煤柱回收工作面过空巷技术

针对潞安王庄煤矿采区煤柱回收工作面存在过空巷巷道围岩控制困难的问题,建立了煤柱回收工作面空巷基本顶力学模型,得出当空巷宽度增大时,空巷所需的支护阻力也会随之增大;空巷支护阻力与基本顶厚度之间存在线性关系,基本顶越厚空巷所需支护阻力越大;当支架的支护阻力增加时,空巷支护阻力呈线性减小趋势。将整个工作面空巷划分为3个空巷集中区,研究了工作面过第3空巷区4条空巷时回采巷道支护、空巷围岩稳定控制技术,制定了工作面过空巷时放煤控制、两巷超前加强支护、工作面顶板管理等安全保障措施,保证了煤柱回收工作面安全回采。     

缓倾斜厚煤层综放工作面跨空巷开采技术与实践

为了防止红会四矿4701综放工作面跨空巷回采过程中出现空巷冒落、架前冒顶等事故,确保工作面回采过程支护及时到位。通过建立工作面正常推进及工作面渐近空巷时的支架力学模型,研究了支架在正常推进过程和渐近空巷时的受力状态。结果表明:工作面过空巷时支架工作阻力将增大,一般为正常周期来压的1.5~2.0倍;通过采用架设木垛和充填矿渣相结合的超前支护空巷方案,采取板梁垫底、工作面伪斜开采、加快推进速度、控制工作面过空巷段时的放煤量、带压擦顶移架等综合技术措施,能较好地控制空巷段围岩的变形,确保了综放工作面跨空巷的安全回采。     

综放工作面过空巷技术研究及应用

针对综放工作面过空巷受到超前采动支承压力影响,造成空巷围岩塑性区和破碎区范围扩大,易引发大面积的冒顶和片帮的问题,采用FLAC3D软件对比分析了工作面回采过程中,在木垛支护、锚杆支护和高水充填材料充填3种支护方式下的空巷围岩稳定性,得到了3种支护方式下,围岩应力、巷道变形以及塑性区分布特征,最终确定高水材料充填为优选支护方式。基于不同水灰比高水充填材料的性质,确定了高水材料充填施工方案,并进行了综放工作面过空巷充填工业性试验。结果表明,过空巷期间工作面液压支架工作阻力仅增加3.5%,工作面过空巷后,压力恢复到正常值,未出现异常的矿压显现,充填过空巷效果良好。     

综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制

通过分析综放工作面过空巷时支架－围岩稳定性控制的技术难点,提出在过空巷合理的时空节点上实施停采等压、强力锚杆索支护、注浆固结修复和支架支撑力保障的综合控制技术,并阐述了相应的控制机理。建立了综放工作面过空巷时基本顶破断的结构模型,分析得出过空巷时长关键块条件下的支架临界工作阻力;采用数值模拟方法分析综放工作面过空巷时采动影响下围岩应力分布、变形与破坏特征,确定综合控制技术实施的时空节点与相关参数,进而结合现场地质生产条件与矿压规律确定相应技术方案,并进行现场应用。现场实践表明,采用综合控制技术后,未发生大范围冒顶、支架压架等恶性支架－围岩事故,解决了9102综放工作面过空巷的相关技术难题。     

深部矿井沿空留巷围岩控制技术研究

针对深部矿井沿空留巷围岩变形严重的问题,以海石湾煤矿6113工作面运输巷沿空留巷为工程背景,采用数值模拟和理论分析的方法,研究了深部沿空留巷围岩位移、塑性区等演化规律,得到:充填体宽度2.5m,配合巷内基本支护、巷内超前支架、工作面后方单体液压支柱加强支护,充填区域顶板采用锚杆、锚索加强支护,巷道变形得到了有效控制,深部沿空留巷取得成功,为类似条件沿空留巷提供参考。     

补连塔煤矿12416工作面过空巷支护技术研究

针对补连塔煤矿12416工作面过空巷,受超前支承压力影响导致空巷围岩严重破坏的问题,采用理论分析计算、数值模拟等研究方法,对空巷围岩破坏特征、空巷合理支护强度、支护密度进行了研究。结果表明:空巷与工作面贯通时,若巷道支护强度不足,将导致顶板关键块失稳,加剧巷道围岩破坏,进而导致支架压死;提出柔模泵送支柱支护工艺,通过对顶板支护强度分析得出1~#空巷支柱所需支撑的顶板压力为87 025 kN,需要支柱数量约为25根,2~#空巷所需支撑的顶板压力为239 696.4 kN,需要支柱数量约为69根;数值模拟了空巷在柔模泵送支柱支护情况下围岩破坏情况,巷道围岩塑性区显著减小,围岩得到了有效维护,保证了工作面的安全生产。     

工作面过空巷基本顶超前破断压架机理及控制技术研究

基本顶超前破断及压架研究对工作面过空巷、进入回撤通道安全保障有重要意义。通过相似模拟得到了工作面过大断面空巷基本顶超前破断前后覆岩破断特征、围岩应力及支架载荷。研究表明:在基于圣华煤业复采工作面围岩条件的相似模拟实验中,工作面通过12 m宽不支护空巷时,基本顶会发生超前破断。导致基本顶上方亚关键层随基本顶破断、滑落,支架上载荷由4 000 kN激增到12 500 kN再到16 200 kN,支承应力升高并前移。从理论上研究了超前程度、围岩条件、开采技术对破断后基本顶稳定性的影响,结果表明:随超前破断距离增大,阻止关键块所需阻力成倍增加;随自由空间高度的增加、块度的增加,基本顶结构稳定性降低;亚关键层破断会导致所需支架阻力激增,单从提高支架阻力来维持超前破断后基本顶结构稳定性不可行,应当从防止基本顶超前破断来预防切顶压架事故。提出了针对此类工作面的控制技术,现场应用效果明显。     

迈步式大采高超前液压支架设计与应用

随着煤矿大采高工作面自动化水平的不断提高,现存超前支护存在不能同时满足两巷道支护要求、顶板破坏较大、设备配套复杂难以拉架等缺点,已经难以满足大采高工作面开采的发展。通过对沿空巷道围岩关系进行分析,得出超前液压支架支护强度和支护长度,对支架主要参数及支架结构进行设计,并对进风和回风两巷超前液压支架与采煤设备配套布置进行分析,通过矿压检测验证支架的稳定性。     

坚硬顶板下综放工作面过空巷关键技术

针对工作面过空巷易出现矿压显现剧烈及空巷围岩大变形等问题,基于岩层运动中心建立的矿山压力理论为指导思想,以切顶短臂梁为理论基础,提出了综放工作面过空巷切顶卸压+恒阻大变形锚索支护技术。利用理论分析和数值模拟的方法分析了巷道围岩的稳定性、估算出周期来压步距及构建空巷理论力学模型,通过预裂爆破和等压小煤柱技术,使得超前支撑压力峰值处于空巷前方的煤壁深处,同时结合恒阻大变形锚索耦合支护技术控制巷道顶板的大变形。数值模拟结果显示,工作面周期来压步距约23.4 m,周期来压时超前支承压力位于煤壁前方12 m处。     

屯兰矿18405综放面沿空留巷过断层支护技术

针对屯兰矿18405综放工作面沿空留巷过SF215正断层时围岩变形大、支护困难、易发生冒顶和片帮等问题,基于该矿地质条件和实际生产情况,提出超前注浆加固沿空留巷顶板围岩并结合"加密锚索+锚杆+铁丝网+工字钢+单体支柱"的联合支护方法.现场实测表明:采用本文所提支护方案进行支护后,断层附近沿空留巷围岩控制效果显著,确保了...