薄煤层坚硬顶板工作面沿空留巷技术实践

为选择合理的沿空留巷巷旁支护方式和参数,基于北徐楼矿薄煤层坚硬顶板地质技术条件,通过对比分析3种沿空留巷方案,选取在巷内采用工字钢棚加单体支柱支护、巷旁垒砌矸石带加强支护的方法进行沿空留巷,并优化设计了留巷参数,当梯形棚间距为0.8 m,矸石带宽度为3m时能够有效地解决了坚硬顶板难切顶问题,通过留巷试验,工作面超前明显影响范围为16.3 m,巷道断面收缩率平均为19.78%,能够满足下个工作面生产的要求。     

坚硬顶板沿空留巷巷旁支护技术研究

以坚硬顶板沿空留巷为研究对象,对沿空留巷沿采空区侧坚硬顶板的破断规律进行了研究,将其分为五区(即垮落区、煤壁支撑区、一次破断区、二次破断区、错动离层区)和四阶段(即形成垮落区阶段、一次破断阶段、二次破断阶段、错动离层带形成阶段),确定设计沿空留巷最大支护载荷主要以上覆岩层的前期活动规律为依据,设计沿空留巷最大支护变形主要以上覆岩层后期活动规律为依据;通过对矸石墙进行抗压缩性测试和分析,研究了横向锚固矸石墙承载力变化规律,发现横向锚固矸石墙支护的承载力较大且具有较大的让压变形特性,矸石墙的压缩量随着工作面的推进表现出"较小增加—缓慢增加—急剧增加—平稳不变"的规律;现场沿空留巷的巷内支护采用"锚杆+锚索+钢带"的方式、巷旁支护采用单体液压支柱+横向锚固矸石墙,取得了良好的经济效益和社会效益,为坚硬顶板条件下沿空留巷的推广应用奠定了基础。     

厚表土厚坚硬顶板无煤柱切顶留巷关键技术研究#br##br#

以郭屯煤矿4307工作面厚表土厚坚硬顶板切顶留巷的实际情况,首先用相似材料模拟了厚表土厚坚硬顶板侧向覆岩结构的演化规律,随着工作面长度不同呈现出“L”型、“三角形”和“类三角形”等悬臂梁结构,由于厚表土位于3下煤覆岩裂隙带之上的弯曲下沉带内,厚表土作为给定载荷对覆岩运动影响较小。厚坚硬顶板悬臂梁厚度大、悬臂长,对沿空留巷影响大。对于此种情况下的留巷,提出了“充得满”“切得下”“非对称”支护和“挡得住”四项关键技术,并根据4307工作面实际情况对以上关键技术进行了设计,确定了设计参数。现场实践表明,工作面后方沿空留巷可分成三带,滞后工作面30m之内的变形平缓带,30～100m为变形快速带,100～240m为逐渐稳定带。实体帮和底鼓量变形较大,顶板和矸石帮变形较小。4307轨道平巷留巷稳定后,较原断面收缩约22.1%,留巷收缩后的断面基本满足回采复用要求,取得了较好的应用效果。     

坚硬复合顶板沿空留巷围岩控制技术研究

通过对坚硬复合顶板切顶卸压沿空留巷顶板运动特征 的研究,明确了留巷顶板运动及应力演化规律,得到了顶板 覆岩荷载的传递机制.基于围岩结构演化特征,建立了留巷 顶板下沉量计算模型,确定顶板下沉量由坚硬顶板关键块旋 转下沉和顶板离层共同控制,给出了顶板最终下沉量的计算 公式,并提出了非对称支护的控制对策和锚索支护强度计算 公式.以邱集煤矿１１０２工作面坚硬复合顶板沿空留巷为研 究背景,借助 UDEC数值模拟软件,对巷道顶板位移与应力 变化进行计算.结果表明:切顶后的顶板悬臂梁具有越靠近 切缝竖向位移越大的特征,且顶板应力向深部转移,巷道顶 板无应力集中现象.据此设计恒阻大变形锚索＋锚杆＋单 体支柱的非对称支护结构,现场应用效果良好.     

薄煤层坚硬顶板沿空留巷防漏风柔性支护技术

为解决薄煤层坚硬顶板条件下沿空留巷内新鲜风漏向采空区,引起采空区发火的问题,建立了坚硬顶板沿空留巷力学结构模型,提出矸石带+钢筋+喷浆的巷旁柔性支护方式,并采用实验室试验的方法验证了该支护方式的支护效果,同时在姜家湾煤矿2109巷道进行现场试验。结果表明:矸石带+钢筋+喷浆的巷旁柔性支护方式具有较好的可缩性,在顶板早期运动阶段,允许顶板产生一定变形释放压力;而在后期运动阶段,喷浆材料能较好地附着在支护体表面,顶底板、两帮最大移近量分别为230、170 mm,巷道内CO含量为0,消除了采空区发火的隐患。     

厚煤层坚硬顶板工作面沿空留巷技术

以新超煤矿90101回风顺槽沿空留巷为工程背景,研究厚煤层坚硬顶板沿空留巷围岩稳定的问题,提出围岩控制的原理和技术:高预应力、适应沿空留巷大变形的巷内基本支护和高支撑阻力、可控制沿空留巷顶底板剧烈变形的巷内加强支护的巷内支护体系;高强度、快速增阻、可缩性好的巷旁充填体,良好的充填区域顶板维护和坚硬顶板的强制放顶卸压的巷旁支护体系。     

坚硬顶板切顶沿空留巷顶板运移规律及切缝参数分析

为了合理确定切顶留巷切缝参数，以唐山沟煤矿坚硬顶板条件下切顶沿空留巷为工程背景，运用理论分析并结合现场实测结果，得到了切顶沿空留巷覆岩运移规律和顶板断裂结构特征，发现岩体间水平推力和剪切面摩擦力是阻碍顶板被顺利“切落”因素，通过分析岩梁力学结构和几何关系，得到了留巷顶板合理切缝参数，并进行了井下验证。研究结果表明：坚硬顶板条件下，切顶留巷顶板垮落后，将相互铰接约束，形成砌体梁平衡结构|切顶留巷顶板在被“切落”时，将由于岩体相互铰接导致的水平推力，存在一个阻碍顶板被切断的摩擦阻力|根据对切顶留巷顶板受力及几何关系分析，得到了合理顶板切缝角度与其他参数关系式，切缝角度与顶板岩层重度、采高正相关，与岩体抗拉强度、岩石碎胀系数成负相关。井下试验表明，采用推导计算式所得切顶参数可以使留巷采空区侧顶板较好被“切落”，留巷顶板压力及顶板移近量均在可控范围内，满足安全生产需要。     

亿欣煤业坚硬顶板预裂爆破切顶留巷技术与试验

文章采用理论分析、现场工业性试验的方法,揭示了坚硬顶板预裂爆破切顶留巷机理,开发了坚硬顶板预裂爆破切顶留巷技术,具体包括坚硬顶板预裂爆破技术、恒阻大变形锚索提前补强技术、采动影响范围临时加固技术和采空区巷帮挡矸技术,现场应用后及时监测了巷道变形,结果显示,滞后工作面160 m后,巷道变形逐渐趋于稳定,巷道顶底板和实煤体帮最大变形量分别为315 mm、219 mm,巷道断面可以满足下工作面使用。     

聚能爆破切顶技术在沿空留巷中的应用探讨

为解决官地煤矿12605工作面巷道切顶卸压、围岩不稳定等问题,采用理论分析、数值模拟等手段确定聚能爆破切顶技术参数;采用炮孔深度6.0 m,间距1.0 m布置炮孔方案;确定沿空留巷加强支护方案。确保了沿空留巷的围岩稳定。     

深井坚硬顶板沿空留巷技术研究与应用

针对深部坚硬顶板工作面沿空留巷的充填体遭压坏,留巷围岩变形较大,留巷效果不理想,特采取聚能环定向爆破强制放顶来释放顶板压力,同时采用注浆锚索护帮,提升围岩承载能力以提高沿空留巷的效果。以三河尖矿72207工作面沿空留巷为工程研究背景,通过聚能环定向爆破与超前施工注浆锚索等手段,在经历本工作面回采和充填留巷稳定阶段后,墙体整体维护效果优良,对类似条件下沿空留巷具有很好的借鉴意义。     

12408工作面切顶卸压沿空留巷技术研究与应用

针对屯兰矿12408轨道巷支护困难、变形严重等问题,提出采用切顶卸压技术进行沿空留巷,在切顶后将12408轨道巷,划分为超前工作面100 m、留巷段和留巷段架后三段分别采取不同方式进行支护。对切顶卸压后50 d内,12408轨道巷道表面位移监测结果表明:巷道顶底板和两帮位移量最大值分别为111.89 mm和91.12 mm,能够满足下一工作面正常使用要求。     

切顶卸压爆破技术在沿空留巷中的应用

针对川煤集团达竹煤电集团公司柏林煤矿薄煤层沿空留巷围岩变形严重的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了切顶卸压爆破技术的基本原理,介绍了0456(K24)回采工作面和巷道的概况。根据现场0456(K24)工作面机巷的实际情况,提出了采用切顶卸压爆破沿空留巷技术,确定了切顶卸压爆破的技术参数。现场试验结果表明,通过采用切顶卸压爆破沿空留巷技术效果明显,沿空留巷顶板变形量较小,从而有利于薄煤层的安全高效回采。     

大斗沟煤矿切顶卸压沿空留巷技术研究及应用

为提高大斗沟煤矿的煤炭资源采出率,决定在大斗沟煤矿8306工作面实行切顶卸压自成巷开采技术。通过理论分析,对切顶卸压沿空留巷的关键技术参数进行了分析,得出8306工作面合理的切顶高度应为7.8 m,合理的切顶角度应为15°。根据切顶参数及现场条件提出了巷道补强锚索支护、挡矸支护及临时支护方案,并通过现场试验确定出合理的爆破参数。现场支架工作阻力监测结果表明:采用切顶卸压技术后,切缝侧支架最大工作阻力的平均值比未切缝侧减小了12.3%,卸压效果明显。     

1226工作面切顶卸压沿空成巷技术应用研究

为解决掘进成本较高、接替紧张等问题,基于1226工作面地质条件,对运输巷进行切顶卸压沿空留巷设计,主要包括切顶预裂缝、恒阻大变形锚索和巷道支护参数的设计,取得较好效果。     

顶板减沉沿空留巷技术研究与应用

为解决新安矿沿空留巷变形严重、围岩稳定性无法保障等问题,结合8#煤层综三工作面地质条件,进行顶板减沉沿空留巷技术研究。该研究以自主研发的粉煤灰基胶结材料构筑巷旁充填体,超前工作面于巷旁支护采空区侧施工顶板深钻孔,弱化充填体及采空区上方顶板联系。数值模拟表明该技术的应用使巷旁充填体侧顶板下沉量及其帮变形量分别降低了44%和27%;现场应用效果表明该技术极大改善了新安矿沿空留巷围岩控制效果。     

复合顶板条件下沿空留巷围岩控制技术研究与应用

为解决黑龙煤业1103工作面运输顺槽沿空留巷的支护问题,通过理论分析、数值计算等方法,确定了合理的巷旁充填体宽度、补强支护详细的参数。现场应用及巷道围岩位移、锚杆受力监测结果表明沿空巷道变形得到有效的控制,满足工作面生产的需求,为类似工作面沿空留巷的支护设计和应用提供了参考。     

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。     

顶板预裂沿空留巷的应用

为了解决坚硬顶板条件沿空留巷工作面顶板悬顶距大,悬顶时间长,围岩应力集中程度大,围岩不稳定的难题,基于定向爆破理论提出顶板预裂沿空留巷方式。该留巷方式采用岩石定向爆破原理控制留巷采空侧顶板的垮落,冒落的大块矸石经喷浆密闭后形成新巷帮,减少巷旁支护成本且明显减轻基本顶的来压强度。根据断裂力学理论推导出顶板预裂单孔装药量q及炮孔间距S计算公式,并将研究结果成功应用于工程实践中。