切顶卸压沿空留巷施工方案优化研究

以2901运输巷为例,对切顶卸压沿空留巷施工方案进行优化,基于2901运输巷工程概况,优化了切顶卸压沿空留巷支护技术,主要为顶板补强及切顶卸压锚索加固技术、巷道临时支护设计及巷旁挡矸支护设计,设计了顶板预裂切缝方案,主要为预裂切缝孔深、双向聚能爆破预裂技术及爆破预裂切缝施工工艺等,并进行了现场巷道围岩监测。研究结果表明,优化后的切顶卸压沿空留巷施工方案可有效指导矿井安全生产。     

沿空留巷切顶技术研究与应用

沿空留巷切顶卸压作为煤矿无煤柱开采的先进技术,已成功在众多煤矿应用,而选取合适的切顶卸压技术决定了沿空留巷的效果.本文对沿空留巷切顶卸压常用的3种切顶技术进行了理论及实际应用分析,对聚能切缝爆破技术、水力压裂弱化切顶技术、密集钻孔弱化顶板技术的优缺点(从留巷效果、施工速度以及对围岩的影响)进行了整体评价,并且对东瑞煤业...     

韩家湾煤矿切顶卸压沿空留巷技术应用

为进一步提高煤炭资源回收率,以韩家湾煤矿214201工作面应用沿空留巷开采技术为背景,为确保工作面成功留巷,在工作面实施爆破切顶卸压技术实践。结合煤层顶底板岩石物理力学性质,通过理论分析与现场试验确定切顶卸压爆破技术参数,在实施爆破切顶前采用恒阻大变形锚索加强切顶侧顶板支护,之后采用爆破切缝技术定向切顶卸压。现场监测结果表明,爆破切顶卸压之后,顶板能够按照预定的方向切缝,在工作面回采过程中,通过对留巷支护参数及形式的设计,最终所留巷道效果明显,达到了沿空留巷的目的。     

D型聚能管定向预裂爆破技术在沿空留巷中的应用

针对传统沿空留巷方式存在施工工序繁多、经济成本高、留巷效果差等问题,提出D型聚能管定向预裂爆破沿空留巷技术,理论分析了该技术原理,并在现场试验中确定了合理爆破相关参数,同时在王庄煤矿21031进风巷沿空留巷应用过程中,利用钻孔窥视技术和巷道围岩矿压观测分析对该技术进行评价和分析,结果表明:D型聚能管定向预裂爆破技术具有更好的聚能效果,能够提高定向预裂爆破切缝结构面形成和成缝率,且形成的对称裂缝较为明显,有利于工作面采空区顶板垮落,减小工作面顶板周期来压对留巷巷道的影响,巷道围岩变形量均在可控范围内,留巷断面满足工作面安全生产要求,达到了切顶卸压留巷目的。     

薄煤层切顶卸压沿空留巷技术研究与实践

以东曲矿19109工作面为工程背景,结合矿井煤层顶底板条件对薄煤层切顶卸压沿空留巷技术进行研究与实践,采用双向聚能爆破技术使巷道顶板按预定方向预裂,充分利用矿井周期性来压沿空切顶,降低了对留巷段的应力。切顶卸压沿空留巷技术的成功应用,解决了东曲矿沿空掘巷顶板难于控制和生产接替紧张的问题。     

中兴矿切顶爆破参数研究

以中兴矿1200工作面为工程背景,进行切顶卸压沿空留巷试验。针对工作面运输巷顶板软弱且含有一定节理的特点,通过理论计算结合已有工程经验确定了切缝参数,并引进了双向聚能爆破技术。现场采用多种装药方式开展爆破试验,通过现场钻孔窥视对比分析,当采取3根聚能管从上到下安装3+2+0管炸药,爆破效果最佳,成缝率高,且顶板无炸坑出现。     

切顶卸压技术在晋煤某矿XV 2301工作面的实践

为解决晋煤集团某矿综采工作面间留小煤柱沿空掘巷而导致的掘进成本高、采掘接替紧张、材料消耗大、作业成本高及系统复杂等问题,采用理论分析和现场实践方法,并结合切顶卸压技术对XV2301运输巷进行了沿空留巷无煤柱开采设计与实践,分析了双向聚能张拉成型爆破切缝机理,给出了切缝高度、切缝角度、切缝孔间距及布置方式等定向预裂爆破切缝关键参数,提出了切顶卸压沿空留巷巷旁支护方式,将巷内支护区分为3个不同区域,分别选用对应的支护模式。现场测试数据表明,滞后工作面190 m后,巷道表面变形、离层和锚索受力情况基本稳定,切顶卸压无煤柱开采技术在XV 2301工作面现场实践中取得了良好的效果。     

综采工作面切顶卸压沿空留巷技术应用

为解决护巷煤柱留设造成资源浪费及上覆采空区煤柱处应力集中的问题,余吾煤业研究应用切顶卸压沿空留巷技术,通过理论计算得出切顶钻孔高度、角度,采用聚能管定向爆破技术产生预裂面,同时对留巷段采用高强支护技术,工作面回采过后采空区侧顶板沿预裂面顺利切落。切顶卸压沿空留巷技术的成功应用,直接减少1条回采巷道的施工,减少护巷煤柱的留设,为类似条件下矿井的沿空留巷提供借鉴。     

唐山沟煤矿切顶卸压沿空留巷技术应用

为解决常规煤柱留设开采方法煤炭掘进率高、采出率低的问题,唐山沟煤矿应用切顶卸压沿空留巷技术,采用350 kN高恒阻大变形NPR锚索支护材料和聚能爆破器材对坚硬顶板进行切顶卸压并确定支护参数,减小巷道内的应力集中,解决了坚硬顶板切顶卸压沿空留巷技术支护难题。结果表明,唐山沟煤矿采用切顶卸压沿空留巷技术后,解决了资源浪费、采掘接续紧张、巷道维护成本较高的问题,取得了良好的经济与社会效益。     

定向预裂爆破在鹿台山矿沿空留巷的应用

为解决采掘接替紧张、巷道围岩控制较难等问题,以鹿台山矿2202工作面为研究背景,在切顶卸压沿空留巷技术中采用定向预裂爆破的方式切断顶板悬臂结构,采用理论分析、现场试验、钻孔窥视等方法,对定向预裂爆破技术进行了研究分析,得到了在沿空留巷技术中合理的爆破、装药等参数,并在现场进行了工业性试验。结果表明:采用定向预裂爆破技术中可以达到定向爆破的目的,切顶预裂成缝效果良好,能够有效切断沿空留巷中的基本顶,巷道自身的承载力得到提高,能够保障动压影响期间留巷围岩稳定,显著提高了沿空留巷支护的可靠性和安全程度,有利于安全生产,对于类似条件的切顶卸压沿空留巷中爆破参数的选择具有借鉴意义。     

预裂切缝角度对沿空留巷围岩结构影响分析

当煤层上方为坚硬厚层老顶覆盖而无软弱直接顶赋存、或者直接顶较薄时,对顶板预裂爆破卸压,通过理论证明切缝角度的选择影响沿空留巷顶板的结构变化,选择合理的切缝角度,不但可以优化顶板结构,同时减轻了巷内巷旁支护的压力。以米山煤矿15103工作面为工程背景,通过理论与模拟相结合确定了15103工作面最佳切缝角度为20°,并在现场进行实施应用。通过对现场锚索与支架的受力监测,验证了爆破切顶卸压的效果,对于切顶卸压沿空留巷技术的推广应用具有重要的借鉴意义。     

定向爆破技术在沿空留巷中的应用

为解决平煤二矿煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制的问题,采用D型聚能管定向断裂爆破技术,通过理论分析定向断裂爆破技术原理、现场试验、钻孔窥视等手段,研究了D型聚能管定向断裂爆破技术对控制沿空留巷围岩变形中的积极作用,确定了平煤二矿沿空留巷中合理的爆破、装药等工艺参数,并进行了现场工业性试验。结果表明：采用D型聚能管定向断裂爆破技术可以达到定向爆破的目的,切顶预裂成缝效果良好,能够有效切断沿空留巷中的基本顶,提高巷道自身的承载力,保障动压影响期间留巷围岩稳定,提高沿空留巷支护的可靠性和安全程度,有利于安全生产,对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。     

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。     

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。     

镇城底矿切顶卸压沿空留巷技术研究与应用

以镇城底矿28108工作面为研究背景,结合矿井地质条件对切顶卸压沿空留巷技术进行研究与应用。该技术采用双向聚能爆破技术使巷道顶板按预定方向预裂,充分利用矿井周期性来压沿空切顶,形成对上覆岩层顶板的支撑,降低了对留巷段的应力,通过采用联合支护技术来加强对上覆岩层顶板的支撑,并采用锚网+36U型钢支架将采空区与留巷区隔断。切顶卸压沿空留巷技术在镇城底矿成功应用,提高矿井开采效率,有效解决沿空掘巷顶板难于控制和生产接替紧张的问题,为切顶卸压沿空留巷技术在西山煤电的应用奠定良好基础。     

唐山沟煤矿切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术

为了避免留设煤柱造成下分层应力集中、采空区漏风等安全隐患,研究了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术,论述了切顶卸压沿空留巷工艺流程,分析设计了沿空留巷支护参数、双向聚能预裂爆破参数、周期来压期间顶板支护参数以及工作面两巷超前支护参数等,并在唐山沟煤矿进行井下应用。结果表明,工程效果良好,大幅提高了资源回收率,有效解决了资源浪费、生产接续紧张等技术难题,为在大同、府谷地区推广应用奠定了基础。     

坚硬顶板切顶卸压无煤柱开采技术研究

为解决唐山沟煤矿留煤柱开采存在的巷道掘进率高、煤炭资源浪费严重、留设煤柱造成应力集中存在安全隐患等问题,采用数值模拟和现场试验的方法,对坚硬顶板条件下切顶卸压无煤柱开采技术的切顶高度、切顶角度、爆破钻孔间距等关键参数进行研究。数值模拟结果表明:采用双向聚能爆破技术可以起到顶板卸压作用,而且随着切顶高度的增加,其切顶卸压效果更为明显;切缝存在明显的角度效应,不但能够影响采空区顶板垮落,还能够影响应力增高区分布。现场爆破试验表明,当钻孔间距为600 mm时,爆破孔贯通效果最好,对围岩的破坏最小。采用切顶高度6 m、切顶角度15°、爆破钻孔间距600 mm的技术参数,在唐山沟煤矿8820工作面回风巷进行沿空留巷现场试验取得了良好效果。     

龙滩矿沿空留巷顶板突变式变形规律与复合支护切顶技术

针对沿空留巷顶板卸压效果难以保障、围岩控制效果差等问题,以龙滩矿沿空留巷为工程背景,通过对沿空留巷顶板变形规律进行全过程监测,揭示了沿空留巷采动影响期间的顶板突变式变形规律,获取了顶板发生突变式变形的关键时机。结果表明:在切顶爆破卸压条件下,测站处沿空留巷顶板最大下沉量虽然在工程允许范围内,但都出现了2次明显的突变现象,主要是超前支承压力的影响和留巷区域顶板悬顶结构失稳分别导致。据此,形成了分阶段复合支护切顶技术,以对抗2次顶板变形突变,第1阶段采用增效锚固切顶长锚索,第2阶段采用切顶支柱与半封闭式小型框式切顶支架。工程监测结果表明,复合支护切顶卸压效果良好,留巷围岩可较好的保持稳定。     

龙滩矿沿空留巷顶板突变式变形规律与复合支护切顶技术

针对沿空留巷顶板卸压效果难以保障、围岩控制效果差等问题,以龙滩矿沿空留巷为工程背景,通过对沿空留巷顶板变形规律进行全过程监测,揭示了沿空留巷采动影响期间的顶板突变式变形规律,获取了顶板发生突变式变形的关键时机。结果表明：在切顶爆破卸压条件下,测站处沿空留巷顶板最大下沉量虽然在工程允许范围内,但都出现了2次明显的突变现象,主要是超前支承压力的影响和留巷区域顶板悬顶结构失稳分别导致。据此,形成了分阶段复合支护切顶技术,以对抗2次顶板变形突变,第1阶段采用增效锚固切顶长锚索,第2阶段采用切顶支柱与半封闭式小型框式切顶支架。工程监测结果表明,复合支护切顶卸压效果良好,留巷围岩可较好的保持稳定。     

赵官矿切顶卸压沿空留巷爆破参数研究

以赵官矿2707W工作面为工程背景,对切顶卸压沿空留巷爆破参数进行研究。结合现场工程地质条件,选用双向聚能拉伸爆破技术对试验段顶板进行预裂。综合运用理论分析计算、现场爆破试验等手段,得到了合理的爆破参数：爆破钻孔深度8.0 m,切顶角度10°,炮孔间距600 mm,装药结构为5+4+3。通过现场钻孔窥视和矿压监测等手段验证了切顶爆破效果良好,在丰富切顶卸压沿空留巷爆破技术理论的同时,也为类似工况提供一定的工程借鉴意义。