窄煤柱沿空掘巷锚网梁索支护技术研究

根据沿空掘巷的技术特点,采用理论推导分析和数值模拟方法得出窄煤柱沿空掘巷合理煤柱宽度并优化了支护参数,对锚网梁索联合支护效果进行了监测与分析。矿压监测结果表明,支护设计合理,巷道围岩变形在工程允许范围内,满足了安全生产需要,为采动影响下沿空掘巷提供了科学的方案,获得了较好的实践经验。     

迎采动面沿空掘巷围岩控制技术研究

以兴胜煤矿0913回风巷道掘进工程为背景,采用数值模拟的方法,分析了采动影响条件下窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术,提出了科学的支护方案,有效控制了迎采工作面沿空掘巷围岩变形,缓解了矿井采掘接替紧张。0913工作面回风巷在迎采动工作面沿空掘巷条件下技术经济效益显著,不仅给兴胜煤矿以后类似条件下巷道掘进带来宝贵的经验,而且给周边矿井甚至全国类似条件煤矿迎采动沿空掘巷提供了难能可贵的技术参考。     

陈四楼矿迎采动沿空掘巷技术研究及应用

 摘 要：针对陈四楼矿2409轨道顺槽迎采动沿空掘巷工程中,小煤柱破碎,巷道围岩矿压显现剧烈问题,通过迎采动沿空掘巷围岩稳定性分析,认为特殊的时间安排和空间位置是迎采动沿空掘巷难题的关键,提出强化顶板、强化煤柱、强化初期支护的技术思想;以2409轨道顺槽迎采动沿空掘巷为工程背景,设计相应支护参数,巷道采用高强锚杆、M型钢带、金属网及锚索梁联合支护,工程实践表明巷道维护效果良好。     

平煤十三矿沿空掘巷窄煤柱留设及支护技术应用实践

窄煤柱留设尺寸及围岩支护控制关乎沿空掘巷的成功与否,也是煤矿安全生产的关注重点。为摸清沿空掘巷煤柱留设尺寸与围岩运动特征之间的规律,设计合理的支护参数,以平煤十三矿现场实际需求出发,采用数值模拟的手段模拟分析了不同煤柱尺寸下围岩运动特征,结合理论计算确定了沿空掘巷窄煤柱合理留设尺寸,设计了动压巷道支护参数,并模拟分析了巷道支护控制效果,最后将设计的围岩控制方案进行了现场应用及围岩观测。研究结果表明:平煤十三矿工况条件下沿空掘巷窄煤柱留设尺寸为5m时,巷道断面收缩率最小;提出的组合支护方案参数设计合理可行,现场观测受采动影响巷道断面收缩率控制在15%以内,围岩控制效果较好。研究成果能够为类似工况条件下煤矿工程施工提供可鉴经验。     

沿空掘巷掘进时机确定方法研究

为了避免沿空掘巷掘进扰动应力和工作面回采应力的叠加造成巷道应力环境的恶化以及巷道支护的困难,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了沿空掘巷时空效应,数值模拟了工作面采空侧实体煤侧向应力分布、巷道沿轴向的应力峰值分布以及沿空掘巷掘进时机确定。研究结果为类似矿井沿空掘巷采掘接续时间的安排提供了指导。     

错层位外错式沿空掘巷机理及相邻巷道的立体化联合支护技术

针对特厚煤层中应用错层位外错式沿空掘巷与相邻巷道的立体化联合支护机理展开研究。首先理论分析了错层位外错式沿空掘巷布置特点,发现:① 沿煤层顶板及起坡下方的三角煤体保持稳定且对实体煤提供侧向支承应力σx作用,因此一侧采空情况下实体煤从上至下出现了新的变化,即侧向支承应力从0增加至σx;② 依据巷道布置层位与侧向支承应力的不同,将特厚煤层从上至下进行了分区,分别为一侧采空实体煤分区、过渡区与弹性区;③ 布置接续工作面沿空掘巷时,其围岩处于弹性状态,巷道顶部属于一侧采空实体煤内的破碎区、塑性区,因此承载小,也即实现了围岩稳定与载荷低二者之间的统一。利用相邻两条巷道高、低不同这一立体化空间关系,提出相邻巷道的立体化联合支护技术,分析其特点包括:① 沿煤层顶板布置巷道,主动支护可打入深部稳定岩层内;② 通过加强一侧采空实体煤内的加固作用,为相邻沿煤层底板巷道提供锚固点;③ 底板沿空掘巷顶部支护体可深入顶板岩层、联合锚固区与过渡区,可实现全长锚固以更加充分发挥支护作用。为了验证前述理论成果,采用数值模拟进行计算分析,发现:① 采用错层位外错式沿空掘巷技术,显著改善了沿空巷道围岩性质与应力分布现状,实现了低应力与围岩稳定二者的统一,且验证了前述对错层位外错式沿空掘巷特厚煤层纵向分区的成果;② 零原岩应力场条件下联合支护效果较为明显,沿顶巷道顶板锚索深入基本顶段、巷帮一侧锚固段、沿底巷道顶板锚索深入岩层内与联合锚固区均出现应力集中作用,显著改善了沿底巷道单巷支护受顶煤厚度限制无法形成有效锚固点的现状;③ 在对实际工程背景的数值计算发现,与沿底巷道围岩大范围破坏且无法控制相比,采用错层位外错式沿空掘巷相邻巷道联合支护技术可显著控制沿空巷道围岩破坏范围。     

残采短壁孤岛面沿空掘巷围岩控制技术研究

为保证西沙河煤矿残采短壁孤岛面沿空掘巷围岩的稳定,以西沙河煤矿2402回采巷道为背景,运用理论分析及数值模拟的方法,分析了沿空巷道围岩控制机理,针对合理的煤柱宽度进行理论和数值模拟分析,并提出了残煤短壁面沿空掘巷支护参数。     

沿空掘巷锚网支护技术

介绍了开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司3623工作面回风巷沿空掘巷锚网支护技术,通过矿压监测,证明了巷道的稳定性及沿空掘巷锚网支护技术的可行性,为沿空掘巷支护提供了科学的依据。采用沿空掘巷锚网支护技术,不仅有利于改善巷道支护状况,而且有利于节约巷道支护成本及回采期间的快速推进。     

锚网梁索工字钢联合支护在沿空掘巷中的应用

介绍了祁东煤矿沿空掘巷大断面锚网梁索配合工字钢背帮支护情况,优化了沿空巷道支护的参数,保证了巷道的稳定,取得了较好的技术经济效益,为祁东煤矿沿空巷道推广锚网支护奠定了良好基础。     

采掘相向沿空掘巷平衡支护技术研究与应用

针对采掘相向条件下沿空掘巷受上工作面采动影响的问题,提出了沿空掘巷平衡支护技术。运用理论力学和数值模拟方法分析巷道围岩的受力与变形,并将3种设计支护方案进行对比分析。结果表明:超前支撑压力和侧向支撑压力在巷道沿空侧应力集中明显;在顶板支护强度相同的条件下,适当减小帮部锚杆间距能够减小两帮移近量;适当增大沿空帮的支护强度,能够促进巷道整体的平衡。针对该支护系统,在实际推广应用中应进一步加大帮部支护强度。