厚煤层沿空留巷充填体参数优化数值模拟研究

充填体参数选择及优化是大采高沿空留巷巷旁充填支护技术成败的关键。以斜沟煤矿18505工作面下方材料巷为工程背景,通过选择4种充填体方案,研究其留巷充填体不同力学性能条件下的应力、变形以及对沿空留设巷道的维护效果,并且确定最优参数。     

综放工作面沿空留巷巷旁充填工艺与矿压监测研究

为解决综放工作面煤柱留设宽度大、上隅角瓦斯超限问题，以野川煤矿3205工作面为研究对象，采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法，研究了沿空留巷巷旁充填工艺，建立了沿空巷道矿压监测方案，分析了巷道围岩变形特征与巷旁充填体强度。研究结果表明：充填体参数的最优选择为充填体宽度1.5 m,充填体强度为25 MPa。为了验证沿空留巷运行效果，对留巷段变形量与充填体强度进行监测，设计了相关的测站布置与监测方法，得出了沿空巷道总高最大变形量为0.5 m,总宽最大变形量为0.6 m,巷道运行效果较好，可以满足矿井的应用要求。该研究内容为具备类似采矿地质条件及工程难题的矿井提供了技术借鉴。     

充填体宽度对沿空留巷效果的影响

为了研究巷旁充填体的宽度对沿空留巷效果的影响,基于巷道底板的形变量对巷道变形的重要性,提出以巷道底鼓量的变化作为衡量留巷效果的指标,采用了理论计算和对不同宽度的巷旁充填体数值模拟的研究方法,并结合潘一东矿1252(1)首采工作面的现场实践,验证了在充填体宽度2~3 m时,沿空留巷综合效果最佳。     

薄煤层开采高水材料巷旁充填沿空留巷技术研究

以南屯矿薄煤层3602工作面运输顺槽为工程背景,提出了沿空留巷的支护方法、;采用数值模拟分析了不同巷旁充填体宽度时的沿空留巷维护效果,确定了合理的巷旁充填体宽度。工程实践表明,该支护手段效果显著,高水材料巷旁充填沿空留巷效果达到了预期要求。     

大断面沿空留巷充填体稳定性及留巷支护技术

以斜沟煤矿18503大采高综采工作面地质及生产技术条件为依据,通过理论分析、数值模拟和现场实测,分析了大断面沿空留巷充填体的稳定性规律及留设巷道支护技术。研究表明,大断面留巷充填体的稳定性受上覆坚硬顶板破断失稳规律的影响,而且动载作用明显,采用强度-应力双曲线关系可分析判断充填材料及充填体参数确定的合理性。现场应用对充填体及留设巷道进行了加强支护技术,实测表明取得了良好的留巷效果。     

新景煤矿3105工作面沿空留巷围岩控制技术

新景煤矿属于高瓦斯矿井,回采工作面一般布置4条回采巷道,并且巷道均为一次性使用巷道,导致该矿存在采掘接替困难,煤炭采出率较低的问题。为此,设计在3105工作面采用巷旁充填沿空留巷技术,通过数值模拟分析,确定巷旁充填体宽度为1. 5 m,采用斜拉锚索对留巷顶板和充填区域顶板进行支护。应用期间对留巷围岩位移进行监测,监测结果表明沿空巷道围岩位移较小,效果良好。     

沿空留巷围岩变形特征及支护技术

某矿8101工作面回风巷为沿空留巷,运用沿空留巷围岩稳定大结构模型研究了沿空留巷在一次采动、留巷稳定、二次回采超前影响阶段的围岩活动特征;结合FLAC2D数值模拟软件,确定该矿充填体宽度为3 m;现场工业性试验表明,其效果良好。     

榆树田煤矿巷旁充填沿空留巷支护方式及参数选择

榆树田煤矿110403工作面运输巷采用超高水填充材料进行巷旁充填沿空留巷支护,根据生产条件和巷道支护状况,确定了巷旁充填体的布设及尺寸,提出充填体和留巷巷道加强支护的方法措施,选择了支护参数。通过数值模拟,预计了围岩变形量,可为该运输巷进行巷旁充填沿空留巷提供技术支持。     

坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷最优巷高参数研究

采用理论分析和数值模拟的方法研究了沙曲矿坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷最优巷高问题。通过理论分析,分析了坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷顶板断裂运动规律;运用数值模拟方法,确定合理采高(留巷高度)为4.5 m。结果表明:采高为4.5 m时,沙曲矿沿空留巷体系整体变形量较小,巷道变形稳定后具有较高的有效使用断面,巷道围岩承载结构更加稳定,留巷体系的稳定性得到有效的提升。说明坚硬顶板条件下厚煤层沿空留巷存在着最优的留巷高度。     

沿空留巷充填体宽度及支护技术研究

沿空留巷在解决煤柱、瓦斯和采掘接替等诸多方面有明显优势,以寨崖底矿3#煤层120308工作面为工程背景,从工作面上覆岩层活动规律着手,通过分析研究其应力集中规律,工作面沿空留巷上覆岩层的位移变形规律,结合地质资料建立数值力学模型,模拟受采动影响时充填体的变形规律,提出了巷旁充填体的支护技术与支护参数以及巷道补强支护技术与支护参数。同时,根据矿压观测结果分析沿空留巷巷旁充填体的变形规律,论证沿空留巷所采用的高水充填材料不但在技术上可行,且经济效益显著。     

常兴煤业厚层软顶预裂充填沿空留巷技术研究

以常兴煤业厚层软顶工作面为工程背景,采用理论分析、现场工业性试验的方法,分析了试验巷道变形破坏特征,提出了预裂充填沿空留巷稳定控制机理,开发了厚层软顶预裂充填沿空留巷技术,设计了预裂充填和沿空留巷支护相关参数。现场试验表明,该技术有效降低了工作面采动影响范围,实现了厚层软顶沿空留巷稳定控制,可用于指导厚层软顶沿空留巷设计。     

中厚煤层切顶卸压沿空留巷参数设计与实践

为解决综采面间留设煤柱而导致的采掘接续紧张、资源回收率低、采空区易形成应力集中等问题,采用实验室实验、数值模拟和现场实践等方法,对寺河煤矿二号井97307工作面97214巷道进行了切顶卸压沿空留巷技术研究.基于实验给出了煤岩体的物理力学参数,然后通过数值模拟分析给出了切顶高度、切顶角度、炮孔间距和补强支护等主要参数,最...     

大采高沿空留巷围岩分位控制对策与矿压特征分析

结合沙曲矿24207工作面的生产条件,运用理论分析和数值模拟方法探讨了采高因素影响下沿空留巷顶板应力的分布特性,得到了4.2 m大采高条件下留巷全断面变形分布特征。沿空留巷处于采空区侧向支承应力区的应力降低带;工作面采高越大,则其对岩层活动的影响幅度及范围就越广;大采高沿空留巷采动期间将发生剧烈变形,断面收缩率达到55.3%,需针对留巷各个边位的变形特征分别采取有效的支护控制对策;留巷断面选择最优跨高比并采用以高初撑力为核心的高强支护体系,能够合理控制围岩变形。工业性试验及观测数据表明,留巷受采动剧烈影响范围为工作面至后方200 m,与工作面倾斜长度相当,该范围内巷道变形持续增长,顶板压力不断增加,工作面后方250 m以外,矿压显现趋于稳定。     

深部大采高充填开采沿空留巷围岩控制机理及应用

针对深部大采高充填开采沿空留巷支护系统损毁等矿压现象,提出了高水材料充填体性能优化、锚杆索强力联合支护和钢管混凝土组合支架的综合控制技术,并阐明其作用机制。综合多种方法研究分析不同配比方案条件下的充填体力学性能和矿压规律,得出C2组配比材料充填能较快形成稳定平衡大结构;提出降低实体煤帮高度和采用高强锚杆索形成点线面结合的支护结构体系,保障关键支承点实体煤帮稳定,以及高预应力高强锚杆索和桁架锚索系统保障留巷顶板小结构完整;研制的圆钢管混凝土组合支架具有承载能力高、抗弯性能强、塑性与韧性好以及一定让压能力和抗侧压能力等优越性,能适应深部留巷顶板大变形和提升充填体围岩支护性能。现场实践表明,采用综合控制新技术后,无明显周期来压现象,支护系统未发生弯曲损毁现象,充填体侧顶底板移近量达490 mm,实现了深部大采高沿空留巷围岩的有效控制。     

薄煤层无巷旁充填沿空留巷特种支护技术

以某矿2#煤层的某采区为研究对象,进行了无巷旁充填沿空留巷特种技术研究。以该采区地质特征为基础,提出了单体支柱代替木密集支柱,配合"十"字铰接顶梁的沿空留巷支护方法;进行了支护参数的计算,并研究了各支护工序的时空配合关系。现场实测数据表明,该支护手段效果显著,严格控制了沿空巷道的变形。     

综采沿空留巷充填墙体合理宽度的数值模拟研究

 摘要：本文利用FLAC数值模拟软件对采用锚杆支护的综采工作面回采巷道进行了数值模拟,详细分析了不同充填墙体宽度时沿空留巷的效果,从而得出沿空留巷充填墙体存在一个合理的宽度,当充填墙体达到这一合理宽度时,可以有效控制巷道围岩变形。该研究结果对沿空留巷有着重要的指导意义。     

柳塔矿沿空留巷顶底板移近量分析

针对柳塔矿22103运输巷沿空留巷围岩变形特征不清的问题,综合采用数值模拟、理论分析与现场实测的方法,对沿工作面不同超前距离条件下的沿空留巷顶底板移近量进行了详细研究.研究表明,沿空留巷顶底板移近量随着工作面超前距离的不断增加呈现先增加后趋于稳定的趋势;沿空留巷巷旁支护墙体一侧的顶底板移近量明显大于煤壁一侧的顶底板移近...     

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。     

中厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性研究

以恒源煤矿487工作面窄煤柱沿空掘巷为工程背景,基于该矿工程实况采用理论计算、数值模拟等手段综合确定487工作面回风巷最优护巷煤柱宽度为5m;基于数值模拟分析了487工作面回采后沿空掘巷超前段顶板、实体煤以及煤柱内围岩应力分布、围岩变形与塑形区演化特征,针对性提出了高强锚杆索组合非对称支护技术,并分析了巷道支护应力场的...     

综放工作面沿空留巷采空区侧围岩控制技术

对焦作矿区某矿1604综放工作面沿空留巷段采空区侧围岩进行控制,通过现场调研、实践探索对沿空留巷段采空区围岩控制进行了实践应用,形成了“切(超前预裂切缝)、补(顶板补强支护)、护(巷帮挡矸防护)、支(滞后临时支护)”为核心的沿空留巷工艺,并在现场得到了验证,取得较好的现场效果。