厚煤层小煤柱护巷及支护技术研究

为解决长平煤矿厚煤层护巷煤柱留设宽度大,留巷变形严重的难题,利用理论分析、数值模拟、工程类比方法研究了长平煤矿小煤柱护巷可行性及围岩控制方案,提出了6 m宽小煤柱护巷以及"围岩整体封闭强化控制"支护理念,并在长平煤矿4309工作面进行现场试验。结果表明:应用浅掘深、及时锚网索喷联合支护、底板锚固浇筑强化、二次及时喷浆以及锚杆(索)封孔防围岩风化措施的整套支护方案可有效保证围岩的整体结构;对6 m宽小煤柱两侧巷帮进行锚索加固,超前工作面20~40 m与滞后工作面50~100 m两次煤柱注浆,可有效加固小煤柱,提高其承载能力;采用一梁三柱对巷道及留巷进行超前40 m架棚支护,对工作面后100~150 m范围留巷进行架棚支护,可进一步降低动压影响下的巷道变形量。     

深井沿空巷道小煤柱护巷机理及支护技术

基于目前深井开采过程中采用沿空掘巷技术对减少煤炭资源损失和保证矿井的安全高效生产的重要性,研究提出了深井小煤柱护巷机理以及沿空巷道的支护技术.为科学合理地确定煤柱尺寸,保证沿空巷道的稳定,研究了沿空巷道的围岩应力分布规律、小煤柱护巷机理以及高强锚杆支护.从理论上证明了采用小煤柱护巷及高强锚杆支护方式理论上能够有效地保证深井沿空巷道的稳定.通过现场实践,结果表明采用高预紧力、强力锚杆+强力锚索+强力钢带的联合支护方式,可显著提高沿空巷道围岩的稳定性.     

煤柱尺寸优化与高预应力锚杆锚索支护研究与应用

以干河矿2-100B1巷煤柱尺寸为研究对象,采用理论分析和数值模拟方法对煤柱合理尺寸及高预应力锚杆锚索围岩控制技术进行研究,根据应力分布情况,结合现场实际条件,确定煤柱宽度为10 m。以现有巷道支护理论为基础、数值模拟分析结果为指导,制定了高预应力锚杆锚索支护方案与支护参数并进行试验,试验结果表明:高预应力锚杆锚索支护技术对采动影响区巷道围岩变形控制效果较好,提高了干河矿煤炭资源采出率,为矿井今后小煤柱护巷的使用提供依据。     

特厚煤层大断面巷道窄煤柱护巷围岩控制技术

为了解决特厚煤层大断面巷道窄煤柱护巷围岩控制问题,对巷道围岩变形影响因素进行分析,认为邻近工作面强动压与大断面巷道掘进动压叠加作用,导致了煤柱裂隙发育,整体性差,从而使得锚杆支护质量降低,产生锚杆失效现象。通过强化施工管理,保证护巷煤柱尺寸,及时进行支护并喷浆封闭防止围岩风化破坏,形成锚杆支护与围岩的统一承载体,在绞车硐室极窄煤柱区域施工混泥土墙与煤柱共同承载,并建立长效监测监控体系,及时补强支护,是窄煤柱巷道围岩控制的关键。     

动压影响下留窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术

以湖西煤矿31104工作面运输巷掘进期间受相邻工作面动压影响为背景,利用理论分析和数值模拟相结合的方式确定窄煤柱的合理宽度为5 m,并提出以"高强预应力让压锚杆+预应力锚索"为核心强化护巷窄煤柱侧的支护方案。现场监测表明:动压影响下巷道围岩的最大变形量小于300 mm,锚杆的最大受力为165 kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象,有效地控制了动压巷道的底鼓和非对称变形,保证了煤矿高产高效地安全生产。     

深部综放回采巷道窄煤柱护巷方式优化及工程应用

深井开采的复杂情况给回采巷道窄煤柱护巷增加了困难,巷道整体维护效果差。以某矿的典型试验为例,提出一种深井综放回采巷道窄煤柱护巷的优化方法,即通过优化回采巷道掘进顺序来减小受剧烈动压影响段巷道的长度,从而提高巷道整体支护效果。采用高强预应力防冲让压锚杆、预应力锚索及W钢带、金属网组合支护技术方案对窄煤柱护巷进行支护,达到了预期的效果。     

厚煤层辅运巷护巷煤柱留设及支护设计

黄陵二号煤矿区段护巷煤柱留设较大,造成煤炭资源浪费,巷道变形较大,维护较为困难。为了有效控制巷道变形,减少煤炭资源浪费,对303工作面护巷煤柱宽度进行了合理确定和支护设计。基于工作面煤层赋存地质条件,借助数值模拟软件分析护巷煤柱留设宽度应在5～10 m区间范围内,确定303辅运巷区段煤柱合理宽度为7 m。辅运巷支护采用顶板为"锚杆+钢筋托梁+注浆锚索+钢带",帮部为"高强锚杆+注浆锚杆+防腐锚索"的联合支护方式可有效地控制围岩位移变形,保持巷道的稳定,回收了大量的煤柱资源,为煤矿创造了较大的产值。     

综放工作面沿空巷道护巷煤柱宽度及支护优化研究

斜沟煤矿8号煤层回采巷道宽煤柱护巷及采用全锚索支护效果不佳，以18104胶带巷为例，理论分析计算得到窄煤柱宽度为7.44～8.68 m.借助UDEC软件从煤柱受力、巷道表面变量角度分析确定合理煤柱宽度应小于等于8 m.最终确定18104胶带巷护巷煤柱宽度8 m.结合数值模拟分析结果设计巷道锚杆锚索支护方案，掘巷阶段综合矿压监测数据表明，巷道表面变形量及锚杆载荷在合理范围内，整体支护效果良好。     

东周窑煤矿8103工作面护巷煤柱宽度分析及支护技术应用

为保障8103工作面5103巷掘进期间围岩的稳定,采用理论分析的方式进行护巷煤柱宽度的分析.基于煤柱塑性区计算模型推导得出侧向支承压力应力降低区范围为5.2～7.8 m,结合5103巷的具体情况确定护巷煤柱宽度为6m.根据工作面赋存情况,设计巷道采用锚网索支护方案,顶板及两帮均采用锚杆+锚索支护.在巷道掘进期间进行矿压...     

强动压煤体劣化下巷道位置与围岩控制技术研究

针对强烈动压影响下煤体力学性质劣化严重、围岩变形大、难维护的问题,采用理论分析、数值模拟及现场试验的手段,对强动压下巷道围岩变形控制技术进行了系统研究。研究结果表明：强烈动压影响下煤柱帮内部出现多组破碎带,煤体单轴抗压强度平均降低24.25%,锚索锚固力降低27.2%～42.7%,煤柱帮承载力大幅下降成为弱帮,弱帮压缩横移诱发强动压下巷道变形失稳。基于巷道变形失稳机制,进行了数值模拟分析,确定了合理护巷煤柱尺寸为10 m,提出了弱帮强支、性能匹配、高预应力水平均衡和相互补充的巷道控制对策,设计了钢棒与锚索联合支护方案,并进行了井下工业性试验。工程实践表明,合理巷道位置及新型支护方案能够有效控制巷道围岩变形,降低巷道断面收敛率33.7%,锚索、钢棒未出现破断,满足正常生产要求。     

浅埋深综采工作面区段煤柱宽度优化研究

为了减小盘区开采区段煤柱宽度,提高盘区采出率,采用现场观测的方法,分析了原留设20 m宽区段煤柱时,经上下工作面2次回采,动压作用下巷道顶板最大位移56 mm,两帮最大移近量45 mm,为进一步减小护巷煤柱宽,在原有支护方式不变的条件下,优化确定合理煤柱宽度,采用数值计算方法,模拟不同宽度煤柱巷道变形特征,计算显示留12 m宽度煤柱巷道能够保持稳定。工程实践表明,掘进与回采期间顶板下沉量累计112 mm,两帮移近量累计106 mm,巷道变形控制在许可范围之内,煤柱也始终处于稳定,满足了安全生产要求,多采出煤炭7万t。     

区段煤柱下巷道修复加固技术

 北峪煤矿3-101运输平巷从上覆2#煤层区段煤柱下方的一侧斜穿到另一侧,斜穿煤柱段距上覆煤柱垂直距离为1.0~3.5m。2#煤层区段煤柱宽度为18m。在区段煤柱集中应力作用下,运输平巷两帮相对移近达2m左右、煤体破碎,巷道变形严重。针对这种情况,在分析巷道变形破坏原因的基础上提出修复加固技术,即采用水力膨胀锚杆支护两帮破碎煤体,顶板补打高强螺纹钢锚杆和锚索进行加强支护。工程实践表明,该技术能够使锚固区煤帮形成整体承载结构,使顶板形成组合梁承载结构,并与深部围岩相连,有效的控制了巷道围岩变形,取得了显著的技术经济效益。     

屯留煤矿高瓦斯厚煤层巷道布置技术

针对屯留煤矿原有的巷道布置形式,在保证两进两回通风方式的基础上,改变巷道掘进顺序和煤柱宽度,使得煤柱较小的中间巷仅受1个工作面采动支承应力作用,显著改善巷道维护状况.在相邻工作面之间采用合理的煤柱宽度,减少采动支承应力的作用,同时提高采区采出率.通过UDEC软件进行数值模拟,分析巷道围岩在不同煤柱宽度下位移、应力和塑性区的分布与变化规律,确定合理的煤柱宽度,为矿井的安全高效回采提供了依据.     

古书院矿煤柱回采工作面超前支承压力研究

通过对煤柱回采工作面运输巷、回风巷围岩变形和超前支护阻力的监测,预测超前支承压力分布范围.分析了煤柱回采工作面、回采巷道围岩力学特征,为回采巷道的支护和维护提供了科学依据.     

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。     

五沟矿沿空掘巷煤自燃规律及数值模拟研究

为研究五沟矿1021工作面沿空掘巷煤柱及相邻采空区自然发火的特征,根据煤炭自燃理论,采用现场煤柱测温、位能测定及数值模拟相结合的方法,分析了沿空掘巷煤自燃影响因素。结果表明：煤柱完整性是导致采空区漏风、遗煤自燃的主要原因之一。在数值模拟预测条件下,经过2～3个月后,沿空侧1017采空区中遗煤温度有所升高,但最高温度低于60℃。当矿压作用使煤柱进一步压酥时,漏风量增大,沿空侧松散煤体温度有升高趋势,具有自然发火危险性。     

浅埋薄基岩含水层下巷柱式放顶煤充填开采技术

为了提高煤炭资源采出率且实现对地表含水层的保护,针对榆林市榆阳区煤层普遍埋藏浅、基岩薄、地表及基岩有含水层的特点,分析了房柱式、刀柱式采煤法的煤柱稳定系数小于1,煤柱失稳最终破坏地表上覆含水层.因此,提出了一种高采出率、保水的巷柱式放顶煤充填开采新方法,通过对巷柱式放顶煤巷道布置、回采工艺以及充填工艺的介绍,以期推动类似条件矿区采煤方法的改革,实现资源与环境的协调开采.     

崔家寨煤矿近距离煤层群开采巷道稳定性分析

基于崔家寨煤矿E12503工作面运输巷以及相邻的E12505工作面运输巷出现的冒顶等一系列巷道失稳问题,考虑到回采巷道所处煤层群中的空间位置,综合分析上下煤层之间、邻近工作面及煤柱的留设等因素对巷道的影响,研究了造成巷道破坏的机理.通过分析研究,提出了巷道的布置、煤柱宽度的留设及锚杆支护参数的选取及施工方案,并对巷道稳定控制采取有效措施.     

液压支架护顶旺格维利采煤法在大柳塔矿的应用

通过对履带行走式液压支架护顶的旺格维利采煤法研究和应用,优化了旺格维利采煤工作面巷道布置参数及煤柱留设的尺寸,提高煤柱回收率,减少巷道的掘进量,降低成本,提高工效,杜绝了顶板随采随冒和大面积垮落的隐患,保证了两翼回采的安全.该工艺的成功实践,不仅为不适合布置综采面的边角煤开采提供了一种新工艺新方法,而且验证了履带行走式液压支架的可行性,并对具备布置旺格维利采煤工作面的矿井提供了经验.     

深井沿空掘巷煤柱合理宽度确定及支护参数优化

为了解决顾桥煤矿深部巷道小煤柱沿空掘巷的支护难题,根据顾桥煤矿1121(1)综采面回风巷的工程地质条件,采用数值模拟方法对5,8及10m三种不同宽度煤柱条件下的围岩应力分布规律进行了模拟研究。结果表明:在相同的地质及采矿条件下,8m煤柱的应力峰值最小、5m煤柱的应力峰值最大,说明该巷道合理的煤柱宽度应为8m。同时对该巷道锚索网支护进行了设计,巷道支护实践及矿压观测结果表明,1121(1)综采面回风巷采用所确定的合理煤柱宽度及锚索网支护参数,有利于保持煤柱及巷道围岩的稳定。