综采工作面小煤柱注浆加固工艺及效果研究

为了提高小煤柱回采巷道的稳定性,通常需要采用注浆加固的方式来提高煤柱的强度,进而保证回采巷道的稳定。针对晋煤长平公司Ⅲ4309工作面6m小煤柱进行了注浆加固方案设计,方案参数如下:根据回采巷道沿底掘进、沿顶掘进以及过渡区确定了不同的注浆钻孔布置方式;注浆工作分两次完成,一次选择在工作面回采期间进行,注浆工作在Ⅲ43093巷进行,注浆区域选择在工作面前方20~40m区域,二次注浆加固为留巷提供条件,注浆工作选择在Ⅲ43092巷滞后工作面50~100m区域进行;注浆材料选择联邦注浆加固材料,注浆压力确定为6~8MPa,一次注浆时,水灰比选择(1~1.2)∶1,二次注浆时,水灰比选择(0.8~1)∶1。在试验巷道内共施工46个注浆孔,钻孔窥视结果表明,围岩完整,整体性良好;临空回采巷道顶底板最大位移量为230mm,两帮最大收敛量为350mm。通过注浆加固小煤柱能够保持回采巷道的稳定,满足安全生产的需要。     

沿空留巷无煤柱回采工艺实践

为了提高工作面煤柱回采量,减少巷道掘进量,店坪煤矿对202工作面决定采用沿空留巷无煤柱回采工艺,对沿空留巷段提出了聚能爆破切顶卸压施工,并采取“恒阻大变形锚索吊棚+支设单体柱+安装挡矸装置”联合支护,工作面回采后通过煤柱回采量、巷道掘进量以及地表塌陷对比分析无煤柱回采可行性。     

综放工作面沿空煤柱合理宽度及注浆加固技术研究

针对阳煤五矿留设较大宽度沿空护巷煤柱,受采动影响巷道围岩变形破坏严重的情况,通过理论分析提出了煤柱合理宽度的计算公式并计算得出8407综放工作面沿空护巷煤柱的合理宽度是10m。通过物理相似模拟对比研究煤柱注浆与未注浆两种情况下10m沿空护巷煤柱以及上覆岩层在回采过程中的变形与破坏规律,得出10m未注浆煤柱虽然能够保证回采安全,但巷道底鼓量较大;注浆加固可提高煤柱的自身强度和整体性,减小塑性破坏区宽度,能够保证工作面的正常回采要求。     

松软煤层留底煤巷道沿空留巷底板加固技术研究

针对松软煤层沿顶掘进留底煤巷道条件下的沿空留巷巷道底鼓,提出了一种钢筋混凝土灌注桩加固底板方案。在超前回采工作面巷旁支护体下方钻孔,钻孔穿过底煤至基岩以下约500 mm,钻孔内放入钢筋笼并且浇筑混凝土形成钢筋混凝土灌注桩,待工作面回采后使得巷旁支护体处于灌注桩上方。文章主要依托霍尔辛赫煤矿3605综放工作面柔模混凝土沿空留巷进行工业性实践,通过对沿空巷道围岩的收敛变形量进行观测,没采用底板加固段巷道底鼓量约稳定在350 mm,采用钢筋混凝土灌注桩加固底板后巷道底鼓量约稳定在100 mm。结果表明:钢筋混凝土灌注桩加固底板方案能够有效控制沿顶巷道条件下沿空留巷的底鼓。     

综采工作面窄煤柱沿空掘巷支护技术研究

为保证工作面最大程度回采资源的同时兼顾30407工作面运输巷安全掘进,根据现场地质条件,对30407工作面沿空掘巷煤柱留设尺寸进行数值模拟.可知:沿空掘巷留设煤柱为5m,对煤柱进行注浆加固,采取锚杆+金属网+梯子梁支护巷道,掘进期间巷道顶板和两帮最大变形量分别为23 mm、125 mm,满足巷道正常使用要求,且可增加2...     

切顶卸压沿空留巷技术在新大地矿的应用

为缓解新大地煤矿采掘接续紧张状况,对该矿2202工作面运输巷进行沿空留巷试验。采用切顶卸压沿空留巷可以使回采工作面少掘1条区段巷道,减少煤柱损失,取消"跳采",实现连续开采,有利于生产集中化。实践表明,切顶卸压沿空留巷提高了煤炭资源采出率,改善巷道围岩的破坏状况,降低巷道支护难度,减少巷道掘进量,延长矿井服务年限,缓解采掘接替矛盾,取消孤岛工作面及缩短工作面搬家时间。     

综放开采沿空掘巷小煤柱宽度留设及支护技术研究

为合理确定区段小煤柱宽度及沿空巷道支护方式,以阳泉五矿8407综放工作面为例,基于采空侧基本顶断裂力学模型及围岩极限平衡理论,理论计算了合理煤柱宽度的上下限值,采用钻孔应力监测方法,对回采过程中煤柱内部应力分布进行了实测,进而确定沿空巷道支护参数。研究结果表明:沿空掘巷小煤柱宽度合理范围为9.03~11.80 m,取10 m为宜,煤柱侧0~3 m范围煤体发生塑形破坏、3~6 m范围为弹性核区、6~10 m范围靠近8409采空区承载能力弱,因而在8407回风巷掘巷期间采用锚杆+长短锚索一次支护,回采期间对煤柱帮进行3 m钻孔注浆加固二次支护,现场实测数据显示,8407回风巷沿空掘进期间围岩变形量较小,回采期间顶板、注浆加固煤柱帮、实体煤帮最大变形量分别为0.20、0.05、1.00 m,围岩变形处于可控范围,实现了综放工作面安全高效回采。     

综放面沿空护巷小煤柱注浆加固试验研究

针对综放工作面区段小煤柱留设后,沿空巷道变形严重问题,提出采用注浆加固小煤柱方案,通过数值模拟对注浆与未注浆情况下,煤柱内部核区及围岩塑性区变化进行对比,表明注浆加固可增加煤柱内部核区宽度。10m小煤柱注浆加固工业性试验结果表明,注浆加固后小煤柱强度得到提高,巷道两帮移近量得到有效控制,实现了沿空巷道围岩稳定。     

采动应力影响下巷道围岩变形破坏机理及注浆加固技术

以晋城矿区成庄矿5308工作面双巷布置留巷为工程背景,基于现场实测数据,分析了留巷巷道变形破坏特征和影响因素。采用FLAC3D数值模拟软件,分别研究了留巷巷道在掘进、临近工作面回采、本工作面回采过程中的围岩应力场分布特征和变形破坏规律。在此基础上,提出了以浅孔-深孔注浆加固和注浆锚索联合加固方案,并进行了工业性试验。研究结果表明:留巷巷道受到临近工作面和本工作面双重采动应力的影响后,矿压显现剧烈,巷道维护困难。采用注浆加固支护后,水泥浆液充填了煤岩体节理、裂隙,同时也使破碎煤岩体成为了胶结体,改善了破碎煤岩体的力学特性;注浆锚索使围岩的承载能力显著增强,有效控制了围岩的不连续变形。     

晋城矿区9^#煤层爆破切顶无煤柱留巷技术研究

为了提高矿井资源回收率、减少巷道掘进量和出矸率,苇町煤矿基于9号煤巷道围岩生产地质条件,进行无煤柱沿空留巷技术攻关。为提高工作面安全高效回采,通过技术研究对91310综采工作面沿空留巷(91220)进行爆破切顶卸压,并对顶板采取了“恒阻锚索补强支护+单体柱临时支护+滞后档矸支护”综合留巷措施,工作面回采后通过巷道变形、单体支柱压力监测对比分析得出,留巷技术应用效果良好,取得了显著的经济效益。     

深井沿空掘巷护巷煤柱注浆加固技术应用研究

针对深井沿空掘巷煤柱稳定性差的问题,采取注浆加固技术,在余吾煤业S2106工作面回风巷道进行现场工业性试验,并在工作面回采期间,对未注浆加固段和注浆加固段巷道围岩变形特征及矿压显现变化规律进行了分析比较:煤柱在注浆加固后,其内部破碎区域重新粘结,物理力学性能大大提高,其与煤柱中部的弹性区域共同起承载作用,巷道顶板下沉量大大减少,两帮移近量由0. 8 m减小到0. 1 m之内;工作面回采期间,注浆加固段回风巷道中瓦斯含量低于未注浆加固段的瓦斯含量,且基本趋于稳定,未发生突然增大的现象。现场试验表明,沿空护巷煤柱经注浆加固后效果良好,巷道围岩变形明显可控,完全可以满足工作面安全回采的要求。     

综放工作面矿压显现研究及切顶卸压技术应用

为解决留设煤柱过大造成的煤炭资源浪费和巷道支护困难,基于斜沟煤矿综采放顶煤工作面顶板特殊控制结构,对顶板矿压显现进行研究。根据23107工作面两巷的地质条件,采用深孔爆破的方法对两巷顶板进行切顶卸压。现场压力监测结果表明,切顶卸压有效改善了工作面及两巷的应力环境,减少了对相邻工作面掘进和回采的影响,为综采放顶煤工作面开采少留煤柱开辟了新的途径。     

综放工作面沿空留巷合理注浆时机研究

针对高河能源W1319综放工作面沿空留巷在一次采动影响后巷道围岩变形破坏严重的问题,提出在二次回采前对该沿空留巷进行整体注浆加固。在详细研究注浆加固机理及时机的基础上,通过FLAC3D数值模拟的方法得出在工作面前方50 m位置进行注浆巷道围岩变形量最小、控制效果最佳的结论。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

厚煤层孤岛综放面沿空掘巷煤柱优化及加固技术研究

煤炭企业常采用沿空掘巷等方法缓解采掘接替紧张,降低巷道应力集中,但沿空掘巷在掘进及回采期间煤柱巷道变形量大、煤柱维护困难,为保证回采巷在服务周期内安全稳定的同时提高矿井采出率,文章以高河能源W1302工作面回风巷道为研究背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟及实测等方法,优化沿空掘巷煤柱留设尺寸,并提出了深浅孔注浆加固...     

麻家梁矿沿空留巷合理护巷煤柱宽度模拟研究

针对麻家梁煤矿沿采空区边缘布置回采巷道、合理确定沿空留巷护巷煤柱宽度的问题,依据矿井生产地质条件及现场实际,采用数值模拟的方法,研究不同沿空留巷护巷煤柱宽度条件下煤柱内垂直应力、水平应力分布特征和巷道围岩变形特征,得到合理的沿空留巷护巷煤柱宽度,并计算出合理的巷道支护方案,为工作面安全回采、提高矿井资源利用率提供保证。     

切顶卸压无巷旁充填沿空留巷采空区侧巷帮形成规律

针对鹿台山煤矿矿井采掘接续紧张状况,对2202工作面轨道巷进行了切顶卸压无巷旁充填沿空留巷试验。理论分析了沿空留巷采空区侧巷帮形成过程,并在工作面后方沿空留巷巷帮采用"挡矸金属网+可伸缩U型钢+木板背帮"方式进行挡矸防护,对工作面回采期间巷道围岩变形进行了观测,总结了切顶卸压沿空留巷采空区侧巷帮形成规律。研究表明:采用沿空留巷可以使回采工作面少掘1条区段巷道,减少煤柱损失,实现连续开采。     

沿空留巷锚网索与密集支柱联合支护技术

针对康城煤矿127采区沿空留巷煤层地质条件,基于应力集中区向深部转移、应力分布均匀、提高巷道围岩支护的强度思想,优化了巷内支护、巷旁支护及煤帮加固支护结构和支护参数,提出了锚网索加木柱联合支护技术加强巷旁支护和巷内支护,并进行了支护试验和矿压观测.结果表明:应用锚网索加密集木柱联合支护技术,巷道在留巷及复用期间,顶底板及两帮移近量能够逐渐趋于稳定,能够有效地控制巷道变形,提高沿空留巷围岩稳定性,保证工作面正常回采,可供类似条件沿空留巷支护借鉴.     

千米深井孤岛工作面软岩巷道支护技术试验

为有效控制孤岛工作面两巷围岩,对孤岛工作面煤柱留设进行了类比分析研究,确定孤岛工作面切眼煤柱30m、风巷煤柱20m、机巷煤柱15m;提出了锚网索联合支护,在煤柱侧进行深浅孔注浆加固方案。注浆加固后锚杆受力提高一倍,煤柱侧锚索受力提高45%,巷道底鼓量减少39%,煤柱侧位移减少27%,顶板下沉量和回采侧位移也均有减少。     

深井沿空掘巷护巷煤柱相似模拟实验研究

针对潞安集团余吾煤业S2106工作面沿空护巷煤柱,其注浆前后的效果对巷道围岩稳定性的影响,采用相似模拟原理和方法,对注浆前后的煤柱进行相似模拟研究。通过对煤柱的整体形态及巷道围岩稳定性等特征对比分析,实验表明,注浆加固后的煤柱对巷道围岩变形控制效果明显,能够满足工作面回采要求。