综放开采沿空留巷围岩控制技术研究

为了提高矿井煤炭回收率并缓解采面采掘接替紧张局面,针对三元煤矿4305综放工作面沿空留巷围岩控制存在的问题,提出以超前切顶卸压+顶板补强支护+巷帮挡矸支护+采后临时支护为核心的围岩控制技术.现场应用后,留巷段顶板、底板及巷帮位移量分别为88 mm、29mm及65 mm,同时可多回收煤炭约36 万t.     

充填体接顶质量对综放沿空留巷围岩变形的影响

针对潞安矿业集团常村煤矿 S2 - 6 综放工作面沿空留巷工业性试验中的具体情况 ,对充填体强度和接顶时间的不同 ,导致的沿空留巷围岩变形特征的差异 ,进行了实测分析。结果表明 ,充填体强度越高 ,初凝时间越早 ,接顶效果越好 ,越有利于沿空留巷围岩的稳定。     

不同影响因素下沿空留巷围岩变形规律研究

为保障辛安煤矿沿空留巷工作的安全进行,通过FLAC^3D数值模拟软件分析煤层厚度、煤层倾角和煤层埋深等因素对辛安煤矿沿空留巷围岩变形的影响,得到不同影响因素对留巷围岩变形具有不同的影响效果,随着煤层厚度和埋深的增大,留巷围岩变形程度逐渐增大;随着煤层倾角的增大,留巷围岩变形程度逐渐减小。可根据留巷围岩变形程度设计不同的围岩控制方案,所得研究结果可为辛安煤矿其他工作面或相似地质条件下的沿空留巷围岩控制提供参考。     

综放工作面软底沿空留巷围岩控制技术研究

针对木瓜煤矿10-201轨道巷沿空留巷期间变形破坏严重的问题,运用数值模拟、理论分析等手段,研究巷旁充填墙体强度、宽度对留巷围岩稳定性影响规律,优化沿空留巷围岩控制技术。结果表明：巷旁充填材料采用C30混凝土,最佳宽度1.5 m,采用注浆锚索+切顶锚索+挖槽、浇筑条形基础联合支护措施后,沿空留巷围岩整体稳定,取得良好的应用效果和经济效益。     

综放沿空留巷围岩控制技术分析

针对常村矿S2-6综放工作面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了S2-6综放工作面沿空留巷的技术措施。在实测资料基础上，分析了综放沿空留巷围岩控制效果，得出的结论对综放沿空留巷推广应用具有指导意义。     

沿空留巷围岩变形分析

文中通过实际观测结果,分析了沿空留巷围岩变形特点,对支护与围岩变形的相互作用关系作了初步解释.     

充填体特性对综放沿空留巷围岩稳定性的影响

针对综放沿空留巷围岩控制关键技术,分析了充填体宽度和材料特性对综放沿空留巷围岩稳定性的影响,探讨了提高充填体抗变形能力的措施。     

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。     

综放开采巷旁充填沿空留巷技术探讨

综放开采巷旁充填沿空留巷技术在国内外尚无应用先例，指出了该项技术几个难题，对巷旁充填的作用机理进行了分析，阐述了巷旁填体支护阻力的计算方法。     

倾斜煤层综放沿空留巷围岩稳定性模拟研究

以倾斜煤层综放工作面为研究对象,运用数值模拟的方法,从技术因素和地质因素2个方面,对煤层刚度、煤层埋深以及巷旁充填体强度不同时,沿空留巷围岩应力和位移随下区段工作面推进的动态分布和变化规律进行了模拟研究,以揭示不同工况条件对巷道围岩稳定性的影响规律。结果表明:煤层刚度越大,巷道围岩变形量越小,但两帮垂直应力越大;煤层埋深越大,巷道变形量和两帮垂直应力越大,但煤层埋深对煤层底板及巷旁充填体的影响相对较小;随巷旁充填体强度的增大,实体煤壁侧的垂直应力受影响较小,巷旁充填体侧垂直应力逐渐增大,巷道顶板和巷旁充填体侧位移逐渐减少,巷道底板和实体煤壁侧位移量逐渐增加。     

综放工作面及其围岩宏观应力壳力学特征

采用大型非线性三维计算机数值模拟、实验室相似材料模拟对综放工作面围岩应力分布进行了深入研究,发现综放工作面围岩存在高应力束组成的宏观应力壳,应力壳位于采场四周未采煤岩体和弯曲带内,其形态随工作面推进采场结构的变化而改变.应力壳承担并传递上覆岩体荷载和压力,是最主要的承载体,应力壳拱脚处应力形成采场四周围岩支承压力.砌体梁结构位于宏观应力壳下的减压带内,砌体梁仅承担壳体下岩层部分荷载.综放工作面主要力学特征是位于上覆围岩宏观应力壳保护下的低应力区内,这正是综放工作面矿压显现趋于缓和的根本原因.基于对应力壳体的发现和开展的一系列分析,揭示了综放采场顶煤“垫层”作用的力学本质.     

综放切顶沿空留巷围岩变形特征分析及防治

为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征,以古汉山矿1604工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制,并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施,总结了综放沿空留巷技术原理,确定了沿空留巷支护参数,最后在现场进行了工业性试验。研究结果表明:沿空留巷巷道整体稳定性好,顶底板最大移近量为240～320mm,两帮最大移近量为360～410 mm,支护效果良好,成巷效果较好;解决了采掘接替紧张、巷道维护困难的难题,满足了安全生产需要,提高了煤矿生产效率。     

沿空留巷综采工作面矿压观测研究

凤凰山煤矿XV4308综采工作面采用沿空留巷的工艺,为保障工作面生产期间沿空留巷的安全性,在工作面回采期间进行了矿压观测,对收集的数据进行了分析,得出了坚硬顶板条件下沿空留巷及工作面矿压显现规律,并通过观测数据分析了液压支架和充填墙体的应用效果。     

Mechanical analysis on deformation of surrounding rock with road-in packing of gob-side entry retaining in fully-mechanized sub-level caving face

Based on the movement regularity of surrounding rock with road-in packing of gob-side entry retaining in fully-mechanized sub-level caving face (RPGERFCF), the mechanical model of its surrounding rock was established and the calculating formulas of the deformation of the roof, coal wall and filling body were attained. By the mechanical analysis to the deformation of the surrounding rock of RPGERFCF, the major factors influencing the deformation of the surrounding rock were found out and the technologic approaches reduced the deformation and enhanced the stability of the surrounding rock were put forward. Consequently, the scientific bases were provided for the stability control of the surrounding rock of RPGERFCF. Supported by the National Science Foundation of China (50674046); National Science Important Foundation (50634050); Hunan Science Foundation (06JJ50092)     

沿空留巷围岩控制理论与实践

在采场覆岩运动特征分析基础上,阐明了采空侧楔形区顶板的传递承载机制;提出留巷围岩区域应力优化技术思路,研究了采空侧顶板预裂卸压机理;基于巷旁支护系统刚度匹配原则,提出整体强化的沿空留巷结构控制原理。总结出预裂爆破卸压、分区治理、结构参数优化、"三位一体"围岩控制及墙体快速构筑等沿空留巷围岩控制关键技术,并给出了厚层坚硬顶板直覆和深井复合顶板2个典型条件下的工程案例。     

孤岛综放工作面沿空掘巷围岩变形因素研究

基于孤岛工作面地质条件、开采工艺及原始矿压显现规律,运用关键层理论研究两侧极不充分采动条件下基本顶关键层效应对巷道围岩稳定性的影响,并通过数值模拟软件UDEC,详细分析了煤层硬度、基本顶断裂位置、护巷煤柱尺寸及孤岛工作面开采等因素对综放沿空掘巷顶板垂直应力分布和围岩变形特征的影响,并指出沿空掘巷支护重点。     

沿空留巷围岩受力变形特征及支护对策

以贺西煤矿3311工作面沿空留巷为背景,采用FLAC~(3D)有限差分程序计算分析了不同工作面回采阶段沿空留巷围岩、充填墙体及煤柱中的应力、变形分布特征,提出了沿空留巷合理的支护对策。研究结果表明:沿空留巷直接顶内的垂直应力和水平应力变化剧烈程度明显大于基本顶;围岩及充填墙体受力变化受3311工作面回采滞后采动应力作用明显,且主要对垂直应力的变化产生影响;3313工作面二次采动阶段,巷道围岩的变形受采动影响的敏感性远大于受力,即在充填墙体和巷道围岩应力增加很小的情况下,巷道变形增幅却相对较大,且主要表现为底鼓和两帮移近。井下试验表明,采用锚杆锚索与充填墙体联合支护后,通过优化现场施工工艺,沿空留巷满足了回采工作面的通风需求,降低了巷道掘进成本,实现了回采工作面快速推进。     

综采工作面顶板围岩应力特征相似模拟研究

为揭示采动影响下上覆岩层变化规律,以淮南矿业集团谢桥矿1232(1)综采工作面地质条件为工程背景,采用相似材料模拟实验和理论分析的方法,对综采工作面顶板围岩应力特征进行研究。相似模拟研究结果表明：随着采煤工作面的不断推进,工作面前方煤体内应力与超前支承压力峰值不断增大,当工作面由30 m推进至150 m,工作面顶板围岩各监测点处超前支承压力达到峰值时的最大应变量由14增大到292;工作面前方煤岩体经历了由原岩应力到应力升高再到应力降低的过程,其中80 m范围之外为原岩应力区,10~80 m为应力增高区,10 m范围内为应力降低区;随回采推进,各区逐渐向内部转移,对于地质变化不大的煤岩体而言,“三区”会逐渐扩大前移,但整体变化范围不大。研究结果可为中厚煤层的实际开采提供一定的理论指导。     

深井综放工作面回采巷道围岩控制数值模拟研究

本文通过对湖西矿井深井条件下回采巷道围岩变形观测及数值模拟,研究了超前巷道变形规律及锚杆预应力对围岩控制的效果,为现场围岩控制提供了依据,保证了安全生产,对于类似问题的研究具有指导意义。