矸石充填巷采等价采高模型探讨

巷采矸石充填是"三下"压煤和边角煤开采的一项新兴技术,也是绿色开采技术中的内容之一。为了创建巷采矸石充填开采围岩变形预计模型,利用F lac软件对矸石充填开采采场覆岩和巷道围岩的应力、变形分布规律进行了研究,对等价采高模型应用于巷采矸石充填开采围岩变形预计效果进行初步对比分析。研究表明:巷采全充填模型与等价采高模型具有规律上的相似性;二者之间的顶板竖向沉降趋势基本一致,模型顶部最大位移处位移相差2.125%,且都为盆地式沉降;最大垂直应力相差1.7 MPa;等价采高模型计算的底鼓最大值为335.9 mm,两者相差35.9 mm。计算分析结果与现场观测规律基本一致。     

矸石充填沿空留巷技术

通过分析充填工作面矿压规律、采动影响范围、顶底板移近量及移近速度等参数,确定充填面支护技术参数,采取端头塑性矸石袋墙护巷沿空留巷,实现了矿井绿色开采。     

大采高工作面矸石充填开采技术效果分析

为准确评价大采高综合机械化矸石充填效果,采用理论分析、实验室试验与工程实践相结合的方法,以东坪煤矿建筑物下厚煤层资源回采为研究背景,确定了影响充填质量的评价因素,建立了大采高综合机械化矸石充填质量评价技术体系.研究结果表明:由充填开采岩层移动规律、影响充填质量的因素、质量检测参数、质量检测系统布置、质量检测评价手段等分系统组成的充填质量评价技术体系可以较准确评价充填质量,并在东坪煤矿成功进行了充填质量检测及评价,取得了显著的社会效益和经济效益,为类似条件村庄压煤采用矸石充填技术提供了指导和参考.     

矸石充填留巷技术的研究应用

通过对协庄煤矿十三层煤工作面留巷技术进行合理优化,从多方面入手提高留巷工艺的科学性,技术性,为留巷工艺的革新提出了新的观点,为同类工作面开展留巷工艺提供了借鉴。     

郭二庄煤矿综合机械化矸石充填采煤技术研究

郭二庄煤矿为解决顶板来压、底板奥灰水突出和地面沉陷问题,开展了矸石充填开采技术研究.本文介绍了综合机械化矸石充填采煤技术原理和工作面充填采煤工艺,结合2911充填工作面实际条件完善了等价采高模型理论.分析空顶量产生和充填效率低的原因并提出相应的控制方法.矿压监测表明,试验取得了成功.     

深部大采高综采面矸石充填开采技术

针对邢东矿剩余煤炭资源的85%以上为村庄压煤难题,提出了在12212大采高综采面采用综合机械化矸石充填开采技术。选取"波依亭—汤姆逊体"作为矸石充填体流变模型,并计算其流变方程,进而得出采空区顶板最大下沉量为σ0/K1以及其与矸石充填体刚度成反比关系。运用数值模拟软件FLAC3D模拟计算邢东矿12212综采面采用垮落法和矸石充填处理采空区时顶板运动规律,模拟结果表明矸石充填大大降低了等效采高,在40m测点处顶板下沉量仅为25mm。此外,还对邢东矿12212综采面矸石充填采煤工艺进行了介绍,充填后地表下沉量仅有15mm。     

十八采区矸石充填巷采技术设计与应用

通过大采高矸石充填巷采技术的成功实践,确定了矸石充填巷支护参数,解决了长距离排矸矛盾,提高了资源回收率,满足了矿井节能减排和安全高效的发展要求,具有明显的经济和社会效益。     

煤矿井下矸石充填巷道置换采煤技术

针对建筑物下煤炭资源回收和矸石井下处理等问题,提出矸石充填采煤的研究思路及井下充填方案并构建了充填系统,将现有的胶带运输机改进成机尾驱动式的运输矸石胶带机,并利用矸石充填机充填巷道。通过利用废弃的岩巷布置充填系统减少了充填系统的岩石工程量降低了工程费用。     

矸石充填采煤工艺及配套设备研究

矸石充填采煤对充填巷内矸石运输设备有以下要求：矸石输送机在矸石充填过程中不断外移、机架不断拆除、皮带不断缩短、机尾卸矸点与矸石充填部搭接问题等．通过理论计算与分析,将现有DSP1010／650机头驱动式胶带输送机改造为机尾驱动式,并安设可伸缩带式输送机自动张紧装置;设计了矸石充填工艺,并在邢东矿井得到成功应用．试验表明：该配套设备不但完全满足矸石充填采煤工艺系统对其性能要求,而且充填效率高、性能稳定、拉紧装置的可靠性强、运行良好,解决了矸石充填配套设备影响充填速度的问题．该项技术实现了矸石井下处理与建筑物下煤炭资源的充分利用．     

大采高综采面超高水材料充填开采技术

为了解决邢东矿村庄压滞煤炭资源开采的问题,提出了适用于大埋深、大采高等复杂地质条件下的综合机械化超高水材料充填开采技术,阐明其技术特点,并介绍了研制的分体式充填液压支架、超高水材料充填系统和采煤与充填工艺.现场监测结果表明:1126大采高综采工作面开采过程中,支架后柱工作阻力高于前柱工作阻力,顶板无明显来压现象;地表变形量较小,最大变形量未超过2cm,地表变形控制在Ⅰ级形变以内.该技术有效解决了邢东矿可采资源紧张、村庄下压煤回采的技术难题.     

深井高应力破碎围岩回采巷道围岩控制技术

张小楼井延深到-1025 m水平后,巷道支护问题突出,矿压显现明显,传统拱形棚支护无法满足安全生产的需要。通过对张小楼井-1025 m水平高应力破碎围岩进行分析,综合锚杆支护各种理论,提出了锚梁网索联合支护设计方案和施工质量控制方法,并在张小楼井24302工作面运输巷成功实施,解决了深井高应力破碎围岩控制的技术难题。     

断层构造带高应力软岩巷道支护技术

根据泉店煤矿深部开采的地质条件,针对位于断层构造带的高应力软岩巷道的变形破坏特征,并采用实验室理论分析方法深入研究了在断层构造影响下高应力软岩巷道支护承载结构失稳破坏原因,研究提出新型高强稳定型支护技术。此技术采用带梁锚索对高强锚网支护承载结构进行结构补偿,以提高承载结构的承载能力和结构稳定性。该技术在现场进行了工业性试验,成功应用于泉店煤矿巷道支护实践。     

高应力软岩巷道过断层破碎带支护技术研究

针对软岩的变形特点和破坏规律,提出了高应力软巷道围岩综合支护治理技术路线、分阶段加固技术,U型棚壁后充填注浆、关键部位锚索强化等支护手段。以科学合理的组合形式及实施时机,形成高强度、高刚度的主动承载结构,达到高阻让压、高效能支护的目的,实现断层破碎带巷道围岩变形的有效控制。     

高水平应力跨采巷道围岩控制技术

为了提高受高水平应力和采动影响巷道围岩的稳定性,利用相似材料模拟试验方法研究了采用不同支护方式的巷道,在不同水平载荷下的变形破坏特征。然后运用FLAC3D数值模拟软件,研究受上方工作面回采影响的巷道在不同支护方式下,工作面推进至距巷道中线不同位置时,巷道围岩位移的变化规律。结果表明,锚网索喷+注浆支护能显著减小顶板下沉量和提高围岩自承能力。     

高应力软弱围岩回采巷道破坏机理及控制

针对赵固一矿11271运输巷大变形的难题,综合现场调研、地应力测试、钻孔窥视及理论分析等方法,对其变形特征及破坏机理进行了详细剖析,认为高应力、围岩软弱、强采动影响和现有支护参数不合理是11271运输巷围岩产生大变形破坏的主要原因,以高预应力与预应力扩散为原则、锚杆锚索协调支护和强帮支护作用机理为指导,对原支护方案进行了优化。现场实测表明,新支护方案下11271运输巷的两帮移近量和底鼓量分别为222 mm和110 mm,较原支护方案分别减少了72.3%和78.0%,可有效控制围岩变形,满足安全生产要求。     

高水平应力跨采巷道围岩稳定性模拟研究

某矿地应力测试结果表明,水平应力是垂直应力的2.46～2.72倍.受高水平应力、采动、支护等综合因素影响,该矿底板巷道变形严重,巷道返修2～3次仍难以满足生产要求,影响了矿井的正常生产秩序.针对该矿底板巷道工程地质特点,通过数值模拟手段研究了高水平应力条件下底板巷道在采动过程中围岩位移场与应力场分布的形态,得出该类巷道肩角处是首先发生破坏的弱结构部位,即影响围岩稳定性的关键部位.因此提高弱结构部位的强度,从而使支护与围岩共同作用形成有效承载结构,是治理高水平应力跨采巷道的主要技术途径.结合受上部煤层开采影响中三石门工程,提出了在关键部位采取非均匀支护技术体系并进行了现场实践.结果表明,该技术有效控制了巷道围岩变形量,为矿井的安全生产创造了条件,取得良好技术经济效益.     

高应力软岩巷道支护技术

通过对桃园煤矿北八里段运输大巷在高应力、围岩软弱情况下的巷道破坏形式与特点的调查与分析,运用松动圈支护理论,提出了以"及时锚固、套棚支护、滞后锚注"的方式进行围岩加固和支护的技术方案。井下试验成果表明:采用此方式进行围岩加固和支护,对新掘巷道进行支护和对已掘变形破坏严重巷道进行修复加固,不仅保持了巷道的稳定,而且降低了巷道修护量。     

高应力软弱岩层巷道施工技术实践

结合巷道赋存层位,在分析松软破碎围岩变形破坏特征的基础上,通过采取高强二次补强支护、优化施工顺序、合理选择巷道层位等措施,有效解决了巷道围岩变形问题,该项目的实施,可为类似条件下巷道施工提供一定参考。     

巷道形状对高应力软岩巷道变形的影响

对于由于上部缺乏坚硬关键层而导致承受较高压应力的软岩巷道围岩变形严重,稳定性难以控制问题,以邢村煤矿为工程背景,基于有限差分软件FLAC3D,系统地研究了巷道截面形状等对于巷道围岩变形、压力和塑性区分布的影响规律。结果表明:在偏心压力下,矩形巷道两帮受压最不均匀;梯形巷道两帮受压均匀,巷道水平位移最小,半圆拱形与拱形巷道介于两者之间,认为选择力学性能较好的圆拱巷道效果较好。     

急倾斜充填开采下充填巷道及工作面围岩变形规律

为了研究急倾斜煤层充填开采时围岩变形规律,采用数值模拟和理论分析的方法对急倾斜煤层充填开采时不同充采体积比情况下的充填巷道及工作面围岩变形及应力进行了研究。研究表明:随着充采体积比的增大,充填巷道围岩变形没有明显变化,而应力集中现象有了明显的减小;工作面顶底板所受的应力没有明显变化,反而对顶底板的变形有了较为有效的控制;最后给出了实际生产中所注意的一些问题。