综放工作面沿空留巷超前预裂切顶卸压技术研究

针对综放工作面柔模混凝土沿空留巷柔模墙体承压大,导致顶板沿墙体剪切、台阶下沉、成巷效果差等问题,以高河煤矿W1309综放工作面柔模混凝土沿空留巷超前预裂切顶卸压技术为例,介绍超前打钻预裂爆破技术,对留巷墙体上方悬梁进行切除。工程实践表明:在超前工作面实施预裂切顶卸压技术后,墙体承压小,留巷围岩变形小,减小了台阶下沉量,留巷效果好,具有很好的实用效果和应用前景。     

“砼墙-切顶-让压”沿空留巷技术分析及应用

采用理论分析，建立相应的沿空留巷巷旁支护力学模型，提出采用“砼墙-切顶-让压”沿空留巷技术，并以新集一矿360804综采工作面运输巷沿空留巷为背景，并进行工程实践和现场实测。结果表明：坚硬顶板、深部复杂矿井采用“柔模-切顶”沿空留巷仍然极有可能出现应力集中从而破坏柔模墙体的现象；“砼墙-切顶-让压”沿空留巷技术可以缓解顶板压力，防止墙体受压破坏，充分发挥围岩的自稳性能；新集一矿沿空留巷最大顶底板移近量为361 mm，最大两帮移近量为189 mm，巷道变形在允许范围内，留巷效果较好。该研究可以为相似工程提供借鉴。     

沿空留巷“内支-外卸”围岩控制技术研究与应用

为解决现场实际中沿空留巷受采动影响围岩变形破环严重问题,以山西晋城东峰矿为工程背景,分析了沿空留巷不同阶段覆岩运移规律,明确了围岩控制的重点。确定了采用“内支-外卸”的协同控制方式,采用理论分析、现场应用与监测的手段着重对巷旁柔模混凝土支护与顶板超前爆破预裂卸压进行了设计、分析与效果检验。研究结果表明,沿空留巷巷道在滞后工作面100 m范围内巷道变形速度较大,柔模墙体在滞后工作面200 m范围内压力变化较大并达到最高值,应为维护重点;现场优化后的巷旁支护体能够满足巷帮的承载能力;柔模混凝土墙巷旁支护和超前爆破预裂切顶卸压协同发挥作用,在降低采动应力影响、改善留巷应力环境的同时提高了巷帮的支护强度,有效地提高了留巷围岩的稳定性。     

厚硬顶板爆破切顶沿空留巷工程实践

厚硬顶板条件对沿空留巷非常不利,大面积顶板突然冒落对充填墙体产生冲击破坏,悬顶还会使留巷墙体长期处于集中应力作用下,加大了留巷围岩变形和留巷难度。通过在工作面前方实施顶板预裂爆破,在工作面后方爆破切顶控制留巷侧向悬顶长度,保证了坚硬厚层顶板条件下沿空留巷的顺利实施。     

柔模充填联合聚能预裂切顶卸压深井沿空留巷围岩控制技术研究

新庄煤矿采用水泥砂浆柔模充填技术沿空留巷,但充填体切顶效果不理想,仍存在巷道变形严重、留巷返修次数多的问题,为解决沿空留巷围岩控制问题,采用了"柔模充填+聚能爆破预裂"技术。通过分析工作面端部覆岩结构特征以及工作面岩层层序赋存情况,确定了聚能爆破预裂切顶的关键参数。研究结果表明:采取合理的顶板预裂爆破切顶技术,可有效减小悬顶面积,原"砌体梁结构"切顶后形成"短壁悬臂梁"结构,有效减小巷道围岩的承载,巷道顶底板移近量由原来的1150 mm降低为450 mm,巷道返修1次即能满足使用要求。     

深孔爆破切顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究

为了在山西省南阳煤矿３２０７工作面顺利实施沿空留巷无煤柱开采,在靠近巷旁支护墙 的采空区侧进行超前深孔爆破预裂顶板,通过数值模拟计算和现场工业试验,进行了深孔爆破切 顶对沿空留巷围岩稳定性影响的研究。 以南阳煤矿３２０７工作面运输巷沿空留巷为背景,构建了 数值模拟计算模型,计算了留巷的顶、底板位移和墙体、煤帮的位移,分析了留巷围岩的应力分布 与变化。 数值计算表明,切顶后沿空留巷围岩应力和位移的减小幅度较大,围岩稳定性显著提 高。 现场工业试验研究表明,深孔爆破切顶能有效地消除悬臂梁顶板对留巷围岩的旋转挤压破 坏,有助于沿空留巷结构保持稳定和完整。     

切顶卸压及支护优化技术在软岩底板沿空留巷中应用

高河能源W3305工作面由于厚硬关键层回转压力大、底板膨胀性泥岩等原因,工作面矿压显现剧烈,留巷断面收缩量明显,导致Y型通风系统回风流断面变小;部分柔模墙体发生倾斜,导致留巷支护系统失效,顶板管理存在重大安全隐患。针对此情况,在进风顺槽实施切顶卸压护巷、沿空留巷支护技术后,对比未切顶爆破前留巷巷道底鼓量从平均1 000 mm降低到82 mm,有效控制了软岩底板巷道围岩变形,极大减少了留巷底鼓量,保证了工作面的安全高效高产,为留巷复用创造了条件,同时对于其他软岩底板条件矿井实施沿空留巷技术具有一定的工程参考价值和借鉴意义。     

再论我国沿空留巷技术发展现状及改进建议

在2006年发表的《我国沿空留巷支护技术发展现状及改进建议》一文的基础上,总结了21世纪以来我国沿空留巷技术的新发展,包括巷旁充填的施工工艺与方法,由高水、膏体充填发展为柔模墙体及超前柱式支护,使得支护强度和隔绝密闭性有了极大地提升,并且具有了一定柔性以适应顶板的下沉;经过20余年的发展,沿空巷道巷内基本支护具有了高预紧力、高强度、高刚度和大延伸率的特性,能够有效控制巷道围岩的大变形,实现及时主动支护,并普遍辅以单体支柱作为巷内补强支护,进一步保持围岩的稳定性与完整性;统计分析了部分沿空巷道的支护形式及留巷效果,愈发说明了沿空留巷的成功与否是巷旁支护和巷内支护共同作用的结果。介绍了无巷旁充填切顶卸压沿空留巷新技术,包括卸压原理、切顶方法、切顶参数及切顶后巷内的支护方式及其工程应用等。阐述了近年来我国在沿空留巷理论研究方面取得的新成果,包含充填体的切顶阻力和支护阻力,充填体与围岩之间的相互作用关系及受力变形特征,切顶卸压沿空留巷的围岩活动规律及其与支护体之间的相互作用关系等。指出了我国沿空留巷技术在巷旁支护、巷内支护及相关理论研究方面存在的技术问题与科学问题。最后从支护设计、围岩控制、研...     

倾斜煤层柔模混凝土沿空护巷配套装备及施工工艺

为了推进倾斜煤层安全高效沿空护巷技术,提高煤炭资源回采率,提出工作面推进前方巷道补强支护、顶板预裂爆破切顶、巷旁机械化柔模混凝土筑墙支护、采空区侧护巷支架挡矸组成的倾斜煤层沿空护巷联合支护方案,并通过井下工程实践对支护效果进行了验证。结果表明:补强支护可降低采面超前压力破坏巷道围岩,挡矸支架可有效隔离采空区为护巷留足安全空间,顶板预裂爆破切顶技术配合机械柔模注浆实现高效筑墙护巷,大幅提升了倾斜煤层机械化沿空留巷水平,降低了职工劳动强度,留巷效果显著。     

切顶卸压爆破技术在沿空留巷中的应用

针对川煤集团达竹煤电集团公司柏林煤矿薄煤层沿空留巷围岩变形严重的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了切顶卸压爆破技术的基本原理,介绍了0456(K24)回采工作面和巷道的概况。根据现场0456(K24)工作面机巷的实际情况,提出了采用切顶卸压爆破沿空留巷技术,确定了切顶卸压爆破的技术参数。现场试验结果表明,通过采用切顶卸压爆破沿空留巷技术效果明显,沿空留巷顶板变形量较小,从而有利于薄煤层的安全高效回采。     

梁北矿大采高软煤工作面回采巷道沿空留巷技术应用研究

针对梁北煤矿21011大采高工作面机巷沿空留巷极软煤层、顶板含有硬厚岩层等复杂条件的特点,通过理论分析的方法研究了切顶卸压沿空留巷机理,采用D型聚能管实现超前预裂爆破方式来进行切顶卸压,减小沿空留巷的悬顶长度,降低了留巷的压力,同时利用柔模混凝土技术进行巷旁支护,并对留巷的加强支护参数进行了设计。矿压监测表明,滞后工作面90 m以后巷道变形基本稳定,顶底板变形量约为240 mm。     

柔模墙体沿空留巷合理宽度设计及应用

针对浅埋煤层沿空留巷窄柔模混凝土巷旁留设宽度确定问题,以五家沟煤矿15301工作面为工程背景,综合采用数值模拟、理论计算及工程实例相结合的方法展开研究。研究结果表明：柔模墙体宽度大于1.5m时,墙体及围岩应力集中情况、巷道围岩变形量趋于稳定,且巷道围岩稳定性较好。综合考虑经济安全效益,选择1.5m墙体宽度作为施工条件,工程应用结果显示,柔模混凝土沿空留巷技术能充分保证巷道围岩稳定,巷旁支护效果显著,整体提高矿井的安全性,具有良好推广前景。     

倾斜煤层综采沿空留巷技术探讨与应用

针对长沟峪煤矿15槽2壁综采工作面采用沿空留巷工艺所存在的巷道围岩变形严重和支护体损坏的问题,提出采用切顶卸载技术。通过对锚索切顶和爆破切顶进行数值模拟对比分析,结果显示爆破切顶卸载技术在控制巷道变形、减少覆岩对巷旁支护体的压力方面具有明显的优势。研究成果在现场实际工程中成功实施,有效地控制了沿空留巷的围岩稳定性。     

柔模墙下条形基础加固技术在沿空留巷复用工程中的应用

为了进一步推广在沿顶掘进留底煤条件下的柔模混凝土沿空留巷技术,以霍尔辛赫煤业3501综放工作面回风巷沿空留巷复用为工程背景进行研究,提出了柔模墙下条形基础加固底板技术,构成的“顶板-柔模混凝土墙-条形基础”三位一体支撑系统能够协同承载,有效控制了围岩变形量,留巷效果良好。     

柠条塔煤矿大采高工作面切顶沿空留巷围岩变形机理研究

以柠条塔煤矿大采高工作面预裂切顶沿空留巷为工程背景,采用有限元数值模拟方法分析预裂切顶对沿空留巷围岩应力分布的影响。介绍了沿空留巷支护和爆破施工参数,根据围岩表面位移、顶板离层、恒阻锚索受力、液压支架工作阻力监测数据,分析了从开始留巷到变形稳定矿压显现规律。现场试验表明:切顶卸压自动成巷技术能够切断采动应力传递路径,明显降低了浅埋大采高工作面沿空留巷围岩受到的动压扰动,有效抑制了巷道围岩变形,成巷断面尺寸满足生产要求。     

城郊矿深部工作面切顶留巷工程试验研究

针对深部沿空留巷围岩变形剧烈、难支护的问题,基于切顶留巷技术原理,采用理论分析、数值模拟和工程试验相结合的方法,对深部切顶留巷可行性进行系统研究.通过聚能爆破切顶,可使基本顶关键块触矸点前移、触矸面积增大,提高采空区矸石支撑系统的刚度,从而缓解实体煤帮和巷旁支护体所受压力.根据深部切顶留巷围岩变形及应力分布特征,将沿空...     

唐安煤矿综放工作面柔模沿空留巷优化设计

以唐安煤矿3311综放工作面沿空留巷复用为背景,以留巷顶板控制为核心,采取各项强支强卸措施,保证顶板完整性,发挥围岩自承能力,控制围岩变形,为生产提供安全通道。针对3311留巷复用产生的悬顶问题,对3303L巷沿空留巷和切顶爆破技术进行优化。     

龙滩矿沿空留巷顶板突变式变形规律与复合支护切顶技术

针对沿空留巷顶板卸压效果难以保障、围岩控制效果差等问题,以龙滩矿沿空留巷为工程背景,通过对沿空留巷顶板变形规律进行全过程监测,揭示了沿空留巷采动影响期间的顶板突变式变形规律,获取了顶板发生突变式变形的关键时机。结果表明：在切顶爆破卸压条件下,测站处沿空留巷顶板最大下沉量虽然在工程允许范围内,但都出现了2次明显的突变现象,主要是超前支承压力的影响和留巷区域顶板悬顶结构失稳分别导致。据此,形成了分阶段复合支护切顶技术,以对抗2次顶板变形突变,第1阶段采用增效锚固切顶长锚索,第2阶段采用切顶支柱与半封闭式小型框式切顶支架。工程监测结果表明,复合支护切顶卸压效果良好,留巷围岩可较好的保持稳定。     

6m巷高综放工作面切顶留巷关键技术

为解决韩城矿业公司桑树坪二号井无煤柱开采沿空留巷引起的巷道顶板下沉、底鼓严重等问题,进行了6 m大采高综采放顶煤切顶沿空留巷的现场试验和施工;通过聚能爆破的方式对留巷进行了超前切顶,切断巷道直接顶和部分基本顶,改变巷道围岩应力分布特征,为巷道在采动影响期间的稳定提前进行卸压处理;工作面推采期间,留巷采用"锚索+钢梁+巷内钢管混凝土支柱"补强支护,能够适应巷道围岩大变形的要求。     

龙滩矿沿空留巷顶板突变式变形规律与复合支护切顶技术

针对沿空留巷顶板卸压效果难以保障、围岩控制效果差等问题,以龙滩矿沿空留巷为工程背景,通过对沿空留巷顶板变形规律进行全过程监测,揭示了沿空留巷采动影响期间的顶板突变式变形规律,获取了顶板发生突变式变形的关键时机。结果表明:在切顶爆破卸压条件下,测站处沿空留巷顶板最大下沉量虽然在工程允许范围内,但都出现了2次明显的突变现象,主要是超前支承压力的影响和留巷区域顶板悬顶结构失稳分别导致。据此,形成了分阶段复合支护切顶技术,以对抗2次顶板变形突变,第1阶段采用增效锚固切顶长锚索,第2阶段采用切顶支柱与半封闭式小型框式切顶支架。工程监测结果表明,复合支护切顶卸压效果良好,留巷围岩可较好的保持稳定。