前和煤业东胶带运输大巷钻孔卸压围岩控制技术

为有效解决前和煤业3#煤层东胶带大巷在原有锚网索支护下围岩变形量大的问题,结合巷道变形特征,确定采用钻孔卸压技术,采用理论分析和数值模拟的方式确定卸压钻孔在修巷作业前,垂直于巷帮打设,钻孔深度为8 m,结合巷道的具体条件确定巷道采用卸压钻孔+让压支护的围岩控制方案,并采用矿压监测验证支护效果。结果表明:支护方案实施后,顶底板和两帮的最大移近量分别为141 mm和132 mm,有效解决了巷道两帮及底板鼓起量大的问题,保证了巷道围岩的稳定性。     

临空巷道煤柱割缝爆破切顶联合卸压技术研究

坚硬顶板下临空巷道存在着高应力集中、大变形、难支护等问题,以葫芦素煤矿21105工作面为工程背景,分析了坚硬顶板下工作面回采期间上覆顶板破断规律,研究了临空巷道围岩变形机理,提出了临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压巷道变形控制方法,采用FLAC^3D软件模拟了卸压前后临空巷道围岩应力分布规律。在葫芦素煤矿21105工作面回风巷采取“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压措施后,临空煤柱深基点应力峰值降低36.1%,浅基点应力峰值降低19.1%,试验区域微震日均能量降低67.0%,日均微震总能量降低35.7%,采取卸压措施后临空巷道顶底板移近量减小60.1%,两帮移近量减小41.6%,巷道变形得到有效控制。试验结果表明临空巷道“顶板爆破+煤柱割缝”联合卸压技术可有效降低煤柱应力,减少巷道变形,为坚硬顶板下临空巷道变形控制提供了一种新的治理手段。     

深部矿井切顶卸压参数分析研究

文章针对某矿62711综采工作面原方案巷道围岩变形大的问题，提出切顶卸压支护方案，并对切顶卸压关键参数进行研究，通过对工作面沿空巷道切顶卸压工艺进行确定分析，理论计算巷道切顶高度和切顶角度，确定切顶高度理论值5.43 m,切顶角度理论值33.7°,利用数值模拟确定爆破合理间距500 mm,并进行方案现场试验，确定巷道顶板变形最大值115 mm,两帮移近量252 mm,说明切顶卸压参数有效，切顶卸压方案能够有效改善巷道围岩变形，有利于矿井的安全高效生产。     

顶板深孔爆破防治6m小煤柱冲击地压的实践研究

以高庄煤业113_上05回风巷6 m小煤柱区域为对象，采用数值模拟、钻孔窥视等方法设计了顶板深孔爆破卸压方案。钻孔窥视及巷道变形监测结果表明：深孔爆破能有效地控制顶板的来压活动，深孔爆破卸压后巷道两帮变形量及顶板下沉量分别为268 mm、77 mm，对比之前降低了90%、88%，巷道变形控制效果理想。     

密集钻孔技术在东瑞煤矿切顶卸压的应用

东瑞煤矿在采用深孔聚能爆破卸压时,由于卸压深度不够,出现了沿空巷道变形严重的情况.为此,采用了密集钻孔技术进行切顶卸压,对参数进行了选择.实践结果表明,在采用密集钻孔切顶卸压后,巷道顶底板移近量40～120 mm之间,两帮收敛量在80～150 mm之间,沿空巷道的变形得到了明显控制.     

特厚煤层综放临空巷道冲击地压综合防治技术应用

在特厚煤层开采过程中,由于临空巷道受相邻上一个工作面采空区顶板活动以及现采工作面回采影响,在回采过程中,由于临空侧向静载荷和回采期间超前动载荷相互叠加,导致临空巷道围岩应力随之上升,巷道冲击风险也随之增加。以小庄煤矿40205回采工作面为背景,采用理论分析、现场实测、数据统计等方法,研究分析了临空巷道工作面回采过程中产生冲击的主控因素并制定出了相应的防冲卸压技术方案;现场实施后,通过微震、应力监测方法进行了效果检验。结果表明：特厚煤层临空巷道回采过程中,通过现场防冲卸压技术方案的优化后,微震能量数据主要以10²J/d为主,临空侧巷道两帮收敛量降低了96%,工作面超前100～150 m内,应力值降低至7.3 MPa,同时,通过采用“锚索+双网+大托盘”联合支护,提高了巷道的支护能力,工作面回采期间冲击地压防治效果显著,为后期临空巷道回采积累了经验。     

特厚煤层坚硬顶板孤岛工作面综放开采技术研究

为解决特厚煤层坚硬顶板大采高综放孤岛工作面回采过程中遇到的强矿压问题,以同忻矿8102工作面为背景,模拟分析了孤岛工作面开采过程中的应力分布状况,依此为基础提出了以"小煤柱沿空掘巷+高工作阻力液压支架+坚硬岩层地面水力致裂+巷道卸压"为核心的孤岛工作面安全生产技术保障体系,并通过现场实测验证了保障体系的合理性。现场应用表明:21000kN高工作面阻力液压支架支护能力富余量大,适应效果良好;巷道采用6m小煤柱沿空掘巷,回采期间顶底板最大移近量为700mm,两帮最大移近量为1020mm,巷道围岩变形可控,满足工作面实际生产需求。     

三软煤层回采巷道支护中钻孔卸压技术

为有效解决软岩巷道支护难题,提出并研究了钻孔卸压与U型钢联合支护方式。采用FLAC3D数值模拟软件分析了卸压钻孔对巷道围岩变形及应力转移作用机理,模拟结果表明,实施卸压钻孔后,巷道围岩的变形量减小,巷道周边围岩应力峰值向深部转移,巷道处于应力降低区。现场试验结果表明：采用钻孔卸压与U型钢联合支护方案,巷道两帮最大移近量193 mm,降低55%,巷道顶底板最大移近量267 mm,降低55%,巷道支护状况得到明显改善。     

水力压裂切顶卸压控制动压巷道围岩变形研究

针对干河煤矿2-209工作面护巷煤柱在工作面回采动压影响下围岩变形严重问题,采取了超前工作面进行水力压裂切顶卸压来减小煤柱所受采空侧覆岩载荷。针对该工作面工程地质条件,对水力压裂钻孔施工相关参数进行了确定并进行了工业性试验,现场应用效果表明,压裂后巷道顶底板及两帮围岩变形量大大降低,巷道围岩变形处于可控范围,实现工作面安全高效回采。     

特厚煤层小煤柱临空巷道矿压显现及控制技术研究

结合同忻矿石炭系煤层8305小煤柱工作面工程概况,针对其留设6 m的小煤柱临空巷道在掘进待采期间和工作面回采期间出现的矿压显现特征进行研究,理论分析认为5305临空巷道受采空区侧向扰动、工作面超前支承压力以及采空区未垮落充分的三角悬板滑落和变形失稳的影响是造成矿压显现的原因;并通过在现场应用水压致裂技术、制定卸压方案,辅助加强超前补强支护,巷道顶底板移近量由之前的0.8～2 m缩短到目前的0.5～0.8 m,巷道两帮的移近量由之前的2～3.2 m缩短到目前的1～1.5 m,矿压显现得到有效控制,进而保证了临空巷出口畅通,实现了工作面安全高效开采。     

官地矿12607综采面沿空留巷柔模墙支护技术研究

针对西山矿区官地矿在沿空留巷时,存在开采深度较大、顶板破碎,留巷后顶板形变量大,且煤帮被挤压凸出、底鼓严重的难题,以官地矿12607综采工作面为工程背景,开展了切顶卸压柔模墙支护技术研究。在超前工作面沿空留巷区域借助双向聚能爆破技术对顶板开展预裂爆破,减少顶板应力;伴随工作面持续开采,在距工作面后方煤壁一定区域,构筑混凝土柔模墙支护巷旁,达到有效支撑顶板的目的。现场实践结果发现：处于钻孔内不同深度处存在2条发育较明显的裂缝,说明预裂爆破具有良好的切顶卸压效果;顶板深部和浅部的最大离层量分别为19 mm和7 mm,巷道顶板支护效果良好;两帮移近量和顶底板移近量分别为486 mm和429 mm,巷道围岩变形处于可控区间内,发挥良好的留巷效果。     

卸压巷作用效果的平面数值模拟分析

针对塔山煤矿开采下组煤层所面临的临空开采动压显现情况所造成的回采巷道围岩应力高、围岩变形量大的特点,分析了卸压原理和预置参数,并利用RFPA模拟软件,以煤矿开采过程中的围岩应力动态演化过程为基础,对开采过程中有无卸压巷的围岩应力变化情况进行比较分析。结果表明,卸压巷与煤柱之间合理宽度为15m;开采过程中巷道围岩剪应力在工作面推进180m时达到最大值,并在工作面超前6m范围内塑性变形发生剪切破坏;通过开掘卸压巷,煤柱所受最大压力减少了22.6%,最大剪应力减少近50%,巷道围岩应力和顶底板剪应力也有不同程度的减少。研究结果为特厚煤层卸压巷的布置提供了参考。     

切顶卸压留巷及矿压显现规律研究

传统的煤柱护巷开采模式下易造成应力集中致使巷道变形失稳，并且工作面接替紧张、煤炭资源回收率低。为维护巷道的稳定、解决采掘接替紧张的局面、提高煤矿的效益，在双鸭山矿区东荣二矿南二下-800 m 16煤层第3工作面实施切顶卸压留巷开采技术，对“切顶卸压留巷技术”在复合顶板条件下的工艺流程及关键参数进行设计，并总结工作面和巷道的矿压显现规律。结果表明：工作面周期来压步距为中部<头部<尾部，尾部因切顶卸压有效降低了周边的来压强度；在超前工作面0～45 m围岩进入支承压力明显影响范围，滞后工作面0～50 m为留巷边缘冒落带剧烈活动时期，巷道围岩结构约在滞后工作面150 m进入稳定状态；最大顶板下沉量为260 mm，顶板离层值为110 mm。切顶卸压效果良好，满足安全生产需要。     

综放工作面回风巷底鼓机理与治理技术

为了有效解决常村矿回采巷道底鼓问题,通过分析巷道围岩变形机理及破坏特征,提出了钻孔卸压和钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护2种优化方案。现采用FLAC3D软件进行数值模拟,并分析比较了模拟塑性区、位移场的变化情况,对2种优化方案的支护效果进行验证。现场实测数据表明:在采用钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护方案后,最大底鼓量为146 mm,仅为原有最大底鼓量的23%,因此达到了控制围岩变形和治理巷道底鼓的效果。     

复杂薄煤层聚能爆破切顶卸压沿空留巷技术研究

针对传统沿空留巷顶底、两帮移近量大的问题,以章村矿2_下3103复杂薄煤层工作面为背景,应用聚能爆破切顶卸压沿空留巷技术来改善围压控制效果。通过理论分析计算、数值模拟和现场监测等研究手段,研究了聚能爆破切顶卸压参数、巷道支护参数、巷道围岩的应力与变形规律。研究结果表明,通过理论计算得到了2_下3103工作面聚能爆破切顶卸压的最佳高度为9 m;模拟结果表明切顶卸压能有效改善巷道围岩受力情况,有效减小顶板与帮部位移;工程实践表明,工作面推进到巷道测点位置后巷道的变形会迅速增大,而后趋于稳定,巷道顶底板变形量和两帮移近量均符合巷道变形控制要求;采用液压挖装机卧底工艺,留巷工效由0.1 m/工提高到0.2 m/工,应用后置驱动永磁电动滚筒带式输送机出渣效率显著提升,机电事故发生率显著降低。     

1226工作面运输巷切顶卸压沿空留巷技术研究

为保障1226工作面切顶沿空留巷技术的顺利实施,通过分析切顶卸压技术原理,将切顶卸压划分为两个区域实施,切顶的高度分别为10m和11m,结合工作面具体条件对切顶卸压沿空留巷技术的方案进行设计,并通过矿压监测验证技术方案的效果。结果表明:运输巷留巷期间顶底板及两帮最大变形量分别为96mm和118mm,保障了留巷围岩的稳定。     

马脊梁矿综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制

以马脊梁矿8103工作面临空巷道5103巷道为研究对象,采用FLAC数值模拟、现场实测、现场实证等方法,对综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制进行研究,分析了5103巷道变形特征,并提出相应的控制方案。研究结果表明:8103工作面回采过程中,5103巷道围岩变形严重,顶底板移近量最大达到1.5m,两帮移近量最大0.8m,影响范围为超前50m,严重区域为超前30m范围;提出"APR+PRS"的临空巷道围岩控制方案;通过周期来压步距、支架工作阻力、巷道表面位移监测验证"APR+PRS"临空巷道围岩控制方案的有效性,采取方案后工作面来压步距显著减小、支架工作阻力在8000~9000k N所占比例下降9.76%、顶底板移近量减少42%、两帮移近量减少40%、巷道变形严重区域由超前30m变为超前15m;"APR+PRS"巷道围岩控制方案有效地控制了临空巷道的围岩变形。     

邻空综放工作面煤柱内预置卸压巷动压治理技术

针对某煤矿特厚煤层综放工作面临空开采回采巷道围岩变形严重的问题,运用理论分析、三维数值模拟和现场实测相结合的方法,分析了煤柱内预置卸压巷技术的基本原理。结合现场5106综放工作面进风巷的实际情况,提出了采用煤柱内预置卸压巷动压治理技术,确定了卸压巷在护巷煤柱中距离进风巷距离可选择29 m左右,相当于卸压巷与采空区之间留设5~9 m左右的窄煤柱,巷道围岩变形量较小,从而有利于特厚煤层的安全高效回采。     

水压致裂切顶卸压在治理临空巷道动压变形的应用

针对坚硬顶板综放工作面邻面采空区侧向压力和本工作面超前压力对临空巷造成矿压显现的问题,在临空巷施工钻孔进行水力致裂临空侧坚硬悬板,通过预先切断和弱化顶板,使悬板及时垮落,减弱侧向压力对巷道的影响,达到弱化矿压显现的目的。现场试验表明,通过水压致裂切顶卸压实施,临空巷道变形得到了有效控制。     

黔西高瓦斯工作面沿空留巷“卸-支-护”技术研究

为解决黔西高瓦斯工作面沿空留巷效果不理想的问题,以新田煤矿1404工作面为工程背景,提出了沿空留巷“卸-支-护”技术及其具体内容。针对沿空留巷的不同参数进行数值模拟,综合分析得到了适用于1404工作面沿空留巷的最优参数。基于模拟得到的结果在该工作面进行工业性试验,并进行持续监测验证了“卸-支-护”技术应用效果良好。研究结果表明：(1)沿空留巷“卸-支-护”技术在三者共同作用下,有效的控制了巷道的变形,留巷效果良好；(2)通过确定合适的切顶角度和柔模袋宽度,根据顶板情况确定切顶钻孔深度可以有效改善切顶和留巷的效果；(3)现场观测结果显示,留巷的顶底板最大移近量414mm,两帮最大移近量211.4mm,巷道变形量可控,能够满足留巷后期的使用需求。表明通过沿空留巷“卸-支-护”技术能够有效切顶卸压,承载顶板变形,从而有效的控制沿空留巷的巷道变形,保障了留巷的正常使用,降低了后期维护的费用。