沿空掘巷工作面瓦斯综合治理方法分析研究

新集一矿151105综采工作面机巷沿空掘进期间,采空区瓦斯由煤(岩)体裂隙向掘进巷道溢出,回风流中瓦斯经常达到临界值,通过采取超前钻孔探放瓦斯,利用均压、喷浆封堵、双局扇等技术措施,有效地解决了隐患,实现安全掘进作业。     

沿空掘巷联合支护技术研究

通过对鹤壁四矿综放面沿空掘巷上巷联合支护的工业性试验，解决了制约生产的巷道支护难题，很好地控制了巷道的围岩变形．既实现了快速掘进，又保障了安全生产。     

沿空掘巷工作面防灭火分析及综合治理

随着我矿掘进工作面的沿空掘巷,相邻工作面采空区内的CH4、CO2、CO及高浓度氮气的涌出,将会威胁到工作面内施工人员的安全.为实现我矿第一个综采工作面的顺利回采,以及摸索我矿沿空掘巷及带采煤柱防灭火方面、有害气体的变化方面的经验和规律,为下一步的生产接续和延长矿井服务年限方面从以下情况进行分析和总结,总结出适合我矿特色的防灭火方面的治理方案.     

沿空掘巷技术的应用

本文叙述了沿空掘巷巷道布置方式及沿空掘巷的矿压显现规律 ,并对试验巷道进行了综合矿压观测 ,通过矿压观测说明了留小煤柱的沿空掘巷取得了成功 ,具有非常显著的技术、经济效果。     

沿空掘巷及锚网支护技术应用分析

根据沿空掘巷的技术特点,通过对工作面残余支承压力沿倾斜方向分布规律的分析,介绍了沿空掘巷的合理煤柱尺寸及支护措施.     

中厚突出煤层沿空掘巷瓦斯涌出治理技术的应用研究

分析了中岭矿中厚突出煤层沿空掘巷瓦斯涌出规律,指出采空区瓦斯涌出是沿空掘巷瓦斯涌出的主要来源,瓦斯涌出量随掘进速度加快而增大,随沿空段长度增加而增加,并易受采空区均压条件的变化、沿空煤柱裂隙的增加等因素影响;提出了抑制采空区瓦斯涌出、瓦斯抽放、改变巷道支护方式、加大配风量等有针对性的沿空掘巷瓦斯涌出防治技术。     

综放面沿空掘巷的矿压显现分析

采用数值分析法并结合现场实际，研究了采空区压实状况对沿空掘巷围岩应力和位移的影响。研究表明，采空区压实稳定是改善沿空掘巷维护状况的先决条件。     

沿空掘巷锚杆支护

本文介绍了松散破碎复合顶板下小煤柱沿空巷道的锚杆支护设计,支护效果,矿压分析,并与传统的沿空掘巷支护形式进行了经济效益对比。     

沿空掘巷联合支护技术研究

通过对鹤壁四矿综放面沿空掘巷上巷联合支护的工业性试验 ,解决了制约生产的巷道支护难题 ,很好地控制了巷道的围岩变形 ,既实现了快速掘进 ,又保障了安全生产     

厚复合层顶板沿空掘巷支护研究

以铜川矿区复合项板条件为例,基于沿空掘巷围岩大、小结构的稳定性原理,结合覆岩破断的弧形三角块模型,根据理论分析初步确定了沿空掘巷小煤柱留宽方案;进而采用锚杆组合梁加固理论与锚索悬吊补强理论进行支护断面的初步设计。采用FLAC3D模拟软件对各方案分别进行了掘巷阶段与采动影响阶段的支护效果考察,最终确定小煤柱留宽5m,巷道支护采用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚杆,排距800mm。沿空掘巷与采动影响阶段的支护效果表明,采用该支护方案巷道围岩应力分布合理,锚杆支护系统适应性良好。     

沿空留巷Y型通风瓦斯治理效果分析

由于高瓦斯矿井中,无煤柱沿空留巷Y型通风比传统的U＋L、U型通风方式更有利于解决工作面瓦斯超限、缓解生产衔接紧张等问题,基于此,介绍了屯兰矿沿空留巷Y型通风技术在18205采煤工作面的应用效果,结果表明采用沿空留巷Y型通风技术后,工作面通风能力和安全生产可靠程度大幅提升。同时,通过实施底板瓦斯抽采,消除了18205工作面底板瓦斯涌出的现象,工作面风排瓦斯涌出量下降3~4 m3/min,较未实施底板瓦斯抽采前下降了15%~20%,工作面瓦斯抽采率由60%提高到70%以上,工作面底板及回风瓦斯体积分数均稳定在0.5%以下,瓦斯治理效果良好。     

二次沿空巷道留巷支护方式及围岩变形规律研究

基于新庄孜矿62110回风巷沿空掘巷后破坏严重出现结构性失稳且后期再需留巷,对二次留巷支护技术进行了研究。分析了巷道破坏原因为地质条件复杂且前期支护参数不合理,结合煤巷预拉力支护理论确定采用＂三高＂锚杆（高强度、高刚度、高预紧力）、锚索补强、深浅孔注浆的联合支护方案。采用快速连续观测法对回采期间巷道的围岩变形进行现场实测,结果表明：高强度架锚注方案可再造围岩结构,减缓顶板活动剧烈程度,工作面后方30～55 m为巷道围岩变形剧烈区,55 m后变形速度趋于稳定。采取该修复方案改善了支护效果,保障了工作面安全回采。     

沿空掘巷围岩破裂分区探测及其应用

利用YTJ20型岩层探测记录仪对沿空掘巷围岩破裂进行分区探测,基于探测结果,应用巷道支护悬吊理论对巷道原支护方式进行评价和合理化研究。在未贯通巷道的已开掘段选取3个巷道断面,每个断面布置5个测点,采用岩层探测记录仪对各个测点进行钻孔摄像探测。观察其破裂变化过程,对探测结果统计,并作出破裂分区图。分析探测结果得出：顶板离层裂隙分散,裂隙较发育,采空区侧煤帮较实体煤侧破裂严重。据探测结果对巷道原支护参数提出修正：锚杆长度缩短200 mm,取消实体煤侧的锚网支护,经矿压监测表明,支护效果良好。     

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.     

五沟矿沿空掘巷煤自燃规律及数值模拟研究

为研究五沟矿1021工作面沿空掘巷煤柱及相邻采空区自然发火的特征,根据煤炭自燃理论,采用现场煤柱测温、位能测定及数值模拟相结合的方法,分析了沿空掘巷煤自燃影响因素。结果表明：煤柱完整性是导致采空区漏风、遗煤自燃的主要原因之一。在数值模拟预测条件下,经过2～3个月后,沿空侧1017采空区中遗煤温度有所升高,但最高温度低于60℃。当矿压作用使煤柱进一步压酥时,漏风量增大,沿空侧松散煤体温度有升高趋势,具有自然发火危险性。     

沿空掘巷小煤柱侧防瓦斯泄漏技术

针对赵庄煤业沿空掘巷存在的小煤柱侧瓦斯泄漏隐患,制定了"柔性薄喷+注浆"治理方案,采用柔性薄喷材料替代混凝土,喷涂厚度5 mm,有效解决了材料运输和开裂问题,采用高密度浅钻孔和快凝注浆材料,避免了浆液流入采空区。效果考察表明:柔性薄喷材料挂壁性和柔韧性良好,掘巷服务期间小煤柱侧未出现明显瓦斯泄漏。     

深井沿空掘巷煤柱合理宽度确定及支护参数优化

为了解决顾桥煤矿深部巷道小煤柱沿空掘巷的支护难题,根据顾桥煤矿1121(1)综采面回风巷的工程地质条件,采用数值模拟方法对5,8及10m三种不同宽度煤柱条件下的围岩应力分布规律进行了模拟研究。结果表明:在相同的地质及采矿条件下,8m煤柱的应力峰值最小、5m煤柱的应力峰值最大,说明该巷道合理的煤柱宽度应为8m。同时对该巷道锚索网支护进行了设计,巷道支护实践及矿压观测结果表明,1121(1)综采面回风巷采用所确定的合理煤柱宽度及锚索网支护参数,有利于保持煤柱及巷道围岩的稳定。     

大倾角沿空巷道矿压显现规律实测研究

大倾角煤层沿空巷道因处于显著的各向异性环境中而难以维护。该类型巷道矿压显现规律与近水平沿空巷道明显不同。在现场实测的基础上,采用实测矿压资料和现代矿压理论相结合,对大倾角沿空巷道的矿压进行研究。结果表明,大倾角沿空巷道矿压显现的重要特征是底板呈斜坡状的剧烈底鼓,围岩运动具有明显的各向异性,巷道支护应重视对底鼓的主动控制。     

切顶卸压沿空留巷技术探讨

 根据孙庄煤矿沿空留巷的地质条件,设计了切顶留巷顶板预裂爆破参数,分析了切顶卸压成巷的基本原理,提出了切顶卸压沿空留巷实施方案。