高冒空巷充填技术研究

介绍高水速凝材料充填综采放顶煤工作面前方的高冒空巷技术,通过理论分析和数值模拟计算,确定高冒空巷充填体的力学参数,并成功应用于工程实践。     

综放工作面过高冒旧切眼回采技术与实践

过高冒空巷回采是综采工作面一个常见问题,也是工作面顶板管理的一个难题。王庄煤矿通过提前对高冒空巷的注超高水材料充填加固,过空巷前的工作面调斜和上漂沿顶回采,以及过空巷期间的快速生产组织、顶板超前管理等综合管理方法,保证了工作面安全顺利过高冒旧切眼回采。     

超长综放工作面高冒空巷充填技术研究

概述 本研究成果首次应用高水速凝材料充填冒落高9m、宽5m、长110m的大空间，确保面长270m的超长综放工作面顺利通过高冒区域，取得了较好的技术经济效益。采用理论计算、数值模拟分析工作面过空巷时老顶活动规律和稳定性控制原理，在此基础上计算确定充填体的单轴抗压强度4MPa-5MPa、压缩下沉量7％～8％可以有效支撑顶板、支护两帮，支架的控顶距保持在正常的范围，支架及充填体接顶良好，工作面安全可靠、快速通过高冒空巷。     

综放工作面过密集空巷群高水充填技术研究及应用

针对整合矿井残煤复采综放工作面过密集空巷群问题，采用理论分析和数值模拟方法研究了综放工作面超前支承压力对空巷群稳定性的影响，确定了全空间高水充填材料的合理强度。研究结果表明：综放工作面超前支承压力与空巷群侧向支承压力相互叠加，会造成工作面与空巷群之间的煤柱及空巷群自身的煤柱进入塑性屈服状态，易诱发密集空巷群及其顶板大范围采场围岩失稳|随综放工作面与空巷间煤柱宽度的减小，空巷充填体所需的支撑强度近线性增加，随充填体强度的提高，全空间充填体抑制空巷顶板下沉变形的能力近线性增大|综合理论计算和数值模拟结果，确定了荆宝煤业3号煤层全空间充填空巷群的高水充填体强度不小于2.5MPa，现场实践验证了充填材料设计强度的合理性和全空间高水充填技术的有效性，保证了工作面安全高效通过空巷群，避免了充填体材料过低带来的潜在安全隐患，也解决了充填体强度过高造成的经济投入浪费，为类似条件下工作面过密集空巷群高水充填技术的推广应用奠定了理论基础和实践经验。     

综放工作面沿空留巷技术研究

本文通过对成庄矿综放工作面注浆充填工艺进行介绍，概述了沿空留巷充填材料、充填系统及工艺流程，重点阐述了沿空留巷矿压监测及影响因素分析，分析充填体受力情况、留巷变形破坏规律，可以对充填留巷效果进行评价，为充填留巷方案优化设计提供依据。     

高水灰渣巷旁充填沿空留巷矿压显现规律的研究

本文通过现场观测，分析研究了高水灰渣巷旁充填沿空留巷矿压显现规律，为巷旁充填沿空留巷支护设计提供依据。     

高水灰渣巷旁充填沿空留巷矿压显现规律的研究

本文通过现场观测，分析研究了高水灰渣巷旁充填沿空留巷矿压显现规律，为巷旁充填沿空留巷支护设计提供依据。     

综采工作面充填材料过空巷技术研究

以榆树坡煤矿1207工作面过大断面空巷为例,通过计算,研究综采工作面过空巷围岩变形特征,提出采用充填材料充填空巷技术。通过建立充填后空巷顶板稳定力学模型,计算出了空巷顶板稳定的充填体最小支护阻力,确定了合理的填充参数。最后应用到现场,实践表明,采用充填材料充填空巷技术能保持空巷围岩结构的稳定,确保工作面快速安全通过空巷,解决了综采工作面过大断面空巷的难题。     

沿空留巷巷旁充填体与顶板岩层的相互作用研究

本文根据沿空留巷顶板岩层活动特点、巷旁充填体的作用，建立巷旁充填体与顶板岩层相互作用力学模型，计算了巷旁充填体后期工作阻力。可缩量，理论值与现场沿空留巷试验测结果相符，说明了这种力学模型的正确性     

南岭煤矿综采工作面快速过空巷技术研究及应用

南岭煤矿有一条倾向空巷贯穿2214工作面,为使工作面快速通过空巷,通过分析比较充填碎煤后注浆加固和灌浆充填的优缺点,选择空巷充填材料灌浆充填空巷,并通过数值模拟计算当工作面距离空巷10 m位置时各充填体强度对应的顶板下沉量,确定充填体参数,使回采工作面安全快速地通过了空巷。     

浅埋综放工作面过空巷围岩变形规律数值模拟及方法研究

煤矿工作面开采普遍面临过空巷的技术难题，为研究浅埋综放工作面过空巷围岩变形规律，采用FLAC3D数值模拟的研究方法，研究了传统工作面调斜过空巷过程中围岩变形特征，同时提出一种综放面充填过大断面空巷方法，该方法以大断面空巷充填体为底板，通过仰采-平采-俯采三个过程完成工作面过空巷，避免了传统开采调斜、加强支护等难题，实现了工作面连续高效、安全开采。研究结果表明：调斜时在工作面距离空巷16 m时，空巷围岩逐渐受到影响，塑性区贯穿工作面与空巷之间煤柱，并发生破坏，而充填过空巷推进过程中仅在采场中部充填体及仰俯斜段煤体发生小规模破坏，塑性区发育面积较小，采场两端均未发生破坏，工作面调斜过空巷时超前应力最大达25 MPa，侧向应力最大达12 MPa；而充填过大断面空巷时受采动影响小，相比于工作面调斜过空巷超前应力峰值降低10 MPa，侧向应力峰值降低2.5 MPa，从围岩塑性区破坏及采场应力弱化角度证实了该方法的可行性。     

西沟煤业3524工作面过空巷区围岩控制技术研究与应用

为保障3524工作面顺利推进通过空巷区域,采用FLAC~(3D)数值模拟软件进行空巷围岩变形特征分析,基于模拟结果得出空巷未充填时,回采期间运输巷塑性破坏范围在2～3 m,空巷内垂直位移量大于运输巷;结合空巷的具体特征,确定充填材料采用新型无机胶凝材料,充填采用分段充填,并对充填方案进行具体设计。结果表明:空巷区域充填方案实施后,工作面顺利通过空巷区域,运输巷围岩处于稳定状态。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

空巷顶板稳定性原理及支护技术研究

通过对工作面前方空巷围岩活动规律分析，建立了空巷顶板稳定性的力学模型，应用该力学模型，研究空巷基本顶的稳定性.采用高水速凝材料充填空巷新技术，同时加固空巷两帮破裂煤体，保持空巷围岩稳定.通过理论分析、数值模拟研究空巷顶板稳定性与高水速凝材料固结体力学特性的关系，合理确定了高水速凝材料充填参数.该研究结果已成功应用于工程实践.     

高水材料充填支柱在大采高工作面过空巷中的应

为有效解决大采高工作面过空巷期间出现顶板下沉严重、片帮、冒顶、压架、倒架等生产中遇到的难题，确保工作面回采期间安全通过空巷区域，针对成庄矿5314大采高工作面空巷长度长、断面大、且平行于工作面布置等诸多问题，采用理论分析与现场工业性试验相结合的方法，对空巷围岩控制问题进行研究，提出高水材料充填支柱过空巷工艺，并进行现场应用。结果表明：采用高水材料充填支柱对空巷区域进行加强支护，能够有效控制空巷区域围岩有害变形，保障工作面安全、高效、快速通过空巷区域，与木垛、单体液压支柱支护空巷、二次搬家相比，高水材料充填支柱具有显著的经济效益。     

综放工作面过空巷高水速凝材料充填试验

分析了综放工作面过空巷时主要顶板的活动规律，介绍了高水速凝材料力学和变开特性，论证了综放工作面过空巷时采用高水速凝材料充填空巷的可行性。并成功应用于工程实践。实践证明，采有高水速凝材料充填空巷是综放工作面快速、安全、经济地推过空巷的有效途径。     

局部充填过空巷技术充填体参数研究

为了消除木瓜煤矿10-102综采工作面过空巷时的安全隐患,建立空巷内局部充填顶板力学模型进行充填体合理间距的理论计算,并应用数值模拟软件建立空巷局部充填模型分析不同充填体长度对过空巷时工作面顶板下沉量进行分析,确定了8m长的充填体长度、8m的充填体间距的局部充填参数。通过现场应用并对工作面过空巷时液压支架的受力情况进行分析,发现工作面推至空巷时平均支架压力较距空巷40m时上升9.7%,且过空巷过程中并没有安全阀开启,该施工参数可保证工作面顺利安全的通过空巷。     

晶鑫矿综放工作面走向空巷充填技术研究与应用

为保证晶鑫矿3217综放工作面过走向空巷期间的安全回采,现场调研了空巷的破坏形式,指出了空巷治理的难点。在综合对比当前空巷治理方法的基础上,决定采用超高水材料对3217工作面的走向空巷进行全部充填。分析了超高水材料空巷充填的作用机理,介绍了充填的工艺和关键技术。现场应用表明,用超高水材料进行空巷充填后,工作面正常回采,未出现片帮、冒顶及压架事故,取得了良好的充填效果,为类似条件下的空巷充填提供了参考。     

我国沿空留巷围岩控制技术研究进展与展望

我国煤矿沿空留巷技术研究与应用已超过60 a,形成了充填式沿空留巷和切顶式沿空留巷两大技术类型，但是由于不同矿区煤层生产地质条件复杂多样、留巷巷道所处矿压显现强烈等诸多困难，导致沿空留巷技术推广应用呈现起伏。首先梳理了近年来我国沿空留巷主要技术类型、围岩稳定原理、巷内支护技术、巷旁支护技术、适应性评价与围岩稳定性监测方面取得的成效和关键技术进展，分析了现阶段不同技术的应用适用性。然后，总结了目前沿空留巷技术面临的难题与挑战：对强矿压工作面沿空留巷仍未能形成系统理论；充填沿空留巷围岩与支护体相互机制的理论认识仍然存在缺陷；巷旁支护体充填材料力学及变形特性尚不能适应深部、强矿压工作面沿空留巷；沿空留巷底臌机理及控制技术尚不完善；强动载或冲击地压沿空留巷充填体稳定控制研究尚处于空白。最后，针对现阶段我国沿空留巷技术应用面临的难题和挑战，提出了几项储备型技术：厚煤层综放/一次采全高沿空留巷有控切顶–充填围岩协同控制技术、面向强矿压工作面含外加剂改性高水材料沿空留巷技术；针对沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演问题，建立了一套沿空留巷数值模拟岩石力学参数智能反演工作流，提出了沿空留巷支护参数智能...     

煤系地层高岭岩沿空留巷技术

在煤系地层高岭岩工作面运输巷试验沿空留巷技术，沿空留巷的顶板支护方式不同以及巷旁充填构筑物不同，对顶板岩层活动及沿空留巷变形差异大。实践表明，采用锚杆(索)梁网联合支护和人工构筑木垛、走向双抬棚的巷旁充填体、有利于沿空留巷顶板稳定和下区段回收材料，取得明显的经济和社会效益。