3216综采工作面沿空留巷技术研究与应用

为保障3216工作面沿空留巷围岩的稳定,采用理论分析的方式进行基本顶破断对沿空留巷围岩变形影响的研究,结合巷道特征及赋存条件,设计巷道采用锚网索+巷旁充填体+补强和临时支护方案,在留巷期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:3216工作面回采期间,沿空留巷巷道围岩变形量较小,支护方案保障了留巷围岩的稳定。     

伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩控制技术

为保障伏岩煤业3206工作面厚层软弱顶板巷道围岩的稳定,采用UDEC数值模拟软件分析了巷道围岩裂隙发育规律及塑性区的分布特征,基于数值模拟结果,结合巷道围岩的具体特征,确定了顶板采用高密度长锚索加固,帮部采用短锚索加固,帮角采用单体加强锚杆的支护方案。现场应用表明,采用该支护方案后,在掘进期间,巷道顶底板相对移近量为142 mm,两帮相对移近量为133 mm,保障了厚层软弱顶板巷道围岩的稳定。     

快速掘进巷道空顶区顶板稳定性分析及支护方案

为解决1226工作面材料巷空顶区顶板易冒落及围岩变形量大的问题,通过对空顶区顶板稳定性进行分析,结合工作面具体情况对合理空顶距离和高性能锚杆的支护参数进行具体设计,并通过矿压观测对支护效果进行检验。结果表明:合理空顶距离为4m,支护方案实施后,有效地控制了巷道围岩的变形。     

裕泰煤业15104工作面 复合顶板巷道围岩控制技术研究

为保障裕泰煤业15104工作面回风巷围岩的稳定,基于回风巷复合顶板的具体特征,分析了锚杆对围岩滑移面的加固以及锚杆预应力对围岩稳定的控制作用,确定巷道顶帮角锚杆安装角度为35°,顶板锚杆的预紧扭矩为400 N·m,并进行了高预应力锚杆支护技术设计。现场监测结果表明:工作面回采期间,顶板下沉量及两帮移近量均较小,满足回采巷道使用要求,支护方案合理。     

沿空留巷软弱顶板巷道围岩控制技术研究

本文为解决软弱顶板下矿区边界的沿空留巷支护困难的问题,在原有的锚杆锚索支护方式上,向靠近矿区边界以及巷道顶板进行补强设计,采用新的锚杆锚索联合支护方案,并进行现场支护以及巷道围岩变形监测。结果显示,采用补强方案后,软弱顶底板以及围岩向采空区临空面的位移得到有效控制,顶板离层现象也得到良好改善,提高了煤炭资源的开采利用率。     

石灰岩坚硬顶板弱化与巷道支护研究

针对店坪煤矿石灰岩顶板回采巷道顶板锚网支护施工困难和回采期间采空区悬顶面积大的问题,通过地质力学测试,工程经验借鉴,数值模拟分析,在巷道掘进期间,提出在保障巷道围岩稳定的条件下降低顶板支护密度的支护方案,一方面提高巷道掘进速度,满足矿井生产衔接需求;另一方面降低巷道支护成本,增加企业效益。在回采期间,提出合理的顶板预裂爆破放顶方案,减小采空区悬顶面积和回采巷道超前段应力集中,保障回采过程中工作面及两巷围岩稳定,现场跟踪监测分析表明,围岩动态稳定。     

深井沿空留巷充填区顶板支护技术

针对深井高地应力条件下沿空留巷过程中沿空巷道直接顶顶板松散、破碎、长期大变形的现象,提出了沿空巷道充填区顶板支护成套技术。该技术包括沿空巷道围岩时间、空间非线性变化规律,充填区顶板受力特性和分区域支护。在分析深井巷道围岩运移规律和充填区直接顶受力特性基础上,认为充填区直接顶为顶板控制的关键区域之一。将充填区顶板细化为4部分:实体煤区域,超前撕帮区域,工作面液压支架区域和已充填区域,并分别提出针对性的支护技术。经朱集1111(1)工作面沿空留巷工业实践检验,效果良好。理论成果对于相似条件的工程具有借鉴指导意义。     

贺西煤矿柔膜混凝土充填沿空留巷支护技术应用

贺西煤矿为提高煤炭回收率、降低巷道开掘成本，以3412工作面运输巷为工程背景，提出了柔膜混凝土充填沿空留巷方案，开发了柔膜混凝土充填沿空留巷支护技术，对3412工作面运输巷顶板和回采侧巷帮采用高预应力锚（网）索加强支护，采空区侧巷旁采用柔膜混凝土充填墙体+预留高强锚栓加强支护，巷内采用高阻力单体支柱进行临时加强支护。技术应用后，实现了3412工作面运输巷留巷围岩的稳定控制。     

辛置矿2-559采面复合顶板巷道围岩控制技术

为保障辛置煤矿2-559工作面运输顺槽围岩的稳定,基于巷道复合顶板的具体特征,采用FLAC3D数值模拟软件进行锚索支护参数的分析,根据模拟结果确定锚索长度为6.2 m,预紧力为250 kN。进一步结合巷道具体特征,进行锚网索支护方案的设计,并在支护方案实施后进行顶板钻孔窥视和巷道表面位移监测。结果表明:支护方案实施后,顶板仅浅部1.0 m内岩层出现裂隙与离层现象,深部岩层处于稳定状态,掘进期间巷道表面位移较小,保障了巷道围岩的稳定。     

复合顶板沿空掘巷围岩控制研究

为研究复合顶板沿空巷道围岩变形破坏机理及控制技术,基于该类巷道变形破坏特征的分析,得到巷道变形破坏的主要原因是没有考虑复合顶板沿空巷道围岩特性、支护强度低、变形不协调和没有发挥围岩的承载能力,揭示了复合顶板沿空巷道围岩变形破坏机理,研究了合理的围岩控制技术:1)优化临时支护工艺,减少复合顶板空顶时间,2)喷浆封闭围岩,防止复合顶板风化,3)高强度高预应力锚杆支护、底角锚杆、二次支护增加复合顶板层间结合力,提高两帮承载能力并控制底鼓,4)向采空区倾斜锚索增强基本顶关键块稳定性,保护内承载结构.工业性试验结果表明,围岩表面位移和复合顶板离层得到有效控制,基本顶很快稳定.     

赵庄煤矿1312运输巷道复合顶板围岩控制技术研究与应用

为保障1312运输巷道复合顶板围岩的稳定,采用理论分析的方式进行复合顶板变形失稳机理的分析,确定影响顶板稳定的主要因素为:煤帮承载特征、软弱夹层、顶板水及锚杆索工作状态,基于复合顶板变形失稳机理,确定巷道采用顶板协调、高增阻、强初撑和高工作阻力的支护原则,结合巷道特征进行支护方案设计,在巷道掘进期间进行围岩变形监测分析。结果表明:巷道掘进期间,顶板下沉量和两帮移近量的最大值分别为72 mm和163 mm,支护方案有效保障了围岩的稳定。     

厚硬顶板沿空留巷切顶参数优化及围岩控制方法研究

针对厚硬顶板沿空巷道切顶参数不合理导致的工作面悬顶及巷道围岩变形问题，文章采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合方法对沿空巷道切顶参数优化及围岩控制方法进行了研究。结果表明：厚硬基本顶未切顶部分所受拉应力大小与切顶高度及切顶角度密切相关，原切顶参数无法满足顶板顺利垮落需求，需合理优化切顶参数；由此确定合理的切顶高度与角度分别为9 m与15°,并提出了巷道顶板“锚杆索+钢筋网+梯形钢筋托梁”补强支护及两帮“锚杆+可缩U型钢+金属网+单体支柱”联合支护方法。通过现场实践，优化后的切顶参数裂缝率达80%以上，沿空巷道围岩控制效果显著，保障了工作面安全高效回采。     

沿空留巷不均衡承载围岩控制技术

针对新元煤矿3414工作面沿空巷道不均衡承载现象,结合3414工作面生产地质条件,建立巷道承载力学模型和UDEC Trigon数值计算模型,理论计算得到巷道不均衡承载系数k_σ为2.93,表明巷道实体煤帮承受荷载大于充填体帮,巷道围岩裂隙以剪切裂隙为主,充填区域顶板在基本顶和充填体强大的垂直挤压力作用下,发生张拉裂破坏和剪切破坏,并沿充填体内侧断裂,表明该区域为沿空留巷围岩控制的薄弱环节。工业试验表明,采用及时支护充填区域顶板的围岩综合控制技术,可有效控制沿空留巷围岩稳定。     

砂岩顶板薄煤层沿空留巷支护技术

针对砂岩顶板条件下采煤工作面沿空留巷围岩变形大、支护难等问题,通过数值模拟软件模拟了沿空留巷围岩变形及应力分布特点,并对沿空留巷围岩变形控制进行了分析。提出了采用"锚杆+锚索"的巷内基本支护和单体液压支柱作加强支护限制顶底板移近,对充填体补打支护锚杆限制充填体向巷道方向的横向运动的支护方法,并进行了现场试验。试验结果表明,采用该技术后,巷道围岩变形得到了有效控制,为工作面的正常生产创造了条件。     

东周窑煤矿8106工作面沿空掘巷围岩控制技术研究与应用

为保障5016巷沿空掘巷时围岩的稳定,通过FLAC3D数值模拟软件进行沿空掘巷窄煤柱合理宽度的分析,通过分析巷道掘进期间煤柱和围岩变形规律,确定合理煤柱宽度为6 m,根据巷道的地质条件,设计巷道采用锚网索支护方案,巷道顶板采用全锚索支护,煤柱帮采用锚杆支护,回采帮采用锚杆+锚索支护,在巷道掘进期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:支护方案实施后,巷道掘进期间顶底板和两帮移近量的最大值分别为98 mm和168 mm,围岩控制效果较好。     

81220工作面回采巷道布置位置及围岩控制技术研究

为保障81220工作面回采巷道稳定,通过数值模拟+理论分析进行巷道布置位置的分析,确定巷道合理布置位置为内错上覆采空区6 m。结合巷道地质条件,确定采用锚网索+W型钢带的支护方案。围岩变形及锚杆(索)受力状态的分析结果表明:支护方案实施后,巷道掘进期间围岩变形量较小,锚杆(索)受力均正常,保障了巷道围岩的稳定。     

临空巷道煤柱割缝爆破切顶联合卸压技术研究

坚硬顶板下临空巷道存在着高应力集中、大变形、难支护等问题,以葫芦素煤矿21105工作面为工程背景,分析了坚硬顶板下工作面回采期间上覆顶板破断规律,研究了临空巷道围岩变形机理,提出了临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压巷道变形控制方法,采用FLAC^3D软件模拟了卸压前后临空巷道围岩应力分布规律。在葫芦素煤矿21105工作面回风巷采取“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压措施后,临空煤柱深基点应力峰值降低36.1%,浅基点应力峰值降低19.1%,试验区域微震日均能量降低67.0%,日均微震总能量降低35.7%,采取卸压措施后临空巷道顶底板移近量减小60.1%,两帮移近量减小41.6%,巷道变形得到有效控制。试验结果表明临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压技术可有效降低煤柱应力,减少巷道变形,为坚硬顶板下临空巷道变形控制提供了一种新的治理手段。     

三软煤层及风氧化顶板支护技术研究

针对晋北煤业5-101工作面轨道巷特殊的三软煤层及风化不稳定顶板地质情况,研究分析原支护方案下巷道围岩大变形的原因,并优化设计支护方案,提出采用"加密高强锚杆+注浆锚索"的巷道支护方法。通过对巷道变形进行监测,顶底板和两帮最大变形分别控制在150mm和200mm以内,验证新支护方案可以有效地减小巷道围岩变形,提高稳定性,为相似巷道的支护设计提供参考。     

81108工作面回风巷沿空掘巷支护技术优化

为解决81108工作面回风巷原有支护围岩变形量大的问题,通过现场观测围岩变形特征及过程,得出需提升巷道两帮围岩支护强度。基于巷道原有支护下围岩变形特征,确定巷道采用顶帮协同支护技术,进行支护优化和围岩变形监测分析。结果表明:支护优化方案实施后,沿空掘巷期间围岩变形量大幅降低,保障了围岩的稳定。     

综采工作面沿充留巷围岩稳定性研究

采用理论分析方法对沿充留巷与沿空留巷二者巷道顶板压力进行计算对比分析。结果表明:沿充留巷与沿空留巷相比,在具有沿空留巷优势的同时,对采空区顶板有减压降沉的特点。计算沿空留巷顶板压力为P=212.94~358.54 MPa,沿充留巷顶板压力为P=161.98~256.62 MPa。可以看出充填体对采空区覆岩产生支撑力,有效减缓顶板下沉量,降低顶板压力。以金谷煤矿为工程背景,基于沿充留巷顶板压力理论计算值以及矸石充填开采技术特点,对巷道进行组合支架留巷、辅助支护以及巷旁注浆加固综合设计有效控制11101工作面矸石充填过程中巷道围岩变形量,确保巷道围岩稳定性。