迎采动工作面沿空掘巷动态分段围岩控制技术

为解决神华蒙西矿区单翼开采矿井采掘接替紧张的难题,采用现场观测和数值计算的方法对迎采动工作面沿空掘巷上覆岩层运动和围岩变形的时空效应进行研究,得出迎采动阶段巷道围岩变形量与采掘工作面之间的距离呈逻辑斯蒂函数关系,沿空掘巷阶段巷道围岩变形量与巷道掘进距离呈指数函数关系.在此基础上,确定并调整了各段巷道的掘进时机和支护参数,提出了“高阻支护、动态监测、分段控制、固结煤帮、稳控顶板”的动态分段控制原理和“分段锚网索梁联合强力支护,重点时段窄煤柱注浆加固、单体支柱π钢梁加强支护顶板”的动态分段控制技术.现场实践表明,巷道顶底板和两帮变形量均小于900 mm,有效控制了迎采动工作面沿空掘巷的变形破坏.     

采掘交锋巷道应力分布特征及控制技术研究

基于采掘交锋条件下巷道围岩稳定性的控制问题,通过分析采掘交锋巷道应力分布特征以及现场工程实例,对采掘交锋巷道掘进过程中不同阶段的围岩稳定性进行了研究。结果表明:"合理的煤柱宽度、精准的停掘位置、分区域的动态支护"是有效控制采掘交锋条件下综采工作面与巷道围岩稳定性的关键点。临空掘进巷道在与回采工作面相交前,可在动压掘巷阶段的顶板移动性三角形塑性破坏区出现以前停掘;与回采工作面相交后,可在动压掘巷阶段的顶板移动性三角形塑性破坏区稳定后方可开掘。     

迎采动面沿空掘巷围岩控制技术研究

以兴胜煤矿0913回风巷道掘进工程为背景,采用数值模拟的方法,分析了采动影响条件下窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术,提出了科学的支护方案,有效控制了迎采工作面沿空掘巷围岩变形,缓解了矿井采掘接替紧张。0913工作面回风巷在迎采动工作面沿空掘巷条件下技术经济效益显著,不仅给兴胜煤矿以后类似条件下巷道掘进带来宝贵的经验,而且给周边矿井甚至全国类似条件煤矿迎采动沿空掘巷提供了难能可贵的技术参考。     

大采高小煤柱沿空巷道大变形机理与支护技术研究

基于采煤工作面上覆岩层运动规律和砌体梁平衡理论,分析了大采高工作面小煤柱沿空巷道上覆关键层顶板断块下沉运动特征,断块之间相互挤压形成的力学平衡结构及其对沿空巷道围岩产生的破坏作用,探讨了大采高条件下沿空巷道围岩的破坏特点和工程可支护性能。结果表明:沿空巷道上方关键层断块在相邻工作面回采期间已经形成了稳定的半拱形力学平衡结构,在巷道掘进期间和本工作面回采期间能对其下巷道围岩起到可靠的掩护作用,沿空巷道围岩的支护应围绕半拱形力学平衡结构来开展。提出了针对沿空巷道不同部位的围岩应采用不同的支护机理和支护参数,并在济三煤矿53下12工作面进行了试验,确保了巷道的安全使用,同时也取得了较好的经济效益。     

复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护数值模拟研究

采用FLAC5.0有限差分软件,对复采条带煤柱沿空巷道锚杆支护围岩变形规律进行了数值模拟。通过对沿空掘巷前后地层应力、围岩位移及状态的系统分析,结果表明:锚杆支护加固了围岩,明显提高了围岩强度和承载能力,在巷道掘进及工作面回采期间,巷道围岩受力及变形能满足矿井安全生产的要求。     

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。     

深部综放工作面沿空巷道超前支护方式优化

针对千米深井综放工作面沿空掘巷支护方式进行分析,采取提高掘进一次原始支护,回采前增加二次加强主动支护和动态保持超前支护强度,来解决巷道在掘进后及回采期间围岩变形速度快、变形量大的问题。     

短壁残采轻放工作面沿空掘巷的实践与认识

通过对短壁残采轻放工作面沿空掘巷巷道围岩稳定性及矿压显现进行观测、分析 ,总结出残采区沿空掘巷的经验 ,提出实现残采轻放工作面沿空巷道掘进与维护的有效途径。     

短壁残采轻放工作面沿空掘巷的实践与认识

通过对短壁残采轻放工作面沿空掘巷巷道围岩稳定性及矿压显现进行观测、分析，总结出残采区沿空掘巷的经验，提出实现残采轻放工作面沿空巷道掘进与维护的有效途径。     

大采高工作面回采巷道布置层位选择及差异性分析

为了确定厚煤层大采高工作面回采巷道在煤层中的合理层位,提高煤层巷道围岩控制的可靠性,通过理论分析和数值模拟,研究了同等支护条件下在不同层位(沿顶掘进和沿底掘进)回采巷道的支护与围岩的相互作用效果。结果表明:在巷道高度小于煤层厚度的大采高一次采全厚综采工作面条件下,工作面回采巷道沿煤层顶板掘进与沿煤层底板掘进相比,巷道围岩控制更可靠,顶板更容易维护,可适当降低巷道顶板的支护强度。研究结果对优化大采高工作面回采巷道位置、有效控制巷道围岩、节约支护成本具有一定现实意义。     

余吾煤业深部破碎围岩巷道布置与支护技术研究

潞安集团余吾煤业S2206工作面瓦排巷受地质构造及采动影响断面收敛较大,已不能满足工作面生产需要。利用理论计算和FLAC3D数值模拟的方法,分析巷道掘进时期和工作面回采时期巷道围岩应力分布规律和围岩变形规律,确定瓦排巷沿空巷道段掘进位置和巷道支护方案并进行工业性试验,得出新瓦斯排放巷沿空掘巷围岩总体变形量较小,能够满足工作面生产需要,表明沿空巷道围岩控制效果良好,煤岩宽度与支护参数是合理的。     

综采与机掘巷道交锋时支护技术研究

燕子山矿4~#综放工作面为动压开采,临空巷矿压显现强烈,在实践生产中,302盘区5210巷与8212工作面形成相向采掘交锋,原有支护难以对围岩变形量进行有效控制。通过对掘进巷道锚杆、煤柱留设宽度、回采工作面溜子道等支护参数重新设计,有效缓解了围岩变形程度,实现了工作面安全过交锋地。     

鹿台山矿沿空留巷围岩变形规律分析及补强支护设计

为缓解鹿台山煤矿矿井采掘接续紧张的状况,同时减少相邻工作面区段巷道掘进工程量,降低掘进工程费用,确保2203工作面顺利接替,对2202工作面轨道顺槽进行沿空留巷试验。根据巷道围岩地质条件,通过理论分析,并结合切顶卸压预裂爆破顶板技术,提出了切顶卸压沿空留巷支护方案。通过连续观测工作面回采期间的巷道围岩变形特征,总结了切顶卸压沿空留巷的矿压显现规律。分析结果对于鹿台山矿沿空留巷实践有一定的参考价值。     

西坡煤矿沿空留巷工艺研究

以西坡煤矿5206工作面为例介绍了沿空留巷工艺,描述了沿空留巷围岩控制技术,包括支护方案、支护参数、采动影响期间顶板强化管理和留巷充填墙体内加固方案及参数。实践证明,西坡矿自从采用了沿空留巷的工艺,减少了巷道掘进量,使沿空巷道继续服务下一个工作面;此外,掘进工程量大量减少,工作面提前构成,为瓦斯抽采提供充足的时间和空间,可从根本上解决采、掘、抽衔接紧张问题。提高了资源的利用率,经济效益显著。     

动压沿空巷道围岩变形演化规律的物理模拟

为了研究动压沿空巷道在煤柱宽度一定时,不同支护结构形式下围岩的变形破坏演化规律,利用新研制的地下工程综合模拟试验系统和先进的数字图像采集及相关分析技术,对动压沿空巷道在无支护、锚梁网索支护及支架支护3种不同支护形式下的围岩变形破坏与失稳全过程进行了研究.结果表明:实体煤巷在无支护情况下围岩表面位移大致分为加速变形、缓慢变形和二次加速变形三阶段;对于动压沿空巷道,在本工作面回采影响期间,巷道围岩变形远远大于掘进影响期间,锚杆加固范围内的煤体碎胀量主要发生在掘巷期间,而在回采影响期间,巷道周边位移主要是由深部煤体碎胀所引起;强烈采动影响阶段是动压沿空巷道围岩控制的难点,另外,锚梁网索支护较支架支护更适用于围岩变形量较大的动压沿空巷道.     

沿空掘巷掘进时机确定方法研究

为了避免沿空掘巷掘进扰动应力和工作面回采应力的叠加造成巷道应力环境的恶化以及巷道支护的困难,采用FLAC3D数值模拟软件,分析了沿空掘巷时空效应,数值模拟了工作面采空侧实体煤侧向应力分布、巷道沿轴向的应力峰值分布以及沿空掘巷掘进时机确定。研究结果为类似矿井沿空掘巷采掘接续时间的安排提供了指导。     

强烈采动影响下沿空掘巷采动环境分析及煤柱宽度的确定

针对受侧方采动工作面影响的先掘后采巷道围岩变形量大和巷道支护困难等难题,对受强烈采动影响的沿空掘进巷道采动环境进行分析。通过数值模拟,分析了留设不同宽度煤柱时巷道围岩变形和应力的分布情况。采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,确定沿空掘进巷道受强烈采动影响时所留设的合理煤柱宽度。     

沿空掘巷围岩稳定性及其控制技术研究

根据新郑煤电公司赵家寨煤矿复杂的地质条件,针对12206工作面下副巷围岩的变形破坏特征,深入研究了沿空巷道在掘进和本工作面采动期间围岩稳定性,提出了沿空巷道高强锚网索支护技术。此技术采用锚网加固围岩体形成强度较高的组合承压梁,在关键部位布置结构补偿锚索,提高支护承载结构的承载能力和结构稳定性。该技术在现场进行工业性试验,成功应用于赵家寨煤矿沿空巷道围岩支护实践,具有较高的技术经济效益。     

深部孤岛工作面沿空掘巷小煤柱留设及巷道支护设计

针对深部孤岛工作面沿空掘巷围岩控制困难的问题,以7433孤岛工作面作为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测方法研究沿空巷道的合理煤柱尺寸及支护参数。结果表明:沿空掘巷的最佳位置在内应力场;煤柱尺寸取7 m时,其承载能力最优,围岩变形量最小。根据以上结论设计巷道支护参数,支护后的沿空巷道在回采与掘进期间的围岩变形均得到有效控制。     

沿空巷道围岩变形规律数值模拟分析

针对大断面沿空巷道在相邻工作面推采过后变形严重问题,利用FLAC3D计算软件进行数值模拟,分析沿空巷道围岩应力、位移随巷道掘进和相邻工作面回采的变化规律,得出受上覆岩层断裂结构影响,沿空巷道表面发生破坏,且煤柱侧应力集中程度相对较大,但不影响整个沿空巷道稳定性;相邻工作面推采过后,煤柱侧应力进一步增加,如支护结构及参数不合理,塑性破坏区将向煤柱内部扩展,支护效果减弱;煤柱破坏到一定程度后,应力向实体煤侧转移,实体煤侧位移急剧增加,严重的可导致巷道失稳。因此,对大断面沿空巷道支护设计时应考虑到围岩弱结构体—煤柱的特殊作用,其是整个巷道失稳的诱发点,应加强支护。