西德巷旁充填和壁后充填

西德前进开采和无煤柱开采沿空留巷,除了加强巷内支护还要进行巷旁支护。护巷的目的是保护巷道的完整性和对采空区的封闭性。西德通常的护巷方法有打木垛(空心和实心)、砌矸石带、巷旁充填和壁后充填速凝材料。     

“采充并行”式保水采煤方法

针对目前充填保水采煤方法存在的充填时间和充填空间不足,采煤与充填作业协调困难等问题,提出“采充并行”式充填保水采煤方法。在开采过程中,首先将整个开采块段内的所有采场支巷划分为多个开采阶段,每当开采并充填完一个阶段内的所有采场支巷后,再进行下一阶段采场支巷的开采和充填,直至开采和充填完所有采场支巷,最终实现充填体与煤炭的完全置换。为有效控制覆岩移动,每个采场支巷开采完毕后就立即对其进行充填。为确保正在开采的采场支巷两帮是实体煤或已达到设计强度的充填体,在阶段内对采场支巷进行间隔开采。研究成果应用于王台铺煤矿,在块段内煤炭资源采出率达96.8%的条件下,实现了浅表水资源的保护,地表变形量也小于建筑物Ⅰ级损坏等级指标。该方法采用一采一充一备的“采充并行”式充填开采模式,充分发挥快速连采和充填采煤的优点,可实现保水采煤。     

无煤柱开采围岩控制技术及应用

我国煤矿无煤柱开采技术研究与应用已有60多年.综合分析了沿空留巷、沿空掘巷、跨巷开采及采空区布置巷道等无煤柱开采方法及适用条件、围岩控制取得的研究成果.在沿空留巷方面的主要内容为:不同开采系统的沿空留巷类型、围岩变形与破坏特征;沿空留巷结构力学模型及围岩与支护作用关系;沿空留巷巷内基本支护、巷内加强支护、巷旁支护形式及...     

下伏煤层空巷对上覆煤层开采的影响

为研究上覆煤层工作面过下伏煤层空巷的难题,基于基安达矿1002工作面突水事故,分析了下伏空巷对上覆煤层开采影响和含下伏空巷煤层开采底板贯通空巷演化过程。结果表明:10号煤层开采后底板破坏深度5.54 m,大于煤层间距5.4 m,下伏空巷对上覆煤层开采有突水威胁;在距空巷0 m应力集中区穿空巷且范围最大,4 m时应力值最大;在过空巷0、4、8 m时空巷左帮、顶板、右帮塑性区依次贯通底板,贯通宽度为2、4、8 m。过空巷8 m时空巷围岩发生大面积破坏此时极易发生突水。     

切顶卸压无煤柱自成巷研究进展与展望

长壁采煤方法是地下矿山开采中普遍采用的采煤方法之一。长壁开采沿空掘巷方法每开采1个工作面,需掘进2条回采巷道并留设1个护巷煤柱,煤柱资源无法回收、巷道掘进量大。基于采矿岩石力学的基本原理,笔者团队建立了平衡开采“切顶短臂梁”理论,提出了切顶卸压无煤柱自成巷技术,研发了顶板定向预裂切缝、高预应力恒阻锚索支护、矸石巷帮挡矸支护等关键技术。国内外学者在切顶卸压无煤柱自成巷的理论、试验和技术方面开展了系统研究。在理论研究方面,形成了无煤柱自成巷平衡开采理论,建立了切顶短臂梁模型和“三阶段”动态分区模型,为新型煤炭开采方法奠定了理论基础;在试验研究方面,开展了切顶卸压无煤柱自成巷地质力学模型试验,进行了顶板定向预裂切顶设计研究,分析了恒阻吸能锚杆(索)的静力拉伸、动力冲击等性能,探究了护帮挡矸结构的承载能力,为无煤柱自成巷关键技术设计提供了依据;在现场试验方面,针对不同工程地质特征进行了现场试验研究,研发了适用于实际工程的配套核心技术装备。文章对切顶卸压无煤柱自成巷理论和关键技术的研究现状进行梳理与总结,并对未来的发展方向进行展望。     

高瓦斯矿井宽面掘进一次成双巷无煤柱开采实践

安顺煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,原有的布置瓦斯专排巷方案在解决上隅角、回风巷瓦斯超限问题时,存在受瓦斯抽采影响掘进速度慢、煤损增加等缺点。结合安顺煤矿具体实际,在9106工作面成功地进行了宽面掘进一次成双巷无煤柱开采实践:先掘1个宽断面巷道,再构筑隔离墙将巷道隔离成回风巷和瓦斯专排巷,巷间无煤柱开采;工作面回采时,隔离墙充当巷旁支护将瓦斯巷保留,后期瓦斯专排巷煤壁刷帮,作为下一区段的运输巷实现区段无煤柱开采。     

放顶煤开采无煤柱护巷矿压显现数值模拟研究

运用有限元法对放顶煤开采和分层开采无煤柱护巷和留小煤柱(3m)护巷的巷道变形进行了数值模拟和对比分析。     

工作面跨巷道开采的安全岩柱厚度与加强支护技术

为保障大采高工作面跨石门巷道开采过程中的生产安全,通过理论分析建立了大采高工作面跨巷道开采的力学模型,并定义了工作面与石门巷道之间的安全岩柱厚度;根据分析结果设计了石门巷道的支护方式和工作面跨巷道开采的进度安排,同时对开采过程进行了矿山压力监测。研究结果表明：合理的安全岩柱厚度由工作面底板破坏深度、石门巷道顶板破坏高度和承载岩柱厚度3部分组成,石门巷道的分区段加固方式可以最大限度地节约支护成本,大采高工作面跨巷道开采过程中的支架工作阻力没有发生异常变化,表明石门巷道加固达到了预期效果,实现了大采高工作面跨石门巷道的安全开采。     

综采工作面过空巷技术探讨

对王庄煤矿62B2工作面过空巷开采的前期准备工作及工作面开采过程中过空巷技术进行了详细描述,并对过空巷期间可能出现的技术难题进行了分析、解决。经过现场实际开采,为综采工作面过空巷提供了一种较好的方法,并提出了一些实用性建议。     

千米垂深保护层开采条件下沿空留巷充填技术的应用

针对平煤股份十二矿三水平千米垂深开采保护层卸压消突的技术难题,提出了己_(14)煤层作为保护层进行无煤柱开采,己_(15)、己_(16-17)煤层进行卸压解放的开采技术路线。依据现场地质条件,分析了保护层开采技术原理、卸压范围、回采工艺、沿空巷充填技术,提出了有效的综合抽采瓦斯和治理方案,研究了保护层开采关键技术和沿空留巷充填支护技术的实施措施。通过在三水平东翼5个己_(14)保护层工作面的开采,共解放安全煤量362万t,回采煤量307.7万t,平均推进71 m/月,最高推进92 m/月,实现了被保护煤层的安全、高效回采;同时,采用沿空留巷支护技术,降低了掘支费用,减少了工作面人员的投入。     

毛则渠煤矿2号煤层顶分层破坏区下掘进过空巷技术研究

为保障209工作面运输巷顺利掘进通过空巷区域,根据2号煤层原有短壁房柱式和巷柱式开采的具体情况,采用FLAC^3D数值模拟软件进行复采区域围岩变形机理的分析,得出遗留煤柱内应力集中系数为1.9～2.0 m;得出房柱式开采仓房区及开采巷道塑性区深度。基于模拟结果,结合巷道空巷赋存情况,设计巷道采用低扰动掘进(超前撞楔支护)+高刚度支护(单体柱+钢棚+料石墙砌筑)的支护方案,并在支护方案应用后进行围岩变形观测分析。结果表明：巷道掘进过空巷期间,围岩处于稳定状态。     

深部近距离煤层群下层沿空留巷切顶锚注一体化控制技术

针对深部近距离煤层群下层沿空留巷大变形控制难题,选择中兴煤矿3203运输巷沿空留巷为研究对象,综合采用现场调研、数值模拟和现场试验等方法,研究了近距离煤层群上层30203工作面开采作用下3203运输巷围岩应力变化特征,以及30203和3203工作面开采后3203运输巷沿空留巷围岩的应力和位移变化特征,得出随3203工作面开采3203运输巷沿空留巷围岩呈显著的应力集中和大变形破坏特征;提出了水力致裂切顶和注浆锚索一体化控制技术,并进行了工业性试验,现场监测结果显示3203运输巷沿空留巷围岩变形得到有效控制,对类似条件的沿空留巷围岩稳定性控制具有一定的参考价值。     

无煤柱回采三种留巷方式探讨

为了提高煤炭资源回收率、减少煤柱损失,尽可能采用无煤柱开采技术.文章先就地下煤矿开采中的壁式条带布置工作面方式、工作面间煤柱的去留进行论述,并以实例介绍了三种沿空留巷(掘巷)方式的具体做法(分别为筑墙强支留巷法、恒阻大变形预应力锚索留巷法预留沿空掘巷法)进行特点分析,能为各类煤矿因地制宜选用不同方式提供借鉴.     

超高水充填沿空留巷矿压显现规律研究

结合充填开采留巷的实际情况,对超高水材料充填开采留巷围岩运动及控制机理进行了分析。采用数值模拟采空区充填率为70%、80%、90%的留巷围岩活动规律,得出随着采空区充填率的提高,充填开采留巷围岩应力逐渐降低、围岩变形逐渐减小。针对试验工作面的实际情况进行了包式充填沿空留巷的工程实践,现场实测超高水材料充填开采留巷顶底板移近量在60mm以内、两帮移近量在30mm以内,巷旁包式充填体的支承压力小于2.5MPa,能够实现长时间使用的要求,可为类似地质条件下的超高水充填留巷提供技术参考。     

预掘巷道开采技术在区段内连续开采中的应用

针对新集二矿2101采区连续开采存在采掘接替紧张的问题,在210102工作面应用预掘腰巷沿空掘巷,即待210106工作面回采超过腰巷后再施工210102机巷里段;在210100工作面采用预掘机巷沿空留巷,待210102工作面回采后再进行巷道修护。预掘巷道开采技术的应用,有效解决了采掘压茬期对连续开采的限制,实现了2101采区工作面的连续开采,对类似条件下区段内连续开采具有较好的借鉴价值。     

矸石充填开采 沿充留巷挡矸系统设计与施工工艺探讨

本文分析了矸石充填开采沿充留巷挡矸存在的问题,提出了沿充留巷挡矸系统结构。针对葫芦素煤矿充填开采沿充留巷,对该挡矸结构进行了参数设计,验算了挡矸装置、巷旁墩柱强度,探讨了矸石充填开采沿充留巷挡矸系统施工工艺,对类似工程具有参考价值。     

无煤柱回采三种留巷方式探讨

为了提高煤炭资源回收率,最大限度地减少煤柱损失,尽可能采用无煤柱开采技术进行生产。基于以上目的,对在地下煤矿开采中,壁式条带布置工作面方式、工作面间煤柱的去留进行了论述,介绍了三种不同沿空留巷(掘巷)方式的具体做法,即筑墙强支留巷法、恒阻大变形预应力锚索留巷法、预留沿空掘巷法。并对三种不同沿空留巷(掘巷)方式的特点进行了对比分析,从而为各类煤矿因地制宜选用不同方式提供了借鉴。     

建筑物下条带开采煤柱矸石置换技术研究

对于我国建筑物下、铁路下和水体下存在大量压煤的实际情况,简要介绍了建筑物下条带开采煤柱煤矸石的置换方法,分析探讨置换开采矸石充填巷布置(确定充填巷的位置、确定留设煤柱宽度),并就置换开采工艺设计以及置换开采工艺效益(应用效果、经济效益)进行了论述。由此指导山西古县西山登福康煤业采煤实践,优化采煤方案,以达到充分利用现有资源,合理化开采的目的。     

沿空双巷窄煤柱应力与位移演化规律研究

为解决综放开采沿空双巷和窄煤柱难维护问题,根据某矿3406综放工作面工程地质和开采技术条件,运用FLAC3D对采动影响下沿空双巷窄煤柱应力与位移的演化规律进行了数值模拟研究.结果表明,巷间煤柱应力随采动升高,采面推过时突然降低,应力峰值向瓦斯巷侧转移;沿空煤柱中心区应力因采动单调升高,应力峰值位于瓦斯巷侧;采面推过前两煤柱位移均较小,沿空煤柱水平位移中性线因采动而向瓦斯巷侧移动.根据研究成果和该矿工程地质条件,成功地进行了工程实践,解决了该矿综放沿空双巷难维护的问题,对综放开采技术的发展有深远意义.     

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术及应用

基于切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮的形成机理,建立了沿空留巷围岩结构模型,明确了顶板岩层运动特征;通过结合现场实测数据分析了采空区矸石运动特征,提出了将矸石运动过程划分为两大阶段,即快速垮落阶段和缓慢压实阶段,揭示了在矸石不同运动阶段矸石与碎石巷帮支护结构相互作用关系;基于顶板岩层及矸石运动特征提出了"侧向动静结合、纵向伸缩让压"的碎石巷帮控制思路,同时针对不同煤层开采厚度开发了3种不同的碎石巷帮控制结构,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术碎石巷帮稳定性控制体系,并在现场进行了支护应用,取得了良好的应用效果。