

介绍了陶庄矿在开采有复合顶板的薄煤层时回采巷道采用无支护沿空留巷的方法及效果。     

突出矿井深部巷道沿空留巷技术研究与应用

通过对高水充填材料的力学特性及沿空留巷矿压显现规律的研究与分析,并针对车集煤矿煤与瓦斯突出矿井大埋深特殊条件,选择高水材料巷旁充填工艺进行沿空留巷。从沿空留巷围岩稳定性控制入手,构建"充填体+锚杆、锚索"复合支护系统。在实践应用过程中,通过对巷道、充填体等矿压显现情况进行观测、分析,优化了沿空留巷支护参数与工艺,确保了突出矿井大埋深条件下沿空留巷成功,提高了采区煤炭资源采出率,保证了矿井采掘抽接替,为类似条件下沿空留巷提供了理论与实践参考。     

复合顶板薄煤层沿空留巷技术应用与研究

沿空留巷技术可以有效提高煤炭回采率,延长衰老矿井的开采寿命,缓和采掘接替关系。针对柳泉煤矿7103工作面复合顶板薄煤层地质赋存条件,采用数值模拟的研究方法确定留巷的充填墙体宽度,并采取单体液压支柱和打木垛的技术作为临时支护技术手段进行沿空留巷,效果良好,值得同类地质条件煤层推广使用。     

坚硬顶板下沿空留巷巷旁充填体合理宽度优化研究

巷旁充填体宽度是沿空留巷体系的一个重要参数,决定着留巷体系的稳定。不同顶板条件下,巷旁充填体具有不同的合理宽度。根据沙曲煤矿沿空留巷的工程地质情况,对坚硬顶板条件下沿空留巷巷旁充填体合理宽度优化进行研究,采用理论计算确定充填体宽度范围在(1.65m,3.75m)内,通过数值模拟选择合理宽度值为3.0m,并通过工程实践对确定的充填体合理宽度值进行验证,工程实践中留巷体系整体变形量小,能够保证留巷具有有效的使用断面,留巷能够成功。分析表明:在坚硬顶板条件下,巷旁充填体宽度具有一定的选择范围,在该范围内选择合理的巷旁充填体宽度能够有效降低留巷体系的变形量,提升留巷体系的稳定性,该种方式确定的坚硬顶板条件下沿空留巷巷旁充填体合理宽度能够运用于类似条件矿井。     

巷旁充填沿空留巷充填参数的计算

对巷旁充填沿空留巷支护与围岩之间的力学关系进行了分析,提出了沿空留巷的几种顶板力学模型,阐述了巷旁充填沿空留巷充填参数的计算方法。