榆树坡煤业沿空留巷围岩控制技术研究

针对综采工作面传统的沿空留巷围岩结构控制方案存在的操作过程繁琐、支护技术要求高、可靠性差的缺陷,提出了一种新的沿空留巷围岩结构控制技术。在榆树坡煤业的实际应用表明,该控制技术操作便捷,支护效率高,对围岩具有极好的控制效果,能够显著地降低顶板断裂时的冲击作用。     

沿空留巷围岩控制技术研究

分析沿空留巷顶板破断垮落特征,建立了巷旁充填沿空留巷的力学模型,提出了巷旁支护体主要参数的确定方法。分析沿空留巷巷内支护特点,介绍沿空留巷锚杆支护技术,并将研究结果应用于工程实践。     

我国沿空留巷围岩控制技术现状

沿空留巷是实现无煤柱开采的重要技术方向。文章通过论述我国当前沿空留巷技术发展历史,提出沿空留巷存在的关键问题,并结合现场实际,进行了沿空留巷工业试验研究。     

突出矿井深部巷道沿空留巷技术研究与应用

通过对高水充填材料的力学特性及沿空留巷矿压显现规律的研究与分析,并针对车集煤矿煤与瓦斯突出矿井大埋深特殊条件,选择高水材料巷旁充填工艺进行沿空留巷。从沿空留巷围岩稳定性控制入手,构建"充填体+锚杆、锚索"复合支护系统。在实践应用过程中,通过对巷道、充填体等矿压显现情况进行观测、分析,优化了沿空留巷支护参数与工艺,确保了突出矿井大埋深条件下沿空留巷成功,提高了采区煤炭资源采出率,保证了矿井采掘抽接替,为类似条件下沿空留巷提供了理论与实践参考。     

深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术

沿空留巷技术能够减少巷道挖掘数量,提高煤炭回收率,对于瓦斯通风也有着一定帮助。对沿空留巷挖掘时的围岩进行数值分析,模拟巷道围岩的变形特点与应力分布,根据分析结果提出巷道支护方案。综合利用巷内支护、加强支护与巷旁支护,多种支护方案协调工作,控制顶板和底板的变形。     

高水灰渣速凝材料巷旁充填沿空留巷的试验研究

介绍了高水灰渣速凝材料的配比性能、充填体参数设计和充填工艺，以及其技术经济效果。     

章村矿沿空留巷围岩控制技术

以冀中能源邢台章村矿4224采区为研究对象,通过现场调研、理论计算及数值模拟等手段,对该矿2#煤层沿空留巷围岩稳定控制技术进行了研究,提出了无人工充填巷旁支护体的护巷方式,以补打锚索、架设单体支柱等方法作为加强支护的手段,并通过在上帮挂网的方式有效阻止了矸石流入巷道。     

高水充填材料在深部沿空留巷中的应用

高水材料作为一种新型的沿空留巷巷旁支护材料,在徐矿集团三河尖煤矿井下现场施工中取得了很好的应用效果,施工速度快,工人劳动强度低,与采空区隔绝密闭效果好,是一种方便快捷、支护效果良好的巷旁支护材料。     

深部矿井Y型通风沿空留巷围岩控制技术

为了实现深部工作面无煤柱开采沿空留巷,有效地控制留巷围岩的合理变形,通过分析沿空留巷围岩结构模型,介绍谢一矿512(5)工作面运输巷沿空留巷时所采取的围岩控制措施,对留巷时围岩变形进行观测,并对锚杆锚索承载能力、充填体变形和所受载荷大小进行监测.结果表明:留巷围岩变形分为5个阶段,稳定后顶底板变形对留巷稳定性影响比两帮要大,留巷顶板应力在工作面前方5 m处达到峰值,在工作面后方140 m以外,逐渐趋于稳定,后方50 m充填体上最大应力为12 MPa.     

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。     

沿空留巷整体浇注护巷带围岩控制技术

介绍了我国沿空留巷整体浇注护巷带发展历程及其围岩控制技术理论基础,分析了整体浇注护巷带在绿色开采体系中的地位,指出存在的主要问题是机械化水平较低、充填系统相对复杂、成形效果与漏风的控制不是十分理想,对护巷带周围煤岩应力分布规律研究不够深入。在此基础上,提出应重视并加强护巷带不连续面结构分析,采用非等强支护技术发展沿空留巷整体浇注护巷带技术的建议。     

深井沿空留巷充填区顶板支护技术

针对深井高地应力条件下沿空留巷过程中沿空巷道直接顶顶板松散、破碎、长期大变形的现象,提出了沿空巷道充填区顶板支护成套技术。该技术包括沿空巷道围岩时间、空间非线性变化规律,充填区顶板受力特性和分区域支护。在分析深井巷道围岩运移规律和充填区直接顶受力特性基础上,认为充填区直接顶为顶板控制的关键区域之一。将充填区顶板细化为4部分:实体煤区域,超前撕帮区域,工作面液压支架区域和已充填区域,并分别提出针对性的支护技术。经朱集1111(1)工作面沿空留巷工业实践检验,效果良好。理论成果对于相似条件的工程具有借鉴指导意义。     

深井大断面沿空掘巷围岩支护技术研究

针对湖西矿深井厚煤层大断面沿空掘巷出现的两帮整体外鼓、底鼓严重等问题,在现场调研、数值模拟的基础上,认为原岩应力高、巷道两帮岩性差、支护结构及参数不合理等是导致巷道变形破坏的主要原因,且小煤柱是整个沿空掘巷保持稳定的关键。据此针对深井厚煤层大断面沿空掘巷围岩结构特点,提出了"高强预应力让压锚杆+补强鸟巢锚索"联合支护方案,经现场监测发现,该支护方案有效地控制了沿空巷道围岩的变形,解决了原支护需多次扩帮、卧底的难题,确保了工作面正常生产。     

深部大倾角窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

针对某矿7121大倾角综采工作面进风巷埋深大、支护困难等问题,运用FLAC3D数值模拟软件分析了掘巷后围岩的应力分布规律和变形特征,基于沿空掘巷大、小结构的稳定性原理,提出巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式,并在7121工作面进风巷现场应用。结果表明:巷道掘进和回采阶段围岩变形量在可控范围,达到了围岩控制目的,保证了矿井安全高效生产。     

深井沿空巷道合理小煤柱尺寸的确定

针对深井沿空巷道护巷煤柱合理尺寸确定的问题,根据现场实际地质条件采用现场实测和数值计算的方法确定了协庄煤矿3416W工作面沿空巷道应留设小煤柱尺寸为2.5~4m,通过数值模拟分析,证明煤柱尺寸的确定是合理的,为类似条件下合理煤柱尺寸的确定提供了一种新方法。     

不等强承载体巷旁充填沿空留巷围岩应力与位移分布规律

针对赵官煤矿1705工作面为沿空留巷的具体情况,设计了膏体充填体与矸石带组成的不等强承载巷旁充填体,并建立了该充填体与以锚网带、锚索为支护材料的巷内支护系统相耦合的沿空巷道支护模型。通过数值模拟,研究了该类巷道的围岩应力和位移分布规律,为该类巷道围岩稳定性控制提供了依据。     

高支承压力区沿空留巷充填体强化支护的数值模拟研究

结合东荣二矿18层右五面沿空留巷具体地质条件和支护工程实践,得出充填支护体承受荷载大且强度低,垂向应力超限而发生破坏,提出加强充填支护体强度和减少荷载的措施。通过FLAC3D进行数值优化,确定强化支护方式参数:缓冲层厚度为200mm;单体支柱排距为0.6m;充填体采用双预应力锚杆钢带强化,锚杆间排距为0.6m×1.0m,锚杆预应力为20kN;充填支护体顶部为水平,并用钢丝网强化。通过分析对比原支护方式和强化支护方式下沿空留巷围岩的稳定性,可以看出强化支护方式提高了充填支护体的强度,减少了充填支护体的变形量,维持了巷道围岩稳定。     

坚硬顶板沿空留巷巷旁支护技术研究

以坚硬顶板沿空留巷为研究对象,对沿空留巷沿采空区侧坚硬顶板的破断规律进行了研究,将其分为五区(即垮落区、煤壁支撑区、一次破断区、二次破断区、错动离层区)和四阶段(即形成垮落区阶段、一次破断阶段、二次破断阶段、错动离层带形成阶段),确定设计沿空留巷最大支护载荷主要以上覆岩层的前期活动规律为依据,设计沿空留巷最大支护变形主要以上覆岩层后期活动规律为依据;通过对矸石墙进行抗压缩性测试和分析,研究了横向锚固矸石墙承载力变化规律,发现横向锚固矸石墙支护的承载力较大且具有较大的让压变形特性,矸石墙的压缩量随着工作面的推进表现出"较小增加—缓慢增加—急剧增加—平稳不变"的规律;现场沿空留巷的巷内支护采用"锚杆+锚索+钢带"的方式、巷旁支护采用单体液压支柱+横向锚固矸石墙,取得了良好的经济效益和社会效益,为坚硬顶板条件下沿空留巷的推广应用奠定了基础。     

松软煤层沿空掘巷围岩变形破坏规律研究

采用现场实测及数值模拟的方法,以恒源煤矿Ⅱ616沿空风巷为工程背景,对松软煤层中沿空掘巷围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明,松软煤层中沿空掘巷两帮内挤变形约为顶底板移近的1.89～2.5倍,且煤柱帮移近变形占两帮总位移的60%左右,实体煤帮变形趋于稳定时间明显早于小煤柱帮。同时通过对围岩塑性破坏场的分析,揭示了沿空巷道的实体煤侧肩窝为沿空巷道的应力集中区及支护的关键部位。     

深井厚复合顶采空区上方煤巷支护技术及应用

分析了深井厚复合顶板采空区上方煤层巷道的支护难点和特点,提出了围岩强化控制技术和此类巷道的锚杆支护方案,介绍了应用于淮南某矿深井厚复合顶板采空区上方煤巷锚杆支护的成功经验。实践证明,高预应力高强锚杆组合的围岩强化控制技术是控制深井厚复合顶板采空区上方煤巷围岩变形的有效方法。