浅埋深中厚煤层预掘回撤通道支护技术研究与应用

为进一步提高综采工作面末采回撤速度、确保设备回撤空间，采用理论计算、现场试验相结合的方法对浅埋深中厚煤层预掘回撤通道支护技术进行初步研究，建立了工作面残余煤柱承载力学模型，理论分析得知残余煤柱宽度对煤柱承载性能的时空演化规律具有重要影响，末采期间残余窄煤柱出现区域性脆性破坏失稳状态是导致超前采动应力、顶板岩层断裂线前移的主要原因。现场试验末采段残余煤柱宽度约5 m时，整条窄煤柱在多重载荷作用下发生屈服，进而呈现大面积失稳破碎状态，巷内支护体承载受力急剧增加，锚索最大受力约为225 kN，最大顶底板移近量出现在通道中部靠工作面侧，约为100 mm，结果表明，采用高预应力强力锚杆（索）联合支护结构配合垛式支架外部支撑，可有效控制末采期间预掘回撤通道顶底板之间的闭合位移，为类似条件下预掘回撤通道支护提供工程借鉴。     

大采高工作面收尾回撤通道注浆加固研究

本文以斜沟煤矿大采高工作面预掘回撤通道收尾回撤工程实况为背景,采用理论分析、现场十字布点法矿压实测、数值模拟等手段,深入分析工作面收尾回撤期间,对预掘回撤通道采用预先注浆加固支护方案后,回撤通道围岩变形、破坏变化规律,为预掘回撤通道支护设计、注浆加固支护等技术方案提供科学的数据依据。现场实际应用与矿压观测表明:注浆加固支护方案保证了巷道整体完整性,确保了收尾回撤工作顺利实施,为今后相关问题的研究提供了很好借鉴作用。     

预掘回撤通道稳定性机理分析及应用

分析了影响预掘回撤通道稳定性的主要因素,提出了工作面剩余煤柱力学分析模型,揭示了工作面剩余煤柱动态力学变化特征。通过数值模拟方法研究了逐步开挖条件下,回撤通道两侧煤体的应力响应特征,发现回采末期回撤通道两侧煤柱存在明显的应力转移现象;数值模拟得到工作面剩余煤柱应力变化趋势与理论预测值有较好的吻合。采用应力测试技术对煤壁应力和垛式支架载荷进行了现场监测,应力监测结果与理论预测以及数值模拟结果具有一致性。采用多种手段对预掘回撤通道应用所涉及的力学作用机理进行深入的剖析。     

强矿压工作面回撤通道失稳机理与注浆加固技术

为保证末采期间回撤通道的稳定性,实现安全高效的工作面回撤,以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景,对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析的方法建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型,得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法,确定了最佳注浆时机对应的位置。同时对比分析了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线,得到注浆可有效提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算,确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时,进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆,结果表明,工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料,能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定,实现安全高效、经济合理地搬家倒面。     

特厚煤层预掘回撤通道稳定性分析

鉴于特厚煤层预掘回撤通道围岩应力分布状态复杂的问题,采用数值模拟计算的方式分析了特厚煤层综放工作面预掘回撤通道采动应力场演化规律:回撤通道同回采工作面间煤柱中的应力呈动态增加态势,并且在净煤柱宽度为35 m左右时,回撤通道侧煤柱应力受到工作面显著影响;末采段煤柱的应力变化同煤柱稳定性有很大的关系,当末采段煤柱宽度为5 m时,应力达到最大值,导致煤柱完全屈服破坏。现场应用结果表明,回撤通道在净煤柱为40 m时变形量开始逐渐增加,当末采段煤柱为7 m左右时,回撤通道两帮的收缩量达到最大,煤柱失稳破坏,现场巷道变形监测结果同数值计算结果具有相同趋势。     

预掘双回撤通道稳定性机理及控制技术研究

为解决预掘双回撤通道贯通时回撤通道围岩稳定性问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究分析了回撤通道贯通时围岩破坏机理、通道间合理煤柱尺寸、工作面贯通不同位置时围岩塑性区分布与应力分布规律。结果表明：主、辅回撤通道间煤柱理论宽度为20 m,此时煤柱内部应力分布呈现双峰状,辅助回撤通道围岩应力较小;20 m煤柱条件下,工作面进入末采期,主回撤通道围岩逐渐破坏,辅助回撤通道围岩塑性区范围较小,因此确定主、辅回撤通道间煤柱宽度为20 m。工作面末采期主回撤通道采用垛式支架加强支护,现场实测主回撤通道帮部最大变形量180 mm,巷道完整性较好。     

大断面回撤通道顶板冒落原因分析与控制方法

赵固一矿11031工作面果用预掘回撤通道方案进行工作面设备回收,由于顶板破碎,综采支架进入回撤通道后,在通道中部的顶板出现大面积冒落.对冒顶原因进行了分析,采取架前抬棚及化学注浆加固充填冒落区,以改善顶板的受力状况,确保回撤通道顶板稳定,保证了回撤安全.     

大采高综采工作面预打地锚加固底板快速搬家技术研究

综采工作面利用预打地锚加固底板技术代替回撤通道底板硬化方法,在进行回撤通道底板加固的同时,保证了液压支架的顺利回撤,缩短了搬家工期,实现了大采高综采工作面的快速搬家。     

特厚煤层预掘回撤通道锚-梁-注综合控制技术研究

针对不连沟煤矿特厚煤层工作面预掘回撤通道变形破坏严重的问题,采用现场监测和数值模拟方法研究了主回撤通道受工作面推进距离影响下围岩变形和塑性区分布特征。提出锚-梁-注综合控制技术来实现主回撤通道围岩有效控制,主要对策为通过锚杆索支护实现强力护表,长锚索配合刚性工字钢梁形成具有强托顶能力的锚吊梁结构,两帮注浆加固增强煤体承载能力。现场实践表明,锚-梁-注综合控制技术能够使末采期间主回撤通道围岩变形量大幅降低,保障工作面顺利回撤。     

特厚煤层综放工作面预掘回撤通道收尾技术

为了缩短综采工作面设备回撤时间,减少收尾期间机割回撤通道的影响,可采用预掘回撤通道的方式.而预掘回撤通道受到剧烈的采动影响,围岩变形量普遍很大.对此,斜沟煤矿通过预掘回撤通道内已采用的几种支护方案,逐步优化综放工作面收尾的工序和支护形式,引进垛式支架,创新使用预掘回撤通道和柔性网等先进技术,有效地提高了动压影响下回撤通...