综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究

为进一步掌握司马煤业有限公司1218工作面回采期间沿空留巷技术在综放工作面的矿压显现规律，通过在1218胶带巷沿空留巷巷内“十字交叉法”测点、打设信号柱等措施，监测留巷巷道围岩收敛变形规律，分析得出留巷滞后回采工作面20～40 m时，巷道压力逐步开始显现，滞后回采工作面140～180 m时，压力基本达到峰值，巷道变形量最大，在滞后回采工作面200～260 m后，巷道压力趋于稳定。为合理优化沿空留巷设计、确定留巷巷内临时支护提供科学依据。     

中厚煤层柔模混凝土沿空留巷矿压规律与围岩控制技术

为提高煤炭资源回收率,延长矿井服务年限,降低回采巷道掘进率,城郊煤矿在21404工作面轨道巷实施柔模混凝土沿空留巷技术,对中厚煤层快速推进情况下沿空巷道的围岩应力分布、变形规律及围岩控制等进行研究。研究结果表明:中厚煤层采用柔模混凝土技术沿空留巷,滞后工作面45m范围为应力集中区,顶板变形剧烈;滞后工作面约25m处应力达到最大值,顶板沉降速度最快;滞后工作面80m以外,顶板沉降趋于稳定。通过对留巷顶板及煤柱帮采取补强支护措施、巷内采取临时支护措施,提高巷道顶板整体强度,可控制上覆岩层离层、减少顶板下沉量。     

东峰煤矿沿空留巷围岩变形规律研究

根据东峰煤矿3G02综放工作面沿空留巷300 m段内矿压数据的观测,分析沿空留巷围岩变形规律。得出如下结果:(1)巷道变形以顶底板移近量为主,其中顶板下降为主要变形量,两帮变形以煤帮鼓出为主;(2)整体上现有煤帮和墙体锚杆锚栓的支护强度可以满足要求,局部范围有破坏,顶板锚索受力普遍偏大,特别是充填区域,需要加强支护;(3)3G02工作面4~5个周期来压步距形成一个充分垮落循环,覆岩充分破断,冒落矸石对上位岩层形成支撑,上位岩层达到平衡状态,留巷达到稳定;(4)通过围岩收敛变形、顶板锚索受力、锚杆锚栓受力和墙体压力等矿压数据可以看出,顶板岩层剧烈运动范围很大,正常地段为滞后工作面40~100 m,特殊地段约为滞后工作面120 m。     

沿空留巷围岩变形特征及加固支护技术研究

为研究沿空留巷巷道在掘、采全过程中围岩变形规律及留巷巷道支护技术,以色连二号矿12205采煤工作面辅运顺槽为工程背景,运用现场实测的方法,以围岩变形量和围岩应力为指标,直接衡量沿空留巷巷道的变形规律,并在采煤过程中对留巷巷道进行了不同方式的加固支护。研究表明:12205辅运顺槽围岩变形受工作面采动影响主要为滞后影响,其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后30~220 m区段;不同区段、不同围岩条件、不同加固方法,巷道围岩变形差异均较大;在工作面采动支承压力影响前主动加固留巷巷道顶板,能大幅降低巷道围岩变形量。     

复杂顶板条件下切顶留巷关键技术研究

针对店坪矿切顶留巷初期挡矸,锚索和单体液压支柱等支护体失效导致的巷道报废的问题,采取了全巷道顶板岩性探测的方法,分析了试验巷道的复杂顶板条件下切顶留巷的关键问题。通过建立留巷围岩稳定结构及其受力模型,分析了切缝高度及岩石碎胀性对基本顶运动的影响规律、恒阻锚索对顶板的支护原理以及液压支柱对切缝侧顶板的剪切作用,指出留巷的顶板运动,从时间和空间上可分为直接顶垮落期、基本顶断裂下沉期和压实稳定期3个时期,恒阻锚索支护和留巷动压期支护的参数设计要以顶板运动最剧烈期为基础进行计算。给出了留巷的预裂切缝、恒阻支护和动压期临时支护等关键技术参数的理论公式,并结合巷道各段围岩特性,将试验巷道划分7个区间段,并分段优化了留巷的关键技术参数。通过对现场留巷门架压力数据分析,滞后工作面0～60 m为直接顶垮落和基本顶周期性断裂阶段,顶板运动剧烈;滞后工作面60～160 m为垮落矸石逐渐压实阶段,顶板运动缓慢;滞后工作面160 m以后,留巷围岩变形逐渐趋于稳定。现场应用表明:分段优化前留巷顶底板和两帮累计变形量分别为1 200 mm和1 420 mm,巷道回缩率54%;采取分段优化后,两处变形分别控制在420 mm和435 mm以下,巷道回缩率在18%以下,留巷围岩变形控制效果良好。     

深部矿井沿空留巷围岩控制技术研究

针对深部矿井沿空留巷围岩变形严重的问题,以海石湾煤矿6113工作面运输巷沿空留巷为工程背景,采用数值模拟和理论分析的方法,研究了深部沿空留巷围岩位移、塑性区等演化规律,得到:充填体宽度2.5m,配合巷内基本支护、巷内超前支架、工作面后方单体液压支柱加强支护,充填区域顶板采用锚杆、锚索加强支护,巷道变形得到了有效控制,深部沿空留巷取得成功,为类似条件沿空留巷提供参考。     

沿空留巷围岩给定变形及巷旁支护时机研究

为解决巷旁支护最佳时机的问题,对沿空留巷围岩结构进行分析,可知留巷基本顶的三铰接梁结构是沿空留巷围岩变形的关键因素,结合沿空留巷围岩给定变形对巷旁支护时机进行研究,提出巷旁支护应适应巷道围岩的给定变形,特别是顶板的给定变形运动。通过监测顶板下沉量判断三铰接梁结构的稳定情况,进而确定巷旁支护时机。采用数值模拟的方法,对神火集团薛湖煤矿沿空留巷过程中巷旁支护时机的合理性进行验证,结果表明:当巷旁支护滞后工作面煤壁10m时,支护效果良好,而巷旁支护最佳时机是滞后工作面煤壁25m,该结果可为该矿巷旁支护的现场施工提供技术支持。     

无煤柱切顶留巷围岩控制研究及应用

通过分析留巷应力分布并结合地质条件设计了切顶参数,制定了巷内和巷帮挡矸的支护方案,通过留巷内矿压和围岩变形数据检验效果。结果显示,切顶留巷能有效降低巷内压力,留巷顶底板移近量最大为370 mm,围岩变形在滞后工作面100 m后稳定。     

大采高长工作面动留巷变形规律及支护技术研究

 以大采高长工作面开采条件为背景,采用现场观测和数值模拟的方法对动压巷道滞后变形规律进行了研究,并根据其规律进行巷道支护优化设计研究,结果表明,工作面留巷滞后变形可明显划分为初始变形区、剧烈变形区、趋于稳定区和稳定区;采用全断面锚索支护技术提高一次支护强度,对巷道剧烈变形区、横川口等特殊区域进行适当的二次补强支护,并在留巷进行试验取得了良好效果。     

某矿43308沿空留巷围岩控制技术研究

针对某矿43308综采工作面运输巷采用柔模混凝土沿空留巷的方法保留下来的工程背景,在该工作面生产地质条件的基础上,对运输巷超前影响段及留巷段矿压显现规律进行数值模拟分析,结果显示,巷道超前影响段垂直应力峰值在工作面前方5~10 m的位置,较大影响范围为30 m;而在留巷段,在工作面侧向应力扰动下,围岩应力环境劣化,围岩变形加剧。对运输巷设计了超前段、滞后段补强的支护方案及巷旁支护方案,现场监测显示留巷围岩稳定。     

基于无损检测技术的沿空留巷锚杆支护质量评价

针对高河矿区工作面沿空留巷的锚杆支护实际情况,采用锚杆无损检测技术,分别对W1309沿空留巷工作面前方稳定区锚杆和后方的柔模支护区锚杆进行实时轴力检测,同时对顶板和巷帮围岩变形进行动态监测。在分析沿空留巷锚杆受力与围岩变形分布规律的基础上,进一步分析当前支护形式下巷道锚杆整体支护效果。     

新元矿3107工作面充填留巷支护技术探讨

为确保3107工作面沿空留巷作业的顺利实施,开工前,先采用FLAC3D数值模拟法对巷旁充填体加固支护技术进行分析;巷旁充填体拟采用高水材料,其合理宽度确定为2.0 m;沿空留巷支护主要包括基本支护、充填体支护及临时加强;基于分析结果,对留巷巷道支护参数进行专门设计;也对留巷巷道进行实时矿压监测,数据表明,巷道围岩变形主要发生在滞后工作面0～80 m的范围内,充填体变形主要发生在滞后工作面10～60 m的范围内,围岩变形量在可控范围内,能满足巷道的二次使用要求.     

梁北矿大采高软煤工作面回采巷道沿空留巷技术应用研究

针对梁北煤矿21011大采高工作面机巷沿空留巷极软煤层、顶板含有硬厚岩层等复杂条件的特点,通过理论分析的方法研究了切顶卸压沿空留巷机理,采用D型聚能管实现超前预裂爆破方式来进行切顶卸压,减小沿空留巷的悬顶长度,降低了留巷的压力,同时利用柔模混凝土技术进行巷旁支护,并对留巷的加强支护参数进行了设计。矿压监测表明,滞后工作面90 m以后巷道变形基本稳定,顶底板变形量约为240 mm。     

综放工作面巷旁充填沿空留巷支护技术研究

为解决矿井综放工作面接替紧张的问题,提出松软煤层沿空留巷技术,通过对工作面实际地质情况及现有巷道支护现状对留巷影响分析的基础上提出使用木垛+袋装矸石充填撕下帮沿空留巷方案,针对沿空留巷围岩控制难度大的问题,提出对于实体煤帮和顶板采取高强度高预应力锚索主动支护、充填体要支设及时等围岩控制对策,矿压观测结果表明:在工作面后方60m以外巷道围岩变形速度趋于稳定,围岩变形很小。     

厚煤层综放沿空留巷围岩控制技术研究

为了有效的控制16021工作面运输巷沿空留巷的合理变形,通过分析留巷内基本支护的控制效果,提出在基本支护的基础上进行加强支护及巷旁支护,并对留巷期间围岩变形、锚杆受力状态进行监测。结果表明:运用高水材料进行巷旁充填,工作面后方0～60m围岩移近量大,锚杆载荷增大主要在工作面后方20～40m范围内,该种巷道支护方案能够有效控制沿空留巷围岩变形。     

煤矿井下巷旁充填早强混凝土沿空留巷技术

针对济宁二号煤矿深部中厚煤层综采工作面地质条件复杂、开采深度大、工作面搬家频繁、采掘接续紧张、工作面孤岛开采等问题,研究了沿空留巷顶板运动规律,采用以巷旁充填早强混凝土为主体的沿空留巷技术,对沿空留巷巷旁混凝土墙受力与变形进行了数值模拟分析,并对巷旁支护参数和顶板锚固加强支护进行了设计.在93上02工作面运输巷中采用该技术沿空留巷870 m,混凝土墙墙体稳定;93上03工作面轨道巷沿空留巷后,矿压观测结果表明沿空留巷变形小于煤柱护巷,经济效益显著.     

沿空留巷“内支-外卸”围岩控制技术研究与应用

为解决现场实际中沿空留巷受采动影响围岩变形破环严重问题,以山西晋城东峰矿为工程背景,分析了沿空留巷不同阶段覆岩运移规律,明确了围岩控制的重点。确定了采用“内支-外卸”的协同控制方式,采用理论分析、现场应用与监测的手段着重对巷旁柔模混凝土支护与顶板超前爆破预裂卸压进行了设计、分析与效果检验。研究结果表明,沿空留巷巷道在滞后工作面100 m范围内巷道变形速度较大,柔模墙体在滞后工作面200 m范围内压力变化较大并达到最高值,应为维护重点;现场优化后的巷旁支护体能够满足巷帮的承载能力;柔模混凝土墙巷旁支护和超前爆破预裂切顶卸压协同发挥作用,在降低采动应力影响、改善留巷应力环境的同时提高了巷帮的支护强度,有效地提高了留巷围岩的稳定性。     

松软煤层综放面沿空留巷围岩控制技术研究

为解决矿井综放工作面接替紧张的问题,提出松软煤层沿空留巷技术。在对工作面地质情况及现有巷道支护现状对留巷影响分析的基础上,提出使用木垛+袋装矸石充填、撕下帮沿空留巷方案;针对沿空留巷围岩控制难度大的难题,提出对实体煤帮、顶板采取高强度、高预应力锚索主动支护、及时支设充填体等围岩控制对策。矿压观测结果表明,在工作面后方60 m以外巷道围岩变形速度趋于稳定,围岩变形很小。     

松软煤层沿空留巷围岩稳定性控制技术

为解决矿井综放工作面接替紧张的问题,提出松软煤层沿空留巷技术,通过对工作面实际地质情况及现有巷道支护现状,在留巷影响分析的基础上,设计研究出使用木垛和袋装矸石充填撕下帮沿空留巷方案,针对沿空留巷围岩控制难度大的难题,提出对于实体煤帮、顶板采取高强度、高预应力锚索主动支护、充填体要支设及时等围岩控制对策,通过矿压观测结果表明:在工作面后方60 m以外巷道围岩变形速度趋于稳定,围岩变形很小。     

晋城矿区9^#煤层爆破切顶无煤柱留巷技术研究

为了提高矿井资源回收率、减少巷道掘进量和出矸率,苇町煤矿基于9号煤巷道围岩生产地质条件,进行无煤柱沿空留巷技术攻关。为提高工作面安全高效回采,通过技术研究对91310综采工作面沿空留巷(91220)进行爆破切顶卸压,并对顶板采取了“恒阻锚索补强支护+单体柱临时支护+滞后档矸支护”综合留巷措施,工作面回采后通过巷道变形、单体支柱压力监测对比分析得出,留巷技术应用效果良好,取得了显著的经济效益。