特厚煤层综放沿空留巷巷旁充填体宽度优化

巷旁充填体的合理留设是综放沿空留巷技术成功实施的核心问题。基于综放开采顶板岩层断裂运移规律和关键层理论,建立了综放沿空留巷围岩结构力学模型及充填体合理支护阻力计算公式,结合五阳煤矿回风巷生产技术条件,确定了充填体合理支护阻力。采用数值模拟方法,进一步分析了不同充填宽度下留巷围岩塑性区和位移场变化规律,认为充填体宽度为2.5 m时充填体稳定性较好,现场留巷变形较小可控,效果理想。     

沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

以金晖荣泰煤业10106工作面回风顺槽作为工程应用试点对象,运用数值模拟软件分析沿空留巷围岩变形特征。通过对不同宽高比的比较,根据留巷巷道围岩的变形量特征,确定试验巷道巷旁支护体适宜的宽高比。研究结果表明,当支护体宽高比不低于1.0时,沿空留巷巷道维护状况改善明显。该研究可为同类型的工程实践提供参考价值。     

厚煤层综放沿空留巷巷旁充填体应力分布及变形特征研究

基于现场3307厚煤层综放工作面沿空留巷的工程实际,运用理论分析和FLAC3D数值模拟的方法,对3307综放工作面回采期间沿空巷道巷旁充填体的应力分布和变形特征进行了研究,结果表明:1)经叠加连续层板模型计算得到巷旁充填体的支护阻力P=11.23MPa;2)随综放工作面推进,巷旁充填体受到的垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现先增大后稳定的规律,且在巷道侧到采空区侧的分布范围内,垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现出非对称的分布特点;3)随综放工作面推进,巷旁充填体垂直变形和水平变形也均呈现出先增大后稳定的规律,巷旁充填体垂直变形呈现出沿空巷道侧垂直变形小、采空区侧垂直变形大的非均匀下沉特点,而两侧的水平变形则均呈现出上部变形严重、下部变形缓和的非均匀变形特点;4)巷旁充填体的应力分布、变形特征与厚煤层综放工作面顶板的初次破断和周期破断存在一定关系。本研究可为类似条件矿井的沿空留巷工程应用提供一定的借鉴意义。     

沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

以新元矿沿空留巷作为工程背景,采用数值模拟和工业性试验相结合的方法进行试验研究,得出巷旁充填体的合理宽度。现场试验结果表明:当充填体宽度为2 m时,沿空留巷围岩变形稳定后巷道顶板下沉量为330 mm,两帮移进量为198 mm;围岩变形量均在可控范围内,说明所确定的充填体宽度合理。该研究成果的成功应用,对沿空留巷实践具有一定的指导意义。     

综放沿空留巷巷旁充填体性能优化的试验研究

为使综放沿空留巷巷旁充填体的性能优化,以成庄矿4311综放工作面沿空留巷为研究对象,对高水材料巷旁充填体的基本性能、补强方式、膨胀性和可压缩性进行了试验研究。研究表明,该高水材料性能稳定,可满足远距离泵送的要求,且施加9根对穿钢筋、6个钢筋梯以及2片钢筋网是其最优补强方案,其强度极限可提高61.9%,表面位移量可减小75.9%。此外,在水灰质量比为1.5∶1的条件下,发泡剂掺量(质量分数)和纤维掺量(质量分数)分别为0.2%和0.8%时,该材料的膨胀率可达25.15%,压缩率最大可以达到50%。该研究可为相似工况条件下巷旁充填体的性能优化提供参考。     

综放沿空留巷巷旁充填体宽度对其稳定性影响规律试验研究

综放沿空留巷具有煤层厚、留巷断面大、顶板为煤层等特点,这些特点导致综放沿空留巷围岩变形量大,因此需要研究留巷的稳定性及围岩的应力应变规律。采用大比例尺相似模拟试验台对王庄煤矿综放沿空留巷进行相似模拟,通过分析顶板断裂位置、端头不放顶煤长度、充填体的宽度、顶板和两帮的变形,确定合理的相关参数,以达到充填体稳定、留巷效果好的目的。     

马兰矿沿空留巷巷旁充填体加固技术研究

为保证马兰矿10604工作面沿空留巷巷旁充填体的稳定性,采用UDEC6.0数值模拟软件建立模型,分析了钢筋梯子梁直径、每排锚杆数量及锚杆直径对充填体稳定性的影响,确定补强支护钢筋梯子梁直径为16 mm,每排锚杆数量为3根,锚杆直径为22 mm,并根据现场实际条件设计了巷道补强支护方案。现场应用结果表明：巷道稳定后顶板最大下沉量为240 mm,充填体最大变形量为100 mm,表明加固技术能够保证充填体的稳定性。     

沿空留巷巷旁充填体特性及施工工艺研究

针对西铭矿42206工作面皮带巷沿空留巷巷旁充填体特性及配套施工设备进行研究,通过力学分析巷旁充填体的作用机理,计算得到皮带巷充填体的切顶阻力为1342kN/m,确定了充填体长度为3.2m,高度为2.0m,宽度为1.6m,并确定了具体充填施工工艺及配套设备布置。     

综放工作面沿空留巷巷旁充填工艺与矿压监测研究

为解决综放工作面煤柱留设宽度大、上隅角瓦斯超限问题,以野川煤矿3205工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法,研究了沿空留巷巷旁充填工艺,建立了沿空巷道矿压监测方案,分析了巷道围岩变形特征与巷旁充填体强度。研究结果表明：充填体参数的最优选择为充填体宽度1.5 m,充填体强度为25 MPa。为了验证沿空留巷运行效果,对留巷段变形量与充填体强度进行监测,设计了相关的测站布置与监测方法,得出了沿空巷道总高最大变形量为0.5 m,总宽最大变形量为0.6 m,巷道运行效果较好,可以满足矿井的应用要求。该研究内容为具备类似采矿地质条件及工程难题的矿井提供了技术借鉴。     

沿空留巷巷旁风力充填试验

作者介绍了风力充填沿空留巷工艺及收到的效果.     

综放工作面沿空留巷巷旁煤柱稳定性分析

针对古城矿井首采面采用沿空留巷时巷旁煤柱的宽度进行理论分析与计算,结果表明工作面沿空留巷巷旁煤柱留设较充裕,现场观察仅在煤柱顶角处存在局部的片帮和鼓包,通过缩小锚杆间排距并加密锚索对煤柱和顶板进行补强,效果满足预期要求。     

沿空留巷巷旁充填体宽度与支护技术研究

为解决沿空留巷围岩易产生破坏变形问题,以神东煤炭集团锦界煤矿31115综采工作面沿空留巷为研究对象,对沿空留巷的设计、支护展开研究.研究结果表明:沿空留巷巷道围岩受采空区引起的不均匀载荷影响,处于不稳定的高应力状态下,会持续发生变形乃至破坏.针对沿空留巷巷道围岩易发生破坏变形的机理,确定巷旁充填体合理的宽高比及巷道补强...     

新强煤矿沿空留巷巷旁充填体参数确定

通过对巷旁充填体内应力的分布分析,计算出沿空留巷顶板压力及浆液扩散半径;并对现场沿空留巷巷旁充填体进行试验观测,研究巷旁充填体参数及巷旁充填体承载特性,对充填体变形特征、充填体受力特征、巷道围岩变形特征进行了分析。结果表明:充填浆液的扩散半径大致为5 m左右;随着距离回采工作面距离的不同,巷旁充填体内载荷的变化趋势大致可分为3个阶段;留设巷道顶底板的活动剧烈程度与工作面距离有关,进而导致巷道顶底板移近量不同。     

沿空留巷巷旁充填体支护结构可靠性分析

针对沿空留巷巷旁充填体力学参数中有许多为随机变量的特征,根据沿空留巷巷旁充填体支护结构稳定性极限状态方程,运用工程结构可靠性理论建立了沿空留巷巷旁充填体支护结构可靠性模型.采用蒙特卡罗法在Matlab环境下计算了其结构可靠度,编程过程简化,计算速度快,精度高,且不受极限状态方程非线性、随机变量非正态的限制,并指出了提高沿空留巷巷旁充填体支护结构可靠度的方法和措施,为沿空留巷巷旁充填体支护参数设计和优化提供了科学依据.     

沿空留巷巷旁整体充填与充填系统

沿空留巷已在煤矿开采中得到推广和应用。当前关键性技术问题主要有护巷材料与充填系统两个方面。 沿空留巷时用石膏作充填材料,虽然强度高、密封好,但材料来源有限、成本     

大断面沿空留巷巷旁充填体宽度合理化研究

针对某一特定大断面沿空留巷巷旁充填体的宽度设计问题,分析了留巷覆岩运动规律,计算得出基本顶断裂位置及关键块体B的长度,进而建立5个不同充填宽度的数值分析模型,通过巷道围岩移近量及塑性区宽度的对比分析,得出充填体宽度的合理值为2.5m。留巷实践结果表明:采用该充填宽度后实测沿空巷道顶底板移近量在30~170mm之间,两帮移近量在0~250mm之间,巷道围岩控制效果良好,达到了预期的控制目的。     

薄层顶板沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

以中兴煤矿1204下工作面材料平巷沿空留巷为工程背景,应用理论计算、数值模拟等方法研究了沿空留巷薄层顶板的稳定性,分析了不同充填体宽度对充填体应力的影响规律和围岩变形破坏特征,得到了1204下工作面材料平巷沿空留巷巷旁充填体载荷以静载荷为主,动载荷为辅,冒落带高度为15.4m,裂缝带高度为49.2m的结论,确定了合理的充填体宽度为2.5m。现场实践表明,这种方法确定的充填体宽度使沿空留巷围岩稳定性较好。     

沿空留巷巷旁充填材料的配制

根据水泥砂浆材料不同配比条件下材料强度的不同,经过实验室强度试验测试,确定了水泥砂浆材料的水灰比以及水泥砂浆材料配比。进一步通过水泥砂浆材料外加剂配比试验,确定了沿空留巷巷旁充填材料配比最终方案,得出井下作业时充填材料组分配比。     

沿空留巷巷旁充填材料性能优化研究

为了使沿空留巷巷旁充填体可以适应顶板活动,达到"让压-承载"支护的目的,通过添加聚合物和钢纤维对巷旁充填混凝土材料进行改性试验,测试不同配比下改性混凝土的单轴抗压强度,并确定各组分之间最佳配比;同时采用FLAC3D数值模拟研究改性混凝土巷旁充填体应力及顶底板位移变化,分析其让压性能。研究表明:聚合物乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)改善了巷旁充填体混凝土材料的塑性变形能力,钢纤维提高了混凝土的延性,当聚合物掺量达到15%时,让压性能可达6.10%。数值模拟结果显示:巷旁充填体混凝土材料在钢纤维和聚合物的共同作用下,充填体具有较高强度且可随顶板下沉释放压力,最终达到协调让压的支护目的;此外,沿空留巷巷旁充填体的最佳宽度为1.2 m。     

深部沿空留巷巷旁充填材料试验研究

为提高深部沿空留巷充填体的强度,降低充填成本,以水泥、原煤和矸石为主要原料,针对不同配比条件下的充填材料强度进行室内试验研究。研究表明:相同水泥含量试块强度随着龄期的增加而增加;同一水灰比的试块,随着水泥含量的增加强度也相应增加;水的用量以能充分混合水泥、煤和矸石为适量;实验室试验结果证明,水灰比30%、水泥含量33%、配比为0. 43∶1∶1∶1的材料配比为最佳比例。