综放工作面沿空留巷技术探析

要想实现煤矿的可持续发展,关键在于利用现有的煤炭资源,提高资源回采率。研究综放工作面的沿空留巷技术有利于促进绿色矿山的和谐发展,本文重点沿空留巷技术术的应用,探讨了该技术的发展方向,为综放工作面沿空留巷技术的快速发展提供参考。     

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。     

综放工作面沿空留巷采空区侧围岩控制技术

对焦作矿区某矿1604综放工作面沿空留巷段采空区侧围岩进行控制,通过现场调研、实践探索对沿空留巷段采空区围岩控制进行了实践应用,形成了"切(超前预裂切缝)、补(顶板补强支护)、护(巷帮挡矸防护)、支(滞后临时支护)"为核心的沿空留巷工艺,并在现场得到了验证,取得较好的现场效果。     

厚煤层高瓦斯综放工作面柔模支护沿空留巷试验

随着开采深度增加,瓦斯赋存含量增大,矿井巷道掘进难度较大,为治理瓦斯,巷道布置方式发生改变,巷道万吨掘进率和吨煤成本增加,采掘衔接紧张,资源回收率降低。为解决这一难题,高河矿在E1302工作面进行厚煤层高瓦斯综放工作面沿底掘进巷道柔模支护沿空留巷技术试验。通过试验,留设巷道顶底板及巷帮移近量在200~600 mm之间,留设巷道满足使用条件;留巷后通风方式由原来的双U型改为Y型通风,不但有效解决了瓦斯问题,而且减少了巷道掘进量,实现矿井的节能降耗、集约高效和绿色开采。     

综放开采沿空留巷围岩控制技术研究

为了提高矿井煤炭回收率并缓解采面采掘接替紧张局面,针对三元煤矿4305综放工作面沿空留巷围岩控制存在的问题,提出以超前切顶卸压+顶板补强支护+巷帮挡矸支护+采后临时支护为核心的围岩控制技术.现场应用后,留巷段顶板、底板及巷帮位移量分别为88 mm、29mm及65 mm,同时可多回收煤炭约36 万t.     

沿空留巷顶板下沉规律及其影响因素分析

针对沿空留巷顶板下沉量大、控制十分困难的问题,在分析沿空留巷顶板下沉规律的基础上,利用能量守恒原理,建立了沿空留巷顶板下沉力学模型,推导出顶板下沉量的计算公式,并对顶板下沉的影响因素进行了定量分析和灰色关联度敏感性分析。结果表明：某矿沿空留巷顶板下沉量计算值为371.45 mm,较好地吻合现场测量值,理论计算公式是准确的。顶板下沉随巷道宽度、采高的增加而增大,随直接顶厚度、巷内支护阻力、煤帮侧向支护阻力、巷旁充填体宽度和充填体弹性模量的增加而减小;对沿空留巷顶板下沉的敏感度大小的影响因素依次为采高、充填体弹性模量、充填体宽度、直接顶厚度、巷内支护阻力、巷道宽度、煤帮侧向支护阻力,其关联度分别为0.96、0.73、0.68、0.52、0.28、0.13、0.04。研究结果可为有效控制沿空留巷围岩变形提供依据。     

综放工作面柔模混凝土沿空留巷机械化挡矸技术

针对综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁木点柱挡矸效果差,支护速度慢,柔模墙早期承受压力大等问题。以高河煤矿W1309综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁挡矸围护系统为例,介绍巷旁挡矸围护系统结构原理、巷旁机械化挡矸应用。工程实践表明:应用新型机械化挡矸围护系统后,控制了矸石涌入巷内,减少了工人劳动量,保证了墙体初期成型量,留巷围岩变形小,具有很好的应用效果和前景。     

麦捷煤业综放工作面沿空留巷松软破碎围岩控制技术研究

麦捷煤业150311综放工作面为15号煤层首采工作面,为提高资源利用率设计应用沿空留巷技术,留巷巷道直接顶为松软破碎的煤层和砂质泥岩导致支护困难,设计采用锚固范围大、预紧力大的锚索进行加固,通过数值模拟分析确定合理的补强方案,现场应用后进行了围岩位移监测,结果表明,在150311工作面回采期间,沿空留巷实体煤侧顶底板最大移进量为776 mm,充填体侧顶底板最大移进量为589 mm,两帮移进量最大为546 mm,经过适当维护修复后可以很好的复用。     

综放工作面柔模沿空留巷围岩控制技术

针对综放开采沿空留巷巷帮煤柱破碎,巷道围岩变形量大,巷道稳定性差的问题,以高河矿W4301工作面为背景,分析了沿空留巷围岩结构特征,提出端头铺设金属网、架后及时打设木点柱和单体柱的切顶和挡杆技术,以及巷道超前顶板锚索补强、密集钻孔切顶、施工柔模混凝土墙充填支护体、架棚支护和煤柱侧巷帮注浆加固综合围岩控制技术。试验表明:充填支护体和锚索受力较为稳定,充填支护体和锚索能够有效承载,沿空留巷巷道两帮最大移近量为207 mm,顶底最大移近量为231 mm,围岩变形不大,控制效果较好。     

综放沿空留巷支护结构的可靠性分析

根据综放沿空留巷围岩变形大且围岩力学参数中有许多随机变量的特征,阐述了其支护结构可靠性分析的必要性.应用工程结构可靠性理论,建立了综放沿空留巷支护结构可靠性分析模型,得到了支护结构可靠度的计算公式.结果表明：通过合理选择锚杆类型、加大锚杆支护密度、改善锚固体及充填材料力学性能等措施,可达到提高综放沿空留巷支护结构可靠性的目的.     

Study on gob-side entry retaining technique with roadside packing in longwall top-coal caving technology

Pointed out some technical difficulties of gob-side entry retaining with roadside packing in Iongwall top-coal caving technology (LTCT), and analyzed the function mechanism of roadside filling body. Theory analysis shows the mechanical properties of high water material fit for the feature of deformation of gob-side entry retaining in LTCT, and gob-side entry retaining in LTCT face is one of effective ways to increase the recovery ratio of mining district.     

综放沿空留巷几个关键问题的研究

在工程实践的基础上，采用适于分析岩层断裂和垮落的数值分析软件UDEC建立相应的数值分析模型，详细分析了老顶断裂位置、端头不放顶煤长度、充填体宽度、充填方式和充填体强度对综放沿空留巷围岩稳定性的影响规律.研究结果表明，老顶断裂位置对留巷围岩稳定性的影响较大，留巷顶板围岩位移受制于老顶岩层的回转运动，是老顶回转运动与围岩变形的综合反映,综放沿空留巷时,应合理利用围岩移动规律。     

Mechanical analysis on deformation of surrounding rock with road-in packing of gob-side entry retaining in fully-mechanized sub-level caving face

Based on the movement regularity of surrounding rock with road-in packing of gob-side entry retaining in fully-mechanized sub-level caving face (RPGERFCF), the mechanical model of its surrounding rock was established and the calculating formulas of the deformation of the roof, coal wall and filling body were attained. By the mechanical analysis to the deformation of the surrounding rock of RPGERFCF, the major factors influencing the deformation of the surrounding rock were found out and the technologic approaches reduced the deformation and enhanced the stability of the surrounding rock were put forward. Consequently, the scientific bases were provided for the stability control of the surrounding rock of RPGERFCF. Supported by the National Science Foundation of China (50674046); National Science Important Foundation (50634050); Hunan Science Foundation (06JJ50092)     

综放沿空巷道顶部锚杆剪切变形分析

针对煤矿大量采用的小煤柱锚网支护,尤其是综放沿空巷道锚网支护,在巷道围岩大变形过程中,锚杆可能会承受较大的剪切变形情况,从理论上分析了综放沿空巷道顶部全长锚固锚杆承受剪切变形的机理,并用数值模拟的方法计算出了其锚杆上的剪切力分布、最大剪切力和最大剪切应力.计算分析表明：在围岩大变形情况下,综放沿空巷道顶部锚杆上的最大剪切应力有可能接近或超过其材料的许用剪切应力,此时锚杆的剪切作用效应将不可忽视.     

综放沿空留巷围岩控制技术分析

针对常村矿S2-6综放工作面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了S2-6综放工作面沿空留巷的技术措施。在实测资料基础上，分析了综放沿空留巷围岩控制效果，得出的结论对综放沿空留巷推广应用具有指导意义。     

综采工作面沿空留巷支护技术

为了提高煤炭回采率并实现煤矿可持续发展,以长城五矿为背景,对沿空留巷支护技术进行了分析,并对留巷段矿压进行了观测。观测结果表明,随着1301N采煤工作面的接近和远离,沿空留巷段围岩变形会经历稳定→强烈活动→再稳定的过程,沿空留巷技术实现了无煤柱开采,提高了资源回采率、降低了巷道掘进率、改善了矿井接续条件,是具有发展前景的一项采煤技术。此研究对于今后推广该技术、保持煤炭事业健康发展有重要意义。     

综放切顶沿空留巷围岩变形特征分析及防治

为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征,以古汉山矿1604工作面为工程背景,采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制,并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施,总结了综放沿空留巷技术原理,确定了沿空留巷支护参数,最后在现场进行了工业性试验。研究结果表明:沿空留巷巷道整体稳定性好,顶底板最大移近量为240～320mm,两帮最大移近量为360～410 mm,支护效果良好,成巷效果较好;解决了采掘接替紧张、巷道维护困难的难题,满足了安全生产需要,提高了煤矿生产效率。     

综放开采沿空留巷围岩变形特征

为研究综放开采沿空留巷围岩变形特征,以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,从理论层面分析了沿空留巷围岩大变形机理,发现4102综放工作面沿空留巷围岩发生大变形主要原因是基本顶关键块体断裂回转使留巷位置由低值应力区变为高值应力区,在此基础上采用FLAC3D软件对沿空留巷围岩应力分布规律及变形特征进行分析。结果表明在支护初期巷旁支护体垂直应力为1.5 MPa,巷道围岩水平位移极小,当基本顶发生断裂后,巷旁支护体垂直应力增加,最大达3.22 MPa,此时的变形速率也达到最大,随着上覆岩层触矸,巷道围岩垂直应力及两帮变形速率也逐渐稳定。