超大断面回风顺槽超前支架的研制

针对神东煤炭集团上湾煤矿8.8 m特大采高综采工作面开采地质条件和回风顺槽布置特点，研制了ZFDC81100/30.5/55D型大型迈步分体式超前支架组。应用结果表明：该支架满足特大采高工作面回风顺槽支护要求，解决了超高动压巷道顶板、煤帮的支护问题，为8.8 m特大采高工作面顺利推进提供了安全保障。     

超大采高工作面超前支架组支护参数研究

以上湾矿12401超大采高工作面大断面回风顺槽为研究对象，采用数值模拟、理论分析、现场实践等方法对超前支护参数进行了研究。通过数值模拟分析确定工作面前方19 m范围内巷道受超前采动影响剧烈，超前支护长度不低于19 m，理论分析结合实际生产情况确定超前支护强度不低于447.5 kPa。在此基础上确定使用ZFDC81100/30.5/55D型强力超前支架组，给出了支架组的主要技术参数并分析了窄形顶梁、低位互帮机构、非对称承载结构等设计方案。实践表明，超前支架组支护参数设计合理，巷道围岩得到了有效维护，可以满足超大采高工作面超前支护要求。     

8.8 m超大采高工作面巷道超前应力研究与实践

8 m以上特厚煤层超大采高综采工作面回采巷道高度超高、宽度超宽,顶板上覆岩层运移剧烈,两顺槽出口巷道顶板压力大,巷道超前支护难度比以往大采高工作面更加复杂,支护难度进一步增大。为解决超前支护难题,以国家能源集团神东上湾煤矿首个8.8 m特大采高工作面回采巷道为工程背景,对两顺槽出口顶板超前应力进行分析研究,确定超前支护长度及主要参数,并进行了工程实践,为类似地质条件特厚煤层两顺槽超前支护参数的确定提供借鉴。     

缓倾斜煤层迎采巷道围岩控制技术研究

为有效解决缓倾斜煤层迎采动掘进巷道围岩控制难题,以某矿缓倾斜煤矿开采为工程背景,分析了巷道顶板岩层破断特征及其围岩应力分布特征。结果表明,巷道顶板岩层浅部主要为水平裂隙,深部主要为垂直裂隙,距孔口10～14 m内,超前工作面受采动影响更为剧烈;当3205回风顺槽超前工作面10 m至滞后工作面15 m时,巷道所受应力最高可达19.8 MPa,是最主要的应力影响区,应对迎采巷道加强支护。据此提出了适应现场巷道围岩条件、安全可靠的“锚杆+锚索+钢筋梯子梁”联合支护方法。通过现场实践,3205回风顺槽加强支护后,锚杆受力最大值为设计锚固力的70%,顶板垂直位移减小了67.6%,巷道围岩控制效果显著。     

回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备的研究

针对回风顺槽超前支护存在支护工序复杂、对巷道顶板反复支撑破坏、移动操作繁琐、工人劳动强度高、安全系数低的问题,提出采用回风顺槽无反复支撑超前支护运载成套装备,介绍了无反复支撑超前支护运载成套装备技术特征与参数,实测分析了临时支护支架使用效果,实现回风顺槽无反复支撑,确保巷道完整性,实现矿井绿色、安全、高效开采。     

双列多节自移式超前支护参数设计与应用

以寸草沟矿6204综放工作面大断面回风顺槽为工程背景,通过现场监测、理论分析、数值模拟的方法对顺槽超前支护参数进行研究。首先通过现场实际监测得出巷道超前应力峰值位于工作面前方6.5 m,应力集中系数为1.76,超前应力影响范围为25 m;其次,通过理论分析得出巷道超前支护强度为216.66 kPa,并通过数值模拟进行校核,在此基础上确定使用3×ZQL2×5600/25/48D型双列多节自移式超前支架组进行支护。最终现场实践表明所确定的支护参数合理可靠,在满足超前支护的基础上避免了支架对顶板围岩的破坏。     

石炭系千万吨级矿井综采顺槽超前支护支架设计及应用

为解决矿井石炭系特厚煤层综放开采期间工作面回风顺槽超前压力特大、支护困难问题,设计了ZQL2×6000/23/45型、ZQL2×8000/23/45型巷道超前支护支架,并在塔山煤矿8210工作面应用。井下试验表明,该支架组较"单体支柱+铰接顶梁"传统支护方式,支护强度大,支护效果好,有利于综采工作面快速推进,实现安全高效生产。     

莒山矿综采工作面超前支护研究与应用

以莒山矿f3101工作面回风顺槽为工程背景,通过理论与矿压监测数据综合分析,确定了超前支护参数及超前支护距离,并在此基础上确定选用3×ZQL2×3500/15/30型窄型分体式超前支架组进行超前支护。实践表明该超前支架组有效维护了巷道作业空间安全,具有良好的安全技术经济效益。     

超大采高综采工作面捕尘网优化设计

针对现有喷雾降尘系统的有效作用距离已不能实现超大采高综采工作面纵向截面的全覆盖,从而导致采煤机所在的工作面底部区域位置跑尘、漏尘严重,并致使回风顺槽残余粉尘量增加的问题,通过对回风顺槽捕尘网进行喷雾数量加密、采用风水混合负压喷雾、改进行走机构,并使用水雾除尘器辅助增强降尘能力,在上湾矿8.8 m超大采高综采工作面回风顺槽显著提高了降尘效果,对超大采高综采工作面的粉尘防治具有较好的借鉴意义。     

东峰煤矿3202回风顺槽支护技术探讨

针对东峰煤矿3202工作面回风顺槽变形较大,难以支护等问题,根据相邻工作面经验确定了工作面回风顺槽断面形状为矩形,断面尺寸为5.2m×3.5m;根据相似煤巷支护经验选用锚杆+锚索联合支护方式,并理论计算确定了各项支护参数;最后通过现场工作面实际应用变形量监测,证明此支护方案可以保证3202回风顺槽的安全稳定。     

强冲击大采高综采工作面超前支护技术

通过对纳林河二号煤矿31102工作面回风巷超前支护段强矿压作用机理及回采过程中微震监测系统、超前应力监测系统、地面沉降观测数据的综合分析,总结了临空巷道回采期间超前支护段巷道变形机理及覆岩运动规律。结合现场矿压规律和微震监测数据分析结果,将超前支护前300 m划分为高、中、低频区和稳定区,针对不同区段采取“四位一体”支护设计。现场实施后巷道变形得到有效控制,实现了安全高效回采,对类似矿井大采高临空巷道超前支护有一定借鉴意义。     

大采高综放工作面强动压端头顶板控制技术

为了解决大采高综放工作面回风侧端头顶板控制问题,针对马道头矿8211工作面的地质情况,通过对回风顺槽超前注浆加固,提高超前支护范围和支护强度,并对回风侧端头三角区煤壁和顶板进行化学浆加固的技术方案,有效控制了顺槽超前区围岩变形和工作面回风侧端头三角区煤壁片帮,保证了工作面端头区顶板安全。     

大断面全煤巷道快速掘进工艺

100502工作面为义棠煤矿首个大采高综采工作面,长180m,推进长度1 100m,设计平均采高4.8m。工作面进回风巷设计为矩形断面,宽5m,高3.8m。通过采用二次成巷台阶法施工工艺和合理安排组织,有效利用了现有施工机械设备,同时解决了探放水与快速掘进成巷之间的矛盾,加快了巷道施工速度,平均月进尺达350m,实现了安全、优质、快速、高效施工。     

大采高工作面大断面回撤通道联合支护效果模拟分析

针对寺河煤矿大采高工作面大断面(宽5.5m×高4.0m)回撤通道具体地质特征,提出了锚梁网索联合支护的方案,并采用有限差分数值计算程序FLAC2D5.0对巷道支护效果进行了较深入的分析.结果表明,巷道采用联合支护技术是合理的,所采用的支护参数完全能够满足工作面设备的顺利回撤,可为该矿区类似条件下大断面巷道支护提供参考.     

8.8 m超大采高综采工作面初次强制放顶技术

神东公司上湾煤矿12401综采工作面为全世界首个8.8 m超大采高工作面,初采前在工作面切眼范围采取超前深孔预裂爆破的强制放顶措施管理顶板,强制放顶工作主要包括:地面装药、运输、钻孔装药、爆破4个环节,上湾煤矿针对性地制定了相应的安全技术措施,有效地保证了工作面的顺利投产。     

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。     

大采高综采工作面高水材料沿空留巷试验

沿空留巷无煤柱开采技术是缓解采掘衔接紧张,实现高产高效的有效技术手段.文章对大采高首采工作面高水材料沿空留巷试验进行了总结分析,采用"分离岩块法"计算得出巷旁充填体支护阻力为7.5 kN/m^8.5 kN/m,选取高水材料水灰比为1.5:1,巷旁充填体宽度为2.5 m.总结了沿空留巷施工流程,分析了出现问题的原因并提出改进措施,为下一步的成功应用积累了经验.     

大采高工作面巷道布置方式

分析了寺河矿目前大采高工作面巷道"三进二回"的布置方式,解决了高瓦斯工作面上隅角通风问题,但造成大量煤柱资源滞留。为此,结合矿井实际,采取有针对性的措施,实施跨巷开采,确保矿井工作面布置方式更加合理。     

大断面沿空煤巷综放回采矿压规律实测分析

以塔山煤矿5105大断面沿空煤巷为工程背景,采用现场实测的方法,对采动过程中巷道表面位移、锚杆锚索端部轴力与距工作面距离之间的变化关系进行了实测研究。结果表明:大断面沿空煤巷在工作面回采及邻近采空区侧向残余支承压力的共同影响下,超前支承压力影响范围明显增大;回采期间巷道两帮收敛量远大于顶底板移近量、沿空侧位移量大于实体煤侧位移量;在采动剧烈影响阶段,锚杆、锚索端部轴力波动幅度较大,表现出与静压巷道完全不同的现象。     

强采动大断面煤层巷道破坏特征及协同控制技术

为了解决强采动大断面煤层巷道围岩控制难题,以王庄煤矿9107工作面回采巷道为研究对象,采用现场调查、理论分析和数值计算方法,对回风顺槽变形破坏特征和矿压显现规律分析,揭示强采动大断面煤层巷道围岩失稳机理,提出回采巷道顶板锚杆-锚索、巷帮强力锚杆的协同支护机理和方式,提出优化支护方式、参数,得到回采巷道围岩控制技术.工程实践表明:采用锚杆-锚索耦合支护结构,有效地解决了大断面破碎回采巷道的控制问题.