砌块充填沿空留巷底鼓大变形控制技术研究

针对传统砌墙沿空留巷矿压显现剧烈，巷道出现明显顶板下沉、底鼓、两帮挤出、墙体破损，巷道返修率高严重影响巷道的正常使用的问题，通过理论分析、数值模拟及矿压监测等研究方法对砌块充填沿空留巷条件下底鼓大变形控制技术进行了研究。提出了“顶板预裂爆破卸压技术+ 顶板关键部位加强支护技术+砌块上方柔性让压支护技术+砌块墙体双控锚杆支护技术”底鼓大变形综合控制技术体系。通过上述技术实施，切断了顶板的应力传递降低了顶板的压力，改善了围岩应力条件，提高了巷道顶板及墙体的稳定性，实现了让压支护。通过现场监测表明，底鼓大变形综合控制技术巷道锚索应力值降低34%，底鼓变形量降低77%，巷道高度和宽度满足安全生产需求。研究成果对其他类似地质条件下砌块充填留巷底鼓大变形控制具有一定的参考意义。     

赤峪矿沿空留巷底鼓机理分析及治理

从顶板结构、充填体受力、底板特性方面对沿空留巷的底鼓机理进行了分析,富有新意地提出了省力杠杆的充填体受力原理,很好地解释了底板受力集中破坏的现象,并制定了相应的底鼓防治措施。     

我国沿空留巷底鼓研究现状及展望

针对底鼓防控在沿空留巷围岩控制中的重要作用,基于系统的文献查阅,对我国沿空留巷底鼓特征、底鼓机理、影响因素及防控技术的研究现状进行归纳总结和分析,并对目前的研究现状加以评述。最后,分析了我国沿空留巷底鼓防控所存在的难题,并对未来的研究方向进行了展望。指出深井大断面沿空留巷是发展趋势,应加大对该类沿空留巷底鼓机理的基础理论研究,积极探索和研究不同岩性底板沿空留巷底鼓机理,构建适合我国国情的沿空留巷底鼓防控体系。     

沿空留巷底鼓滞后规律的分析与研究

以乌兰木伦煤矿12407工作面主运顺槽沿空留巷为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场矿压监测,揭示了在回采过程中,沿空留巷底鼓滞后过程的一般规律。研究表明：沿空留巷两侧载荷的分布不均是导致底鼓的直接原因,工作面后方的沿空留巷底板承载载荷,存在着不断积累和转移的过程,这为底鼓出现滞后过程创造了条件。再者通过对综采面进行数值模拟以及12407工作面现场的矿压监测,发现沿空留巷底鼓滞后过程主要包括2个阶段：滞后凸显阶段和滞后稳定阶段。并得到了各阶段的力学特征,可以确定顶板变化及垂向压力的关注范围一般为初始滞后工作面后方10～25 m的一段较短距离;滞后采空区关注底板变化范围为实际工作面后方的中部;日常巷道的监测维护及矿压监测范围一般为底鼓滞后最大距离之后。该研究规律,可为相似工程的综采面沿空留巷支护设计以及巷道的加强支护区域提供参考。     

沿空留巷非对称底鼓机理与控制技术研究

沿空留巷底鼓控制对维持巷道围岩稳定、提升留巷成功率及安全高效回采具有重要意义.采用理论分析、数值计算、现场实测等方法,构建了底板弹性地基梁力学模型,对底板非对称底鼓机理、决定性因素进行了研究,提出了底鼓控制措施.结果表明:巷内正下方底板挠度和弯矩达到最大值且呈非对称分布特征,底鼓值、非对称性和埋深、集中系数呈线性正相关,和底板刚度呈负指数相关;较大的底板抗弯刚度易导致巷内断裂.底板不同区域破坏难易程度依次为:巷道底板上表面、煤柱底板下表面、实体煤底板下表面.揭示了底鼓以垂直应力为根本、水平应力为直接原因角度的机制.基于此,提出卸压切顶及双控锚杆支护控制技术,底鼓快速变形区域及量值分别降低２８．６％、６３．５％.     

“双软”顶底板薄煤层沿空留巷底鼓机理分析

综放沿空巷道底鼓不仅造成巷道的破坏,对窄煤柱、巷旁充填体乃至整个巷道的稳定性也有重要影响,强烈的底鼓带来大量的维护和翻修工作,严重影响矿井正常的生产,大大增加了巷道的支护和维修费用。采用Winker弹性地基理论模型,建立了沿空留巷底鼓力学模型,结合工程案例,对巷道底鼓力学模型进行了验证,研究结果表明:实体煤与巷旁支护体侧底板变形接近零,巷道区域底板变形呈现为"抛物线"特征,具有非正对称现象,底鼓最大变形处位于靠近巷旁支护体侧,最大值为628mm;实测变形监测100d后底鼓量最大值为645mm,理论模型最大值与实测最大值误差为2.6%。     

沿空留巷巷旁充填支护变形控制技术

针对沿空留巷巷旁充填支护存在承压、侧向变形等问题,进行矿压和墙体受力分析,采取有效的控制技术,在实践中达到了预期的效果。     

沿空留巷围岩变形力学分析

为研究沿空留巷围岩的变形机理,分析了留巷围岩顶板下沉的力学模型,得出了顶板下沉量的解析解,并根据具体的地质条件进行了顶板厚度、巷道宽度、支护阻力等影响因素的分析,顶板厚度越大下沉量越小,巷道宽度越大下沉量越大,支护阻力越大下沉量越小,从而为沿空留巷围岩的变形控制提供了理论依据。     

近距离采空区下无充填体沿空留巷围岩控制技术

以老母坡煤矿3101运输顺槽无充填体沿空留巷工程为研究背景,采用滑移线场理论计算、UDEC数值模拟等方法,分析了近距离采空区下留巷覆岩结构,巷道从掘进、工作面回采到留巷全过程的表面收敛和塑性区分布情况,根据分析结果对原有支护方案进行优化。     

孤岛煤柱下沿空掘巷底鼓机理及控制技术

针对孤岛煤柱下沿空掘巷围岩应力大、巷道底鼓严重的问题,分析了巷道围岩性质、工作面动压、沿空掘巷窄煤柱宽度、孤岛煤柱集中应力等对巷道底鼓的影响,通过数值计算得到该类巷道具有围岩塑性区分布大、最大主应力等值线远离底板、底板岩层易挤压流动造成巷道剧烈底鼓等特点。在分析平沟煤矿1603轨道平巷底板浅部围岩位移特点的基础上,提出采用2根底角锚杆、2根底板锚杆的加固法控制巷道底鼓,现场观测表明,该支护方案加固后巷道底鼓量减小65%,取得了良好的控制效果。     

新元煤矿巷旁充填沿空留巷控制技术与试验

为缓解矿井采掘接续紧张局面,以新元煤矿3108工作面辅助进风巷为工程背景,采用现场调研和工业性试验的方法,提出了巷旁充填沿空留巷方案,包括基本支护与补强支护及巷旁充填支护与顶板加强支护,设计了相关参数,留巷围岩稳定,控制效果良好。     

预应力砌块隔离墙沿空留巷技术应用

根据矿井地质条件,盘道煤业选择了装配隔离墙沿空留巷方案,在实践中采取了加强支护与卸压支护相结合的综合支护方式,较好地控制了顶板变形,研制加工了机械砌块搬运机械设施,提高了施工效率。本项工程为沿空留巷工程的推广应用提供了宝贵的经验。     

沿空留巷围岩变形分析

文中通过实际观测结果,分析了沿空留巷围岩变形特点,对支护与围岩变形的相互作用关系作了初步解释.     

岩石峰后蠕变试验及其在沿空留巷底鼓研究中的应用

为了得到沿空留巷稳定阶段的底鼓机理与控制对策,通过岩石峰后蠕变试验,分析了损伤程度和围压增量对岩石峰后蠕变性态的影响。结果表明:岩石峰后蠕变破坏形式是类X状剪切破坏,破坏后块体会沿破裂面发生较大滑移;峰后岩石损伤程度越小,其蠕变速率越小,可以保持自稳的时间越长;提高围压可以减小峰后岩石实际承受的等效应力,进而改善其蠕变性态,相反,围压降低则会恶化其蠕变性态。最终得到:沿空留巷留巷稳定阶段底鼓的主要形式是底板破裂区峰后岩体的蠕变变形与其蠕变失稳后破坏块体沿破裂面的滑移。     

临汾宏大煤矿矸石充填开采沿空留巷围岩稳定性控制技术

临汾宏大煤矿8302工作面采用选充一体化工艺开采,分析矸石充填开采沿空留巷围岩变形规律,确定采空区81.5%矸石充实率,结合锚带网+锚索巷内基本支护、单体支柱挡板与夯实胶结体联合两种沿空留巷支护方案,进行围岩稳定控制技术研究。经过两个月围岩变形量数据监测,围岩位移变形量大幅降低。     

厚煤层分层充填开采沿空留巷及端头顶板控制技术

为提高厚煤层分层开采资源回收率,降低巷道掘进工程量,以E1302工作面为工程背景,利用工作面现有巷道布置顶分层充填工作面,并通过沿空留巷为底分层服务;针对顶分层初采期间和工作面两端头存在三角顶煤区的问题,通过及时支护顶板和煤壁、铺网、控制充填步距、端头铺设板梁及加强顶板观测等技术措施,保证了工作面顶板安全.     

锚杆支护巷旁充填沿空留巷技术研究

研究了锚杆支护巷道沿空留巷的支护与围岩相互作用关系，尤其是巷内锚杆支护对沿空留巷顶板及煤帮的作用机理，为沿空留巷围岩控制提供理论依据。结合工程实例，介绍成功应用锚杆支护、沿空留巷的工程实践。     

采动影响下沿空留巷底板非对称性底鼓变形研究

针对沿空留巷底板变形问题,及对沿空留巷巷旁充填体及巷道一侧实体煤的力学研究,提出沿空巷道底板受力的非对称性特征。建立简化的力学模型,计算沿空巷道底板的集中应力作用点。以韩城矿业公司象山煤矿为例,建立数值模型并进行数值模拟计算,总结沿空巷道底板底鼓变形的非对称性特征及针对性控制方法。     

巷旁充填沿空留巷的矿压显现

作者介绍了沿空留巷巷旁风力充填试验工作面的概况以及巷旁风力充填体载荷和变形、围岩变形与支架载荷等一些矿压显现特点,还介绍了巷旁充填护巷效果.     

矸石充填沿空留巷技术

通过分析充填工作面矿压规律、采动影响范围、顶底板移近量及移近速度等参数,确定充填面支护技术参数,采取端头塑性矸石袋墙护巷沿空留巷,实现了矿井绿色开采。