预掘双回撤通道稳定性机理及控制技术研究

为解决预掘双回撤通道贯通时回撤通道围岩稳定性问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究分析了回撤通道贯通时围岩破坏机理、通道间合理煤柱尺寸、工作面贯通不同位置时围岩塑性区分布与应力分布规律。结果表明：主、辅回撤通道间煤柱理论宽度为20 m,此时煤柱内部应力分布呈现双峰状,辅助回撤通道围岩应力较小;20 m煤柱条件下,工作面进入末采期,主回撤通道围岩逐渐破坏,辅助回撤通道围岩塑性区范围较小,因此确定主、辅回撤通道间煤柱宽度为20 m。工作面末采期主回撤通道采用垛式支架加强支护,现场实测主回撤通道帮部最大变形量180 mm,巷道完整性较好。     

特厚煤层下分层回撤通道围岩稳定性分析

针对特厚煤层下分层工作面末采期间回撤通道围岩控制难题,以大柳塔煤矿活鸡兔井1^-2特厚煤层为研究背景,通过数值模拟及现场实测的方法,对末采期间回撤通道围岩应力及塑性区演化分布展开研究,提出围岩控制方案并成功应用。结果表明,特厚煤层下分层工作面过上分层采空区末采贯通前,下分层回撤通道围岩垂直应力场略微增大,工作面前方剩余煤柱塑性屈服,回撤通道围岩塑性区基本不发生再扩展;至末采贯通时,回撤通道区段煤柱帮围岩垂直应力集中程度显著增大,工作面及回撤通道围岩塑性区扩展剧烈,围岩变形破坏较为严重,易导致矿井动力灾害发生。根据末采期间工作面及回撤通道围岩塑性区分布,确定回撤通道采用支护(锚杆索+网+钢带)-改性(注浆)的协同控制方案,现场应用取得良好效果。     

预掘双回撤通道末采应力分布特征与围岩控制研究

针对万利一矿3-1煤层工作面末采期间矿压显现剧烈、回撤通道变形大而影响回撤效率的问题,通过现场监测、数值模拟、理论分析等方法,研究了回撤通道顶板结构及裂隙发育情况,并通过建立的FLAC^3D数值模型,分析了工作面前方的应力矢量分布规律和末采期间回撤通道的塑性区演化规律,基于此,结合工程类比提出针对性的回撤通道补强支护方案,现场应用后有效控制了围岩失稳,效果良好。     

特厚煤层预掘回撤通道稳定性分析

鉴于特厚煤层预掘回撤通道围岩应力分布状态复杂的问题,采用数值模拟计算的方式分析了特厚煤层综放工作面预掘回撤通道采动应力场演化规律:回撤通道同回采工作面间煤柱中的应力呈动态增加态势,并且在净煤柱宽度为35 m左右时,回撤通道侧煤柱应力受到工作面显著影响;末采段煤柱的应力变化同煤柱稳定性有很大的关系,当末采段煤柱宽度为5 m时,应力达到最大值,导致煤柱完全屈服破坏。现场应用结果表明,回撤通道在净煤柱为40 m时变形量开始逐渐增加,当末采段煤柱为7 m左右时,回撤通道两帮的收缩量达到最大,煤柱失稳破坏,现场巷道变形监测结果同数值计算结果具有相同趋势。     

12103综采工作面回撤通道围岩控制研究

针对综采工作面末采阶段回撤通道矿压显现剧烈的问题，采用了数值模拟和现场观测的方法，研究了德泉煤矿12103综采工作面回撤通道围岩应力演化规律特征，数值模拟结果表明:当工作面距离回撤通道20 m时，回撤通道两帮应力呈现非对称应力现象，随着工作面和回撤通道距离越来越近，应力峰值不断增加。现场观测结果表明，12103回撤通道顶底变形量为279 mm，两帮变形量最为158 mm，保障了工作面回撤期间的安全，现场应用良好。     

特厚煤层预掘回撤通道锚-梁-注综合控制技术研究

针对不连沟煤矿特厚煤层工作面预掘回撤通道变形破坏严重的问题,采用现场监测和数值模拟方法研究了主回撤通道受工作面推进距离影响下围岩变形和塑性区分布特征。提出锚-梁-注综合控制技术来实现主回撤通道围岩有效控制,主要对策为通过锚杆索支护实现强力护表,长锚索配合刚性工字钢梁形成具有强托顶能力的锚吊梁结构,两帮注浆加固增强煤体承载能力。现场实践表明,锚-梁-注综合控制技术能够使末采期间主回撤通道围岩变形量大幅降低,保障工作面顺利回撤。     

特厚煤层综放工作面回撤通道支护技术研究

针对酸刺沟矿特厚煤层综放工作面回撤通道围岩支护与稳定的难题,基于现场实测和数值模拟,分析了回撤通道围岩的变形破坏特征,提出了回撤通道锚网索联合支护技术。结果表明:当工作面距离回撤通道30 m时,围岩塑性破坏范围开始增大,当工作面距离回撤通道10 m时,围岩塑性破坏剧烈,工作面贯通后,回撤通道顶板塑性区深度到达7 m,靠近煤壁侧的顶板破坏深度更深,煤柱帮塑性区深度达到3.5 m。根据回撤通道围岩变形破坏特征,坚持主控"顶板和煤柱帮"的原则,采用锚网索联合支护,并在6上109回撤通道成功应用,实现了工作面设备顺利回撤。     

浅埋煤层预掘双回撤通道末采矿压显现调控技术研究

为保障工作面高效回撤，全程跟踪监测了末采期间的矿压显现，利用理论分析、数值模拟的方法分析了回撤通道变形破坏机理，提出了末采围岩调控技术。研究表明：末采10 m内将出现矿压显现的剧烈变化区，回撤通道出现煤壁侧破坏显著大于煤柱侧的趋势；基本顶在工作面支架后方断裂最有利于矿压控制，顶板下沉与顶板弹模、直接顶厚度、支护强度、跨度、采高等密切相关。提出了四种末采围岩调控技术，现场运用三种后效果明显，对本矿的工程实践具有指导价值。     

三软厚煤层工作面回撤通道稳定性控制研究北大核心

针对沙吉海煤矿B10煤层工作面末采期间矿压显现剧烈、回撤期间顶板维护效果欠佳的问题,通过现场实测、数值模拟、理论分析等方法进行了系统研究。通过顶板钻孔窥视掌握了回撤通道顶板结构及裂隙发育情况;建立了回撤空间FLAC^(3D)数值模型,对比分析了预掘单回撤通道和自掘回撤通道2种方案下的围岩应力分布和塑性区演化规律;提出了回撤空间大破裂深度顶板层次控制原理,形成了以中长锚索为主导的回撤空间顶板层次控制方法,基于此进行了B1003W03工作面回撤通道顶板支护方案设计及围岩表面位移监测。结果表明:相较于预掘单回撤通道布置形式,自掘回撤通道形式下回撤空间围岩支承应力分布及塑性破坏范围均得到改善,设计支护方案可对浅部-中部-深部层位顶板进行有效针对性控制,监测数据显示回撤通道变形量较小,支护效果良好。     

超大采高综采工作面回撤通道支护技术研究

为实现榆神矿区8.2 m超大采高工作面大型设备安全高效回撤,以金鸡滩煤矿12^-2108工作面回撤通道为工程背景,采用理论计算、数值模拟和现场矿压实测的方法,研究工作面末采阶段基本顶周期来压规律与顶板断裂位置,得出末采阶段基本顶周期来压步距19.3 m,工作面推进距主回撤通道7.9 m时受动压影响剧烈,在贯通前2 m处来压结束,运用停采等压技术证明工作面与回撤通道贯通时无须等压,同时确定基本顶下一次周期来压断裂位置位于主、辅回撤通道中间煤柱约4.8 m处,工作面最终实现了无来压贯通。基于采场矿压规律研究,回撤通道创新性地提出采用恒阻大变形锚索+钢带十字链接按A,B、C三个不同应力分区支护整体受力的新设计方法,通过现场实测应用得出：C区域的锚索伸长量大于B和A区域,越靠近工作面侧锚索下沉量越大,位于回撤通道中部（C区）靠近回采侧恒阻锚索最大延伸量达到180 mm,而垛式支架撤出后大断面巷道一侧邻空成悬臂梁,此时恒阻大变形锚索完全受力,回撤通道顶板整体向采空区倾斜的现象,证明支架撤出过程中恒阻锚索能够保持顶板临时稳定性,保证了顶板没有出现冒顶现象,底板、抹角、帮角基本没...     

1012综放工作面回撤通道围岩控制技术研究

基于榆树泉煤矿综放工作面生产地质条件，运用FLAC^3D对工作面推进不同距离下回撤通道的围岩应力特征、围岩塑性区、顶板变形量进行数值计算。结果显示：当工作面与回撤通道间距在20 m以内时，通道围岩应力峰值、顶板下沉量明显增大，塑性破坏范围不断加剧。据此，制定了回撤通道的围岩控制方案，围岩变形在可控范围内。     

超长大采高综采工作面末采回撤调压关键技术研究

针对超长大采高综采工作面末采阶段的矿压调控问题,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,通过研究小保当煤矿112201工作面末采贯通阶段的围岩应力分布规律以及矿压显现特征,确定相应的矿压调节技术方案,有效调控末采阶段工作面的周期来压步距,维护了顶板岩层稳定性,实现了工作面柔性塑料网(宽15m×长360m)的顺利铺设。研究表明：工作面末采期间回撤通道的围岩应力将由回采帮向煤柱帮转移,加强回撤通道围岩支护强度,可保证回撤通道稳定性|通过调整工作面回采速度,改变周期来压位置和减小来压持续长度,可实现工作面的顺利挂网与贯通,对类似工作面设备的顺利回撤具有借鉴意义。     

强矿压工作面回撤通道失稳机理与注浆加固技术

为保证末采期间回撤通道的稳定性,实现安全高效的工作面回撤,以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景,对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析的方法建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型,得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法,确定了最佳注浆时机对应的位置。同时对比分析了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线,得到注浆可有效提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算,确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时,进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆,结果表明,工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料,能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定,实现安全高效、经济合理地搬家倒面。     

李家壕矿22中116工作面末采期间回撤通道围岩破坏特征

为了掌握李家壕煤矿综采工作面末采期间回撤通道围岩应力分布及破坏特征,采用了理论分析、数值模拟和现场监测验证的方法进行分析研究。研究得出:回撤通道围岩的变形破坏和应力分布状态随工作面推进而不断发生变化。随工作面推进,回撤通道围压比不断增大,从而导致巷道围岩破坏范围不断增大,尤其当距贯通剩余5 m左右时,随着围压比值的增大,巷道围岩变形破坏也随之突然增大。经现场观测,其结果与数值模拟及理论分析基本吻合。     

综放工作面回撤通道水力压裂切顶卸压技术研究

针对综放工作面末采期间围岩剧烈破坏变形而产生强烈动压现象,提出水力压裂技术来预裂弱化处理末采面顶板;通过超前分阶段弱化顶板以缓解末采期间工作面采空区的大面积悬顶现象,降低前方煤体的应力集中程度,减小工作面和回撤通道的顶板、围岩变形,确保23111综放工作面在回撤时回撤通道完好留巷,现实安全快速搬家倒面的目的。     

大采高工作面回撤通道稳定性研究

该文以纳一矿6 m大采高6204工作面末采为工程背景,结合6204综采面末采中回撤通道出现的破坏问题,对回撤通道受采动影响进行数值模拟分析,确定工作面超前支承压力的影响范围以及随工作面推进主回撤通道应力分布变化情况。     

水力压裂技术在23107工作面末采放顶中的应用

针对综放工作面末采期间围岩剧烈破坏变形而产生的强烈动压现象,提出采用水力压裂技术预裂弱化处理末采工作面顶板;通过超前分阶段弱化顶板以缓解收尾回撤期间采空区出现大面积悬顶现象,减弱工作面前部煤体应力集中显现程度,缩小工作面和回撤通道的围岩变形,煤柱应力最大增量在1～1.7 MPa,较常规末采工作面降低50％;帮锚杆的最大...     

综采面末采期间矿压显现规律分析

对神东寸草塔煤矿22107工作面末采期间进行现场数据监测采集,并建立数值模型;通过收集的支架工作阻力、主回撤巷道断面尺寸等数据,分析了工作面末采贯通期间回撤通道的变化;结合数值模拟软件分析工作面超前支承压力分布范围和应力集中程度;总结工作面末采贯通经验,探索矿压显现规律,工作面周期来压强度,分析贯通期间主回撤通道的巷道断面变化情况,为综采工作面末采顺利贯通、设备顺利回撤提供指导建议。     

破碎围岩预掘回撤通道围岩支护技术研究

30903综采工作面采用预掘回撤通道方式提高综采设备回撤效率,由于回撤通道顶板为泥岩,加之受区域构造影响,回撤通道顶板围岩破碎。为满足采面综采设备回撤需要,采用锚网索+注浆方式支护回撤通道围岩,提高回撤通道顶板稳定性;采用垛式液压支架提高顶板支护强度,避免超前支承压力作用下顶板下沉量增大或者垮落问题;同时末采期间采用让压、挂网等方式降低开采对回撤通道围岩控制的影响。现场应用后,回撤通道围岩变形量整体较小,可满足综采设备回采需要,取得了较好的围岩控制效果。     

综采工作面末采回撤期间矿压显现规律研究

为了确保综采工作面在末采期间支架顺利回撤,基于东曲煤矿工作面的开采技术条件,通过现场矿压观测和分析,研究了综采工作面采场以及巷道在末采期间的矿压显现规律。研究表明:工作面在末采阶段,工作面来压步距增大,但来压强度仍未超过液压支架的最大承受能力,工作面内液压支架初撑力较小,因此造成煤壁多次出现片帮等现象。工作面在距离回撤巷道约20 m时,回撤巷道围岩变形量突增,但巷道内单体支柱未出现折断现象,因此巷道具有一定稳定性。