预筑大型混凝土砌块组装墙快速沿空留巷技术

为解决在沿空留巷巷旁支护体构筑过程中存在的一系列问题,通过对留巷顶板控制、墙体结构形式、承载性能以及施工工艺等进行研究,探讨了预筑大型混凝土砌块组装墙快速沿空留巷技术。研究表明:在工作面前方巷道中沿非采帮预先将混凝土砌块组装成墙,工作面采过后将墙体调整到巷道采空区侧,可实现墙体的快速构筑,并且避免了对生产的影响。墙体由带有榫卯结构的大型混凝土座块和墙块组成,各砌块间紧密扣接,墙体整体稳定性高,承载性能好。将其应用到济三煤矿工程实践,留巷速度达到1 m/h,巷道顶板最大下沉量450 mm,两帮最大移近量350 mm,墙体稳定,取得了良好的留巷效果。     

柔模混凝土沿空留巷稳定性监测方法应用

介绍了柔模混凝土沿空留巷围岩稳定性监测内容、监测仪器及方法。榆家梁煤矿43308沿空留巷工作面巷内采用锚网索支护,巷旁采用柔模混凝土墙支护,监测结果表明:巷道顶板最大下沉量为160 mm,墙体最大应力10 MPa,单体滞后临时支护长度100 m,围岩活动在巷道后方180 m处趋于稳定。     

沿空留巷综采工作面矿压观测研究

凤凰山煤矿XV4308综采工作面采用沿空留巷的工艺,为保障工作面生产期间沿空留巷的安全性,在工作面回采期间进行了矿压观测,对收集的数据进行了分析,得出了坚硬顶板条件下沿空留巷及工作面矿压显现规律,并通过观测数据分析了液压支架和充填墙体的应用效果。     

大采高沿空留巷围岩分位控制对策与矿压特征分析

结合沙曲矿24207工作面的生产条件,运用理论分析和数值模拟方法探讨了采高因素影响下沿空留巷顶板应力的分布特性,得到了4.2 m大采高条件下留巷全断面变形分布特征。沿空留巷处于采空区侧向支承应力区的应力降低带;工作面采高越大,则其对岩层活动的影响幅度及范围就越广;大采高沿空留巷采动期间将发生剧烈变形,断面收缩率达到55.3%,需针对留巷各个边位的变形特征分别采取有效的支护控制对策;留巷断面选择最优跨高比并采用以高初撑力为核心的高强支护体系,能够合理控制围岩变形。工业性试验及观测数据表明,留巷受采动剧烈影响范围为工作面至后方200 m,与工作面倾斜长度相当,该范围内巷道变形持续增长,顶板压力不断增加,工作面后方250 m以外,矿压显现趋于稳定。     

发耳煤矿不同留巷方式下巷道矿压显现规律对比研究

为了探索不同留巷方式下的巷道矿压显现规律,以发耳矿31004工作面运输巷道为背景,对砌块留巷和切顶留巷两种留巷方式的工艺流程、巷内支护需求及留巷矿压显现规律进行了对比研究。结果表明:切顶留巷简化了工艺流程,比砌块留巷具有良好的安全性和经济效益;由于碎胀矸石对巷道顶板关键块体的支撑效应,切顶留巷所需的巷内支护阻力小于砌块留巷;切顶留巷在架后160m位置后巷道保持稳定,而砌块留巷则需在架后435m位置稳定;与砌块留巷相比,切顶留巷条件下的顶板锚索所受最大拉力由60MPa降低至26MPa,顶板离层量由104mm降低至17.2mm;砌块留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为671.4mm,切顶留巷条件下的留巷平均顶底板移近量为86mm,所留巷道无需返修即可满足复用需求。研究结果可以为相应技术的推广应用提供参考。     

混凝土填充墙支护下沿空留巷稳定性分析

为揭示混凝土填充墙支护下综采沿空回采巷道矿压显现规律,有效控制围岩变形,根据某矿综采面地质与开采条件,应用数值计算方法研究采后留巷的稳定性。数据分析显示:混凝土墙支护下沿空留巷围岩应力随采煤工作面推进呈周期性变化,采后20 m范围的巷道围岩来压较剧烈,是重点支护区域;巷道围岩位移量随采煤工作面的推进而增大,其中巷帮移近量较小,而顶板下沉量较大,表明采用混凝土墙支护沿空留巷有利于巷帮的稳定,但不利于顶板稳定。     

混凝土砌块墙沿空留巷技术研究

为解决沿空留巷围岩变形较大、巷道维修困难等问题,提出利用混凝土砌块墙加强对顶板的控制,减小沿空留巷的变形。根据某矿10302工作面地质条件,提出巷道掘进、工作面回收、留巷期间巷道顶板的控制措施,对留巷墙体结构进行设计,同时对墙体材料进行研究,满足对留巷顶板控制的要求,达到了预期目标,可为类似地质条件巷道的留设提供参考。     

沿空留巷工作面上顺槽围岩活动规律研究

通过巷道表面位移观测、顶板离层观测等矿压观测手段,分别对沿空留巷工作面前方巷道和工作面后方尾巷围岩矿压显现特征进行观测,进而分析巷道围岩矿压活动规律,得出工作面上顺槽留巷前后巷道围岩变形规律的异同,对生产实践有一定指导与借鉴意义。     

沿空留巷砌块式墙体结构承载特性及应用研究

为了探讨砌块式墙体对沿空留巷的适应性,研究了墙体结构形式、破坏过程、本构关系及承载力,揭示了沿空留巷砌块式墙体结构的破坏机理及承载特性。研究结果表明,沿空留巷砌块式墙体的破坏通常发生在第III阶段,在第I,II阶段的留巷具有易护性;砌块式墙体的轴向受压承载力应与其所需的支护阻力相匹配;砌块式墙体的强度应与顶底板的强度相匹配。基于两大匹配原则,提出了砌块式沿空留巷设计的整套流程,将其应用到沙曲矿工程实践,设计了尺寸为0.80 m×0.18 m×0.12 m、强度不低于10 MPa的砌块和强度不低于2.5 MPa的砂浆,采用特殊的一顺一丁形式砌筑成宽度为1.6 m、强度介于4.3 MPa和9.3 MPa的墙体,取得了良好的留巷效果。     

沿空留巷矿山压力活动规律研究

本文通过对济宁二号煤矿九采区93上02工作面轨顺沿空留巷期间及留巷后下一个工作面回采期间对巷道连续的矿压观测,结合工作面各种矿压显现特征,掌握了巷道留巷前、留巷中及留巷后顶板活动规律及变化情况,为留巷期间的顶板管理提供了重要依据.     

特厚煤层底分层双柔模墙留巷围岩运移及支护优化

为解决白芨沟煤矿特厚煤层分层开采瓦斯治理问题,同时减少煤炭资源损失,降低巷道掘进量,提出了利用柔模混凝土沿空留巷技术,将开采工作面底分层回风巷保留并作为瓦斯抽放巷。对特厚煤层底分层双墙沿空留巷技术进行研究,根据煤层底分层沿空留巷围岩活动规律确定留巷巷道的支护形式及支护参数,并在现场进行双墙留巷试验。研究结果表明：(1)分层开采工作面上覆岩层的垮落至稳定的整个过程是在工作面后方60～200 m完成;(2)白芨沟煤矿特厚煤层分层开采巷道变形可分为4个阶段,瓦斯抽放巷矿压显现基本呈“增压—峰值—稳压”的动态变化规律,基于3种复采支护方案,满足了当下区段工作面1分层开采结束时瓦斯抽放巷道仍保存完整的要求。因此,通过采用柔模混凝土双墙沿空留巷技术及围岩控制方案,可以满足厚煤层底分层留巷要求。     

综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究

为进一步掌握司马煤业有限公司1218工作面回采期间沿空留巷技术在综放工作面的矿压显现规律，通过在1218胶带巷沿空留巷巷内“十字交叉法”测点、打设信号柱等措施，监测留巷巷道围岩收敛变形规律，分析得出留巷滞后回采工作面20～40 m时，巷道压力逐步开始显现，滞后回采工作面140～180 m时，压力基本达到峰值，巷道变形量最大，在滞后回采工作面200～260 m后，巷道压力趋于稳定。为合理优化沿空留巷设计、确定留巷巷内临时支护提供科学依据。     

厚煤层沿空留巷柔模混凝土充填体合理宽度确定

基于大柳塔煤矿52606沿空留巷技术需求,提出了厚煤层“柔模混凝土+补强支护”围岩稳定控制思路。通过理论计算得出1.2 m宽度下柔模混凝土充填墙体满足安全生产要求。基于此,采用数值模拟综合分析了0.6、1.2与1.8 m三种不同宽度柔模混凝土墙体的采动围岩应力演化及变形特征,数值计算显示：随着宽度增加,巷道顶部垂直应力增大,应力向充填墙体中部转移,且宽度为1.2 m时,留巷整体稳定性较高,巷道变形量较低。因此,确定了沿空留巷柔模混凝土充填体合理宽度为1.2 m。矿压观测结果表明,留巷期间巷道围岩整体变形较小,锚杆（索）及充填墙体工况良好,顶板未见明显裂隙发育,矿压显现不明显,保证了厚煤层工作面安全高效生产。研究对类似条件下厚煤层沿空留巷具有一定的借鉴价值。     

煤矿井下巷旁充填早强混凝土沿空留巷技术

针对济宁二号煤矿深部中厚煤层综采工作面地质条件复杂、开采深度大、工作面搬家频繁、采掘接续紧张、工作面孤岛开采等问题,研究了沿空留巷顶板运动规律,采用以巷旁充填早强混凝土为主体的沿空留巷技术,对沿空留巷巷旁混凝土墙受力与变形进行了数值模拟分析,并对巷旁支护参数和顶板锚固加强支护进行了设计.在93上02工作面运输巷中采用该技术沿空留巷870 m,混凝土墙墙体稳定;93上03工作面轨道巷沿空留巷后,矿压观测结果表明沿空留巷变形小于煤柱护巷,经济效益显著.     

柔模墙体沿空留巷围岩变形机理及挡矸支架安装施工工艺研究

针对柔模墙体沿空留巷围岩大变形和施工速度慢的难题,以大柳塔煤矿52605工作面柔模墙体沿空留巷为工程背景,建立FLAC^3D数值模型,分析了留巷过程中巷道围岩应力演化规律及塑性区分布情况,揭示了回采期间巷道变形特征。研究结果表明：工作面前方和侧方实煤体帮受到支承应力作用,发生明显的应力集中现象,应力峰值强度超过12 MPa,应力集中系数2.2以上;实煤体帮塑性区宽度从工作面前方20 m处到工作面后方50 m处由4.7 m增加至9.6 m,破坏深度增加了104%;巷道变形量从工作面后方向前不断递减,并且在工作面后方20 m范围内受到挡矸支架保护作用,巷道变形量大幅下滑,给予了柔模墙体足够的时间达到预期强度。在此基础上,针对沿空留巷施工工艺中的挡矸支架复位移架及临时支护技术进行了深入探讨,详细阐述了挡矸支架准备、安装、移架等施工流程和步骤,能够满足大柳塔煤矿12～15 m/d的快速回采要求,实现安全、高效的留巷开采,为矿区后续开采提供有益借鉴。     

1226工作面运输巷切顶卸压沿空留巷技术研究

为保障1226工作面切顶沿空留巷技术的顺利实施,通过分析切顶卸压技术原理,将切顶卸压划分为两个区域实施,切顶的高度分别为10m和11m,结合工作面具体条件对切顶卸压沿空留巷技术的方案进行设计,并通过矿压监测验证技术方案的效果。结果表明:运输巷留巷期间顶底板及两帮最大变形量分别为96mm和118mm,保障了留巷围岩的稳定。     

显德汪矿1914工作面运料巷沿空留巷技术

冀中能源股份公司显德汪矿在回采工作面积极推广应用沿空留巷新技术,经过科学计算,确定了留巷支护形式及参数,通过进行矿压观测,总结出了沿空留巷期间巷道围岩变形特征,成功留巷670 m,提高了煤炭采出率,解决了回采工作面接替紧张的难题,延长了矿井服务年限。     

沿空留巷巷旁矸石墙力学特性研究

以某矿三槽西四壁(下)工作面轨道巷巷旁矸石墙为研究对象,对矸石墙的承载力和压缩量进行现场测试,分析其承载性能。结果表明:矸石墙承载力为6.7 MPa,最大压缩量为140 mm,与传统刚性支护相比,矸石墙让压变形特性明显;在滞后工作面35~45 m的区域,矸石墙压缩量急剧增加。阐述了矸石墙的作用机理,并建立了顶板一矸石墙结构模型,当工程条件确定时,矸石墙所受压力和顶板下沉量存在定量关系。现场应用结果表明,沿空留巷矿压显现平稳,留巷效果较好。     

中兴矿1205沿空留巷围岩控制技术应用研究

中兴矿1205工作面是汾西矿业集团首个沿空留巷试验工作面,根据中兴矿的地质条件,确定了该工作面掘进期间巷道支护参数.在回采中,通过充填及加固留巷墙体顶板、留巷内辅助加强支护等措施以控制沿空留巷围岩.经矿压监测分析,围岩控制达到要求,不仅成功留巷,并取得可观的经济效益和社会效益.     

倾斜煤层沿空留巷巷旁柔模混凝土墙体宽度设计

针对倾斜煤层沿空留巷围岩控制难题,提出了巷旁柔模混凝土墙体控制方案.以川煤集团某矿为工程背景,通过理论计算、数值模拟和工业性试验等方法,分析了巷旁柔模支护墙体不同宽度围岩的矿压显现规律.结果表明:理论计算得到的柔模支护墙体宽度为0.6 m;柔模体宽度为0.6 m、0.8 m、1 m时,围岩矿压分布特征变化较小.该矿采用...