超高水材料充填空巷研究与工业性试验

长期以来,工作面过空巷是煤矿开采中难以解决的问题.传统的空巷支护方式不能有效地对顶板和煤壁提供足够的阻力或阻止围岩破坏范围的扩大.本文在分析工作面空巷围岩活动规律和超高水材料性能的基础上,论证了超高水材料充填空巷的可行性,并确定了充填体的力学参数和充填工艺.现场试验证明,采用超高水材料充填空巷是一种安全、经济、高效的方法,较传统空巷支护方法具有较大的优势.     

榆树田煤矿巷旁充填沿空留巷支护方式及参数选择

榆树田煤矿110403工作面运输巷采用超高水填充材料进行巷旁充填沿空留巷支护,根据生产条件和巷道支护状况,确定了巷旁充填体的布设及尺寸,提出充填体和留巷巷道加强支护的方法措施,选择了支护参数。通过数值模拟,预计了围岩变形量,可为该运输巷进行巷旁充填沿空留巷提供技术支持。     

多位态空巷超高水材料充填技术与实践

为了解决庞庄煤矿-620上山煤柱综采工作面安全通过位置关系复杂的多位态空巷问题,研究和实施了超高水材料充填空巷技术.通过分析计算确定了超高水材料充填体的强度要求和材料配比,研究确定了充填空巷距离工作面顶底板间隔距离为5 m.工程实践表明,超高水材料充填多位态空巷技术成功解决了庞庄煤矿-620上山煤柱工作面过复杂空巷的难题,经济技术效益显著,对于综采工作面过空巷具有重要参考意义和推广应用价值.     

超高水材料空巷充填技术的研究与应用

综采工作面过空巷是煤炭行业一大技术难题。通过对超高水材料反应机理、材料特性及力学性能等方面的分析,结合空巷充填的技术特点和指标要求,进行了超高水材料空巷充填技术研究。现场应用结果表明,超高水材料凝结时间短、泵送性能好、强度可调、工艺简单、用料量少,在应用过程中周期短、见效快、成本低,可以满足空巷充填的技术需要。     

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。     

综放工作面走向空巷充填技术的应用实践

分析空巷破坏形式及治理难点,确定虎龙沟煤业81511工作面采用超高水材料充填过空巷的技术方案,阐述超高水材料空巷充填的作用机理、工艺和关键技术。现场应用后,未出现片帮、冒顶及压架事故,保障了81511工作面的正常安全回采。     

超高水充填材料在采矿工程中的应用与展望

为解决"三下"压煤开采、工作面过空巷和煤炭自然发火等问题,对超高水材料充填开采技术、预充空巷开采技术和注浆防灭火技术进行研究。基于超高水充填材料的性质,介绍了以上3种技术的应用情况,并分别以陶一煤矿、王庄煤矿和金地煤矿为例对其应用效果进行了分析和评价。结果表明,超高水材料充填开采技术能保证采空区充填率达到85%以上;采用超高水材料预充空巷开采技术后,工作面回采过空巷期间未出现矿压显现剧烈现象;采用超高水材料注浆防灭火技术后,火区的温度和CO、NH4浓度均恢复到正常水平。今后需在继续完善当前技术相关理论与工艺的同时,进一步拓展超高水材料的应用领域。     

超高水材料充填掘进空巷技术研究与应用

为了安全经济地解决煤矿掘进过程中产生的空巷充填难题,提出采用超高水材料充填技术进行空巷充填,通过现场应用取得了较好的技术经济效益,表明该技术是一种安全、经济、快速的充填技术。     

综放工作面过空巷技术研究及应用

针对综放工作面过空巷受到超前采动支承压力影响,造成空巷围岩塑性区和破碎区范围扩大,易引发大面积的冒顶和片帮的问题,采用FLAC3D软件对比分析了工作面回采过程中,在木垛支护、锚杆支护和高水充填材料充填3种支护方式下的空巷围岩稳定性,得到了3种支护方式下,围岩应力、巷道变形以及塑性区分布特征,最终确定高水材料充填为优选支护方式。基于不同水灰比高水充填材料的性质,确定了高水材料充填施工方案,并进行了综放工作面过空巷充填工业性试验。结果表明,过空巷期间工作面液压支架工作阻力仅增加3.5%,工作面过空巷后,压力恢复到正常值,未出现异常的矿压显现,充填过空巷效果良好。     

某矿7451综采面过空巷超高水充填技术应用

某矿7451综采面通过采用超高水材料充填空巷的方法,使充填体与空巷破碎围岩形成胶结整体结构,顺利地穿过废弃的降低材料道,保证了工作面快速、安全推进,取得了良好的安全、经济及技术效果。     

复采区超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术

针对井陉煤矿1612复采工作面的开采要求及该工作面运输巷必须在开采后长期保留下来的情况,提出了炮采工作面超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术。通过挡浆板和阻燃隔水膜结构提高了采空区充填率,并采用了"强—中强—弱"支护结构,使巷道围岩应力向采空区深部转移,减小了运输巷围岩应力。实践表明:超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术工艺简单、充填成本低,且留巷效果理想,具有很好的推广应用价值。     

瑞丰煤业超高水材料充填技术研究与应用

超高水材料充填是工作面采空区充填方式之一,论文针对瑞丰煤业1612工作面的基本情况,设计了超高水材料混合充填技术与工艺,系统地介绍了充填技术装备与组成,成功地实现了工作面运输巷沿空留巷.观测结果表明,采用高水材料充填技术,可有效避免地面沉降,保证充填效果,实现煤炭资源的最大回收.     

高水材料充填沿空留巷应力控制与围岩强化机理及应用

高水材料被广泛应用于不同条件下的薄及中厚煤层沿空留巷、部分条件较好的厚煤层沿空留巷,形成了丰富的高水材料充填沿空留巷围岩控制实践。基于高水材料充填沿空留巷理论研究和现场实践,以应力控制与围岩强化为主线,分析了充填留巷围岩在巷道掘进、工作面超前采动影响、留巷围岩调整稳定和邻近工作面复用4个阶段的应力与变形特征,提出了“基本顶二次破断”的覆岩顶板运动特征。以青龙同昌煤矿15102工作面沿空留巷为背景,数值模拟研究了留巷过程中围岩应力和塑性区分布特征,揭示了充填留巷覆岩基本顶的旋转下沉是留巷巷道所受外力的主要来源;在此基础上,提出了充填留巷围岩控制的关键区域,根据高水材料固结体的较强塑性变形特性,提出了高水材料充填沿空留巷围岩分时分区强化机理,确定了合理的高水材料充填体支护阻力计算式、留巷顶板离层计算式和实体煤帮的支护强度计算式,给出了高水材料充填沿空留巷围岩控制关键参数设计方法,关键参数包括充填体支护阻力(充填体宽度和强度)、顶板支护强度(巷内支护和临时支护)、实体煤帮支护强度。介绍了山西高平青龙同昌煤业15号煤层和赵庄煤业9号煤层高水充填沿空留巷围岩控制2个应用实例,留巷围岩变形控制效果...     

超高水充填沿空留巷矿压显现规律研究

结合充填开采留巷的实际情况,对超高水材料充填开采留巷围岩运动及控制机理进行了分析。采用数值模拟采空区充填率为70%、80%、90%的留巷围岩活动规律,得出随着采空区充填率的提高,充填开采留巷围岩应力逐渐降低、围岩变形逐渐减小。针对试验工作面的实际情况进行了包式充填沿空留巷的工程实践,现场实测超高水材料充填开采留巷顶底板移近量在60mm以内、两帮移近量在30mm以内,巷旁包式充填体的支承压力小于2.5MPa,能够实现长时间使用的要求,可为类似地质条件下的超高水充填留巷提供技术参考。     

残采综放工作面过空巷围岩变形规律及关键技术研究

残采工作面会面临多层位多角度空巷进行回采,给工作面安全回采带来技术难题。以山西某矿6212残采综放工作面为背景,利用数值模拟分析了残采工作面过顶煤斜交空巷、底煤斜交空巷和交叉点围岩变形规律。模拟结果表明:至少应距离空巷25 m进行空巷加固措施,沿顶掘进的空巷底板塑性区发育明显,交叉点围岩应力集中程度高,应加强支护和管理。针对现场空巷的空间位置,提出了密集支柱或木垛、锚网索、超高水材料注浆预充填等过空巷关键支护技术,保证了残采工作面的安全回采。     

大采高包式充填与沿空留巷开采方法在亨健公司的应用

邯矿集团亨健矿业公司2515工作面煤层平均厚度4.5m,属于建下压煤,为了开采这部分煤层,亨健公司对该工作面采空区采用了超高水材料包式充填的方法进行处理,同时对2515工作面上巷采用高水材料巷旁支护,沿空留巷处理,取得了良好的开采效果。     

超高水材料在综放面过高冒老空巷道中的应用

用超高水材料进行空巷充填,所形成的充填体具有较高的承载能力,保持充填体墙壁及顶板完整,直接避免了由于空巷影响造成工作面搬家倒面的情况发生,可实现煤炭资源的最大化回收。     

基于FLAC3D不同支护条件下综采工作面过空巷技术研究

通过FLAC3D模拟8102-3工作面贯通5102空巷前后,分别采用木垛、锚杆和充填支护,分析巷道应力、位移及塑性区分布,空巷采用充填支护后围岩稳定性好,支护效果最优.采用高水材料沿着5102空巷由西向东依次进行施工,间距为30～50 m,充填支护完成后,通过监测8102-3工作面液压支架支护阻力可知,空巷采用充填支护...     

墩柱充填在过空巷中的研究与应用

为解决采煤面过空巷时极易造成片帮、漏顶,分析对比锚网补强支护、液压单体点柱支护和墩柱充填支护后,运用高水材料充填后较大的塑性变形力学性能,选定高水材料墩柱充填支护方案.墩柱充填支护后,采煤面受空巷采动影响较小,基本控制住了采煤面片帮漏顶现象,可见墩柱充填在采面过空巷中对空巷的支护效果明显.     

固体充填胶结沿空留巷巷帮支护体优化设计

为提高固体充填胶结沿空留巷的效果,以唐口矿9301充填工作面为工程背景,对固体充填胶结沿空留巷巷帮支护体进行优化设计研究。通过对巷帮胶结充填材料的泌水率、强度等性能进行试验,分析了充填料浆的基本特性与胶结充填材料配比之间的内在联系与规律,最终确定了唐口矿巷帮胶结充填材料的配比。通过在唐口煤矿9301充填工作面进行工业性试验表明,优化设计的巷帮胶结充填体具有快凝早强,接顶良好的特点,沿空巷道变形量得到了有效控制。