综放开采巷旁充填沿空留巷技术探讨

综放开采巷旁充填沿空留巷技术在国内外尚无应用先例，指出了该项技术几个难题，对巷旁充填的作用机理进行了分析，阐述了巷旁填体支护阻力的计算方法。     

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。     

厚煤层综采沿空留巷支护技术

为了研究厚煤层综采沿空留巷支护技术,通过沿空留巷围岩控制原理分析和工程实践,提出了巷内补强支护、巷旁充填支护和临时辅助支护为一体的支护结构体系.巷内补强支护采取补打高预应力锚索和下帮煤体注浆加固的措施;巷旁充填支护主要是采用高水速凝材料构筑巷旁充填体,为了提高巷旁充填体的承载和抗变形能力,充填体中置入锚栓,表面用金属网...     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

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...     

大断面沿空留巷充填体稳定性及留巷支护技术

以斜沟煤矿18503大采高综采工作面地质及生产技术条件为依据,通过理论分析、数值模拟和现场实测,分析了大断面沿空留巷充填体的稳定性规律及留设巷道支护技术。研究表明,大断面留巷充填体的稳定性受上覆坚硬顶板破断失稳规律的影响,而且动载作用明显,采用强度-应力双曲线关系可分析判断充填材料及充填体参数确定的合理性。现场应用对充填体及留设巷道进行了加强支护技术,实测表明取得了良好的留巷效果。     

充填体空间锚栓加固网及其应用

充填体稳定性的有效控制是沿空留巷技术成功应用的关键之一，除合理选择充填材料及设计充填参数外，还需对充填体采取加固措施以提高充填体的整体支护强度和抗变形能力。重点介绍了空间锚栓加固网技术及其对充填体稳定性的控制效果。     

再论我国沿空留巷技术发展现状及改进建议

在2006年发表的《我国沿空留巷支护技术发展现状及改进建议》一文的基础上，总结了21世纪以来我国沿空留巷技术的新发展，包括巷旁充填的施工工艺与方法，由高水、膏体充填发展为柔模墙体及超前柱式支护，使得支护强度和隔绝密闭性有了极大地提升，并且具有了一定柔性以适应顶板的下沉；经过20余年的发展，沿空巷道巷内基本支护具有了高预紧力、高强度、高刚度和大延伸率的特性，能够有效控制巷道围岩的大变形，实现及时主动支护，并普遍辅以单体支柱作为巷内补强支护，进一步保持围岩的稳定性与完整性；统计分析了部分沿空巷道的支护形式及留巷效果，愈发说明了沿空留巷的成功与否是巷旁支护和巷内支护共同作用的结果。介绍了无巷旁充填切顶卸压沿空留巷新技术，包括卸压原理、切顶方法、切顶参数及切顶后巷内的支护方式及其工程应用等。阐述了近年来我国在沿空留巷理论研究方面取得的新成果，包含充填体的切顶阻力和支护阻力，充填体与围岩之间的相互作用关系及受力变形特征，切顶卸压沿空留巷的围岩活动规律及其与支护体之间的相互作用关系等。指出了我国沿空留巷技术在巷旁支护、巷内支护及相关理论研究方面存在的技术问题与科学问题。最后从支护设计、围岩控制、研...     

候村煤矿沿空留巷巷旁及巷内支护技术研究

根据候村煤矿下分层开采的3605工作面生产技术条件，分析了沿空留巷巷旁充填体的作用机理以及可行性，提出了高瓦斯条件下采用混凝土充填材料的巷旁充填沿空留巷技术，设计了合理的充填工艺。根据施工工序将原有支护划分为巷内以及巷旁支护，巷内支护过程又细分为3个阶段(留巷前、留巷时、留巷后),充分利用钢棚、木背板、Π型钢梁以及支架的支护特性，提高了巷道支护强度。该技术的应用，有效缓解了工作面接替紧张的局面，同时解决了上隅角瓦斯积聚问题。     

脆性围岩炮采工作面沿空留巷技术实践

针对脆性围岩、裂隙发育条件下沿空留巷技术的局限性,以新庄矿为工程背景,对脆性围岩留巷稳定性控制、巷旁充填系统工艺和巷旁充填体参数等进行了研究与设计,并通过矿压观测对围岩表面变形、围岩深部位移进行了分析评价。结果表明:在围岩松脆、裂隙发育和煤壁片帮严重的条件下,采用"锚网-锚杆-锚索"联合支护、煤壁喷浆预加固以及充填体加强支护等技术,能控制留巷围岩变形,抑制煤壁片帮;新型高水材料巷旁充填体具有速凝早强和较强的抗变形能力,而且充填工艺简单、系统机械化程度高,能很好的适应脆性围岩炮采条件下沿空留巷。     

不同路基的填筑施工技术

某道路工程路线经过的区域水文地质情况不同,为了就地取材,路基填筑采用了多种材料,同时由于路线地形差别较大,挖填路基的形状也不同。在施工过程中,遵循了路基的施工程序,针对不同的填料与不同形状的路基,采取具有一定区别的施工方法与技术措施,取得了较好的效果。     

丫他金矿地下开采对地表公路的影响分析

为了确保地表公路的稳定,采用FALC3D有限差分法数值软件对地表公路保安矿柱进行了不同厚度的模拟分析,同时计算分析了地下矿体逐层开挖逐层充填对采场及地表公路稳定性的影响。结果表明:因丫他金矿围岩岩性差,地表公路保安矿柱定为40 m较为可靠,具备一定的安全保障性,上部公路处于稳定状态,而且地下矿体逐层开采逐层充填可有效降低顶板冒落和地表下沉,地表公路产生的下沉变形很小,仅为1.2 cm,同时地表基本未产生塑性扰动区,利于保护地表已有公路设施。研究结果为该深部矿体安全高效回采和地表公路安全稳定提供了理论依据和技术指导。     

矿山新型充填胶凝材料概述与发展趋势

为了降低胶结充填成本,提高胶结剂对矿山充填特点的适应性,需要研究低成本、高性能的矿山专用充填胶凝材料。介绍了碱激发胶凝材料、高水材料、胶固粉和CH半水磷石膏胶凝材料。举例分析4种新型胶凝材料的特点可知,碱激发胶凝材料极大地降低了胶结剂成本,提高了固废利用率,高水材料和胶固粉明显提高了胶结剂的充填适应性,而CH半水磷石膏胶凝材料则兼顾了前后两者优点,是一种前景广阔的新型充填胶结剂。综合对比不同充填胶凝材料发展现状得出,更加重视充填体早期强度、探索更多固废资源化的可能、充分考虑矿山充填特点和胶凝材料与充填技术协同发展将是矿山胶凝材料今后发展的主要趋势。     

某复杂地质矿区充填方案设计研究

充填方案的设计往往影响施工的整体安全性、施工进度及施工资金,而充填材料及充填工作制度的制定是影响充填方案的两点重要因素,为了克服复杂的地质条件,以某复杂矿区实际施工背景,结合实际地质状况,配置充填材料,制定充填工作制度,设计充填方案。此方案不仅可以指导安全快速施工,而且节省资金,具有一定的参考价值。     

汉阴黄金尾矿综合利用途径探讨

根据汉阴黄金尾矿性质,对尾矿的综合利用途径进行了探讨。利用黄金尾矿可回收金、烧制墙体砖、生产泡沫玻璃、制备微晶玻璃和石油压裂支撑剂等,还可通过回填、筑路、复垦等手段实现无废矿山,节约、集约资源。黄金尾矿的有效回收和利用,能减少固体废物的排放量,提高资源和能源的利用率,不仅具有经济效益,而且具有重大的社会效益和环境效益。     

基于CMS空区探测技术的上向分层充填采矿法工艺优化研究

为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。     

高官营铁矿高强度新型胶凝材料研究

针对高官营铁矿超细全尾砂,以唐山周边地区的水泥、石灰、脱硫石膏和矿渣为原料,开展了替代水泥的高强度低成本新型充填胶凝材料研究。采用正交试验设计进行了水泥、石灰和脱硫石膏胶凝材料胶结体强度试验。极差分析显示,新型胶凝材料胶结充填体7 d强度影响因素重要程度排序为水泥、石灰、脱硫石膏。充填体7 d强度优化配方为水泥3.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%,强度为2.79 MPa,约为32.5R水泥的5.3倍。胶结充填体28 d强度影响权重与7 d强度影响权重相反,28 d强度优化配方为水泥4.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%,强度为5.04 MPa,约为32.5R水泥的4.5倍。通过SEM电镜分析得出,新型胶结材料的主导水化产物为钙矾石和C-S-H凝胶,胶结充填体强度的提高是这两种水化产物不断形成与发育的结果。砂浆流变特性试验说明,砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填料浆达到了宾汉体流体状态,适合进行料浆管道输送。现场工业试验表明：胶砂比为1∶5、砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填体28 d强度为4.91 MPa,满足充填进路下部充填体28 d强度大于4 MPa的设计要求,与室内试验结果的误差为2.6%,说明室内试验得到的测试数据可靠度较高,并且在强度性能和接顶率方面较32.5R水泥效果更佳,为矿山进行安全高效充填作业提供了有力保障。     

原巷充填无煤柱掘巷技术的应用研究

以新庄孜煤矿62310回风巷为工程背景，介绍了原巷充填材料的选取和充填工艺流程，采用理论分析的方法分析了无煤柱掘巷的围岩控制方法，采用高强度锚杆、锚索、中空注浆锚索和钢筋网联合支护，选择合理的充填墙体强度和宽度，有效的控制了无煤柱掘巷的围岩变形和顶板离层。采用现场实测的方法，在1400m的掘巷中布点进行实测，实测数据为：巷道顶板变形量在30～50mm之间，顶板离层量小于20mm，巷帮变形量在40～50mm之间，观测数据表明巷道支护效果良好，巷道围岩变形得到有效控制。     

高官营铁矿高强度新型胶凝材料研究

针对高官营铁矿超细全尾砂，以唐山周边地区的水泥、石灰、脱硫石膏和矿渣为原料，开展了替代水泥的高强度低成本新型充填胶凝材料研究。采用正交试验设计进行了水泥、石灰和脱硫石膏胶凝材料胶结体强度试验。极差分析显示，新型胶凝材料胶结充填体7 d强度影响因素重要程度排序为水泥、石灰、脱硫石膏。充填体7 d强度优化配方为水泥3.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%，强度为2.79 MPa，约为32.5R水泥的5.3倍。胶结充填体28 d强度影响权重与7 d强度影响权重相反，28 d强度优化配方为水泥4.5%、石灰2.5%、脱硫石膏17.5%，强度为5.04 MPa，约为32.5R水泥的4.5倍。通过SEM电镜分析得出，新型胶结材料的主导水化产物为钙矾石和C—S—H凝胶，胶结充填体强度的提高是这两种水化产物不断形成与发育的结果。砂浆流变特性试验说明，砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填料浆达到了宾汉体流体状态，适合进行料浆管道输送。现场工业试验表明：胶砂比为1∶5、砂浆浓度为68%的新型胶凝材料充填体28 d强度为4.91 MPa，满足充填进路下部充填体28 d强度大于4 MPa的设计要求，与室内试验结果的误差为2.6%，说明室内试验得到的测试数据可靠度较高，并且在强度性能和接顶率方面较32.5R水泥效果更佳，为矿山进行安全高效充填作业提供了有力保障。     

村庄下厚煤层综合机械化矸石充填开采地表沉陷与变形分析

为解放村庄下浅埋厚煤层资源,延长矿井服务年限,同时保证地面建筑物的安全使用,需开展浅埋厚煤层综合机械化矸石充填开采控制地表沉陷变形研究。以潞安集团王庄煤矿52采区5201工作面为例,首先对该矿井矸石进行了一系列级配试验,以提高矸石充填体的充实率;然后根据综合机械化矸石充填开采工艺设计了3种充实率控制方案,同时基于等价采高开采沉陷预计分析得出3种充实率控制方案的地表移动与变形值;最后依据地面建筑物损坏等级、矸石充填量以及充填工艺等因素综合确定了最佳充实率控制方案。研究表明:该方案实施不但能确保地面建筑物的安全使用,同时还节约了矸石充填材料。