超长推进距离工作面双巷掘进的沿空顺采技术研究

运用理论分析与现场实测,研究了超长推进距离工作面双巷掘进的沿空顺采技术.首先,针对超长推进距离必须双巷掘进解决通风与辅助运输造成的保护煤柱留设较大问题,提出双巷掘进的沿空顺采技术.其次,结合双巷掘进、留窄煤柱护巷的技术要求,给出了如何确定双巷掘进之间的大煤柱、留窄煤柱护巷的小煤柱和沿空掘进工作面与首采工作面、接续工作面在推进方向的错距等方法.最后,提出在5000m超长推进距离下无法进行跳采的实际工程中应用该技术,给出了关键技术参数,认为该技术的实施不仅仅改善了巷道维护困难的现状,且两工作面之间可多采出1.01Mt煤炭资源,经济与社会效益显著.     

悬移支架支护工作面过联络巷技术

鹤煤公司八矿中央采区30022工作面使用悬移支架支护,在推至四联络巷附近时与新运输巷形成垂高落差2.1 m、水平相距6 m的状况。为保证推采正常进行和生产施工安全,提出下述技术方案:延长新运输巷并与工作面提前贯通,使工作面机电运输设备和运输巷提前搭接;在距新运输巷10 m处起将原运输巷的联络巷的支护材料和机电设备回收升井。上述技术方案的实施保证了施工安全,提高了材料及设备的复用率,并且增加原煤产量370 t,经济效益显著。     

上下煤层同采时工作面运输巷位置合理确定

针对付村煤业集团公司209孤岛工作面，分析了3上、3下煤层同采时，209工作面3上、3下煤层运输巷的合理确定问题，重点分析了207工作面开采、3上、3下运输巷掘进及209工作面3上煤层开采对3上、3下运输巷的影响。     

上下煤层同采时工作面运输巷位置合理确定

针对付村煤业集团公司209孤岛工作面,分析了3上、3下煤层同采时,209工作面3上、3下煤层运输巷的合理确定问题,重点分析了207工作面开采、3上、3下运输巷掘进及209工作面3上煤层开采对3上、3下运输巷的影响。     

大直径钻孔替代通风联络巷可行性研究

为减少掘进工程量，节约成本，提出了用大直径钻孔来替代原有的通风联络巷。以大众煤矿的12煤柱综采工作面回风巷与专用瓦斯抽采巷之间的通风联络巷为研究对象，利用Fluent模拟软件，对无钻孔无通风联络巷、一组通风联络巷、大直径钻孔替代通风联络巷3种情况下的采空区瓦斯流动状况进行数值模拟。研究发现，通过专用瓦斯抽采巷及上述通风联络巷正常进行采空区瓦斯抽采的情况下，用大直径钻孔替代通风联络巷时的采空区瓦斯抽采效果优于现有的通风联络巷施工方案，且直径大于0.6 m的大直径钻孔完全能够起到替代通风联络巷的作用。     

基于措施井底抽巷的煤巷掘进优化技术

米箩煤矿属于典型的贵州山区突出煤矿,煤层赋存条件比较复杂。根据煤矿地质勘测资料进行了措施井的优化布置分析;3#煤层作为上煤组其他煤层的保护层,该煤层首采工作面110302是综采工作面;利用措施井开拓超前于首采面运输顺槽和回风顺槽的1102底抽巷,运用理论分析和数值模拟结果对1102底抽巷布置层位进行了可行性分析;利用1102底抽巷向穿层钻孔对顺槽掘进条带区域进行瓦斯预抽,并由主井和措施井向110302工作面中部相向掘进顺槽。经过实际工程验证后得出1102底抽巷围岩稳定,变形较小,110302工作面顺槽掘进条带区域经过消突后,采用相向掘进的方法有效地促成了首采工作面的提前投产。     

南庄煤矿回采工作面取消瓦斯尾巷可行性研究

为了减少瓦斯尾巷掘进工程量和资金投入,缩短工作面接替时间,在南庄煤矿15#煤层8820工作面考察了不同通风和抽采方式下瓦斯浓度和瓦斯涌出情况,研究取消瓦斯尾巷的可行性。研究表明,15#煤层回采工作面在取消瓦斯尾巷后,采用"U"型通风方式结合高抽巷瓦斯抽采可以解决工作面瓦斯问题,为后续回采工作面通风系统选择提供了依据。     

大采高综采面运输巷超前支护技术

根据红柳林煤矿7.0 m大采高综采面具体条件,通过综合分析确定其胶带运输巷超前液压支架的基本结构形式,确定了其合理支护阻力等主要技术参数,采用了ZLJ2X1960/32/46型自移式综采面运输巷超前液压支架。该超前支架不与装载机等发生任何直接联接,带有侧向稳固装置,机动性和稳定性好,实现了7.0 m大采高综采工作面运输巷超前支护的机械化,现场使用取得了良好效果。     

无上邻近层的沿空巷道掘进瓦斯治理研究

为保障5103工作面运输巷的安全掘进,结合5103工作面岩层结构特征分析,运用FLAC3D进行了开挖数值模拟,得出了以下结论:C5煤层无上邻近层,布置底抽巷对C3煤层瓦斯治理效果较好,但底板破坏深度较深且布置在泥岩中增加维护难度;依据布置空间位置对比分析,高抽巷的钻场施工工程量较小;模拟了应力扰动区域范围,相应选择高抽巷的布置方式;5103运输巷左侧紧邻采空区煤柱,优化左侧钻场终孔间距以达到卸压与抽采的作用,最终保证了巷道的正常掘进。     

紧邻煤柱侧工作面巷道掘进瓦斯治理方案

兴旺煤矿21608工作面运输巷位于煤柱应力集中带及潜在的瓦斯突出危险性,本文通过工作面上覆岩层"上三带"和底板"下三带"结构特征,分析了布置顶板高抽巷或底板底抽巷穿层钻孔达到21608运输巷卸压及瓦斯预抽都是可行的;进一步通过FLAC3D数值模拟了工作面回采时高抽巷或底抽巷不同的应力分布情况,并考虑到钻孔的工作量,优先选择了布置底抽巷穿层抽采,底抽巷距离16#煤层的垂直距离为8.5 m、距离21608运输巷的水平距离为58 m。现场采取实施75 mm直径、终孔间距为1.5 m的钻场实施瓦斯预抽及煤柱应力集中区卸压,最终保证了21608运输巷的安全掘进。     

马兰矿18502工作面瓦斯抽采技术应用

马兰矿18502工作面回采期间瓦斯来源主要为本煤层瓦斯和下邻近层瓦斯,利用运料巷、运输巷抽采本煤层瓦斯,利用底抽巷抽采下邻近层瓦斯,利用高抽巷抽采裂隙带瓦斯,采用悬管抽采回风隅角瓦斯,保证了工作面的安全高效开采.     

沿空留巷技术在庚组采煤工作面的应用

平煤股份二矿在庚20-F23070采面回采期间,为了确保采面接替,便于下一个工作面的快速形成,在庚20-F23070采面机巷350m进行沿空留巷,通过沿空留巷大大降低了材料投入,取消了区段煤柱,避免了"刀把"工作面,提高了回采率,减少了掘进施工队伍,降低巷道掘进率,缩短了下一个工作面的准备时间。     

偏“W”通风小煤柱联络巷优化设计

采用数值模拟方法分析了偏"W"通风条件下联络巷在掘进和开采时,巷道围岩变形和应力显现规律,对偏"W"通风小煤柱联络巷进行了优化设计。研究结果表明:联络巷间距>40m情况下,其间距对联络巷的稳定性影响不大;联络巷与工作面巷道夹角是其主要影响因素,分析出夹角在60°¹20°时,巷道及周边空间变形较为剧烈。得出优化设计方案:联络巷按220 m间距呈135°方位角依次向里布置。并通过工程应用,表明该方案是合理的。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

沿空留巷顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯技术

《防治煤与瓦斯突出规定》要求"区域措施先行,局部措施补充",由于焦作矿区不具备解放层开采条件,地面抽采效果差,只能采取井下区域预抽的区域防突措施,但由于开拓滞后、接替紧张,区域预抽时间严重不足。为了解决采掘和抽采的矛盾,九里山矿在16021工作面试验了高水速凝材料巷旁充填沿空留巷技术,从而延长了区段预抽时间,提高了抽采效果,被掩护掘进面16041运输巷掘进过程中采用顺层钻孔预抽煤巷条带区域措施、水力掏槽局部防突技术,加快了掘进进度,降低了效检超指标率,减少了瓦斯超限次数。     

综放面过联络巷技术研究与实践

根据金川煤矿煤层松软破碎、地质构造复杂的特性,在综放面过联络巷前,采取了对联巷预先加固、设备检修维护、工作面伪斜调整等准备工作。同时在通过联巷的过程中进行矿山压力分析,并对出现的主要技术难题进行系统的研究,采取了相应治理对策,确保了工作面安全、快速的通过联巷,取得了良好的技术经济效益,为以后综放面过联络巷积累了宝贵的经验。     

低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式探索

为了解决平煤股份八矿瓦斯突出问题,结合自身多年经验,探索出了适合平煤八矿的低透气性煤层瓦斯综合抽采及利用模式。通过“运输巷底抽巷+穿层钻孔”掩护运输巷顺利掘进,在工作面两巷道施工完毕后,从两巷施工本煤层钻孔抽采工作面煤层瓦斯。由于本煤层钻孔轨迹难以控制,容易导致工作面中间出现空白带,因此通过“采面中间底抽巷+穿层钻孔”进一步消除采面中间的突出危险性;开发了本煤层钻孔和穿层钻孔的封孔工艺,满足了瓦斯高浓度抽采。瓦斯抽采保障了发电机组的顺利发电,瓦斯发电量逐年上升;瓦斯抽采和发电利用相互促进,形成了良性循环。     

突出矿井多巷连掘工作面合理煤柱尺寸留设数值分析

以寺河矿W2301工作面顺槽掘进为工程背景,采用有限差分软件FLAC,对大采高工作面的多巷连掘进行数值计算,分析不同煤柱下工作面应力分布状态,在此基础上提出合理的护巷煤柱留设尺寸,为后续多巷连掘工作面的巷道布置提供理论依据。     

长平矿井保护层首采面生产系统设计优化

长平矿井保护层首采面4301工作面原设计采用三巷布置。根据钻孔施工及抽放要求,需再布置2条底抽巷对3号煤卸压瓦斯进行抽采,巷道掘进工程量较大,目前需结合3号煤开采、保护层开采、底抽巷抽采,对工作面巷道布置方式进行设计优化,最大限度的降低岩巷掘进工程量,实现"一巷多用、一巷复用"。     

高位巷一巷两用瓦斯抽采技术研究与应用

为了解除煤巷掘进期间的煤与瓦斯突出危险和解决工作面回采时的瓦斯超限问题,在松河矿井1031工作面顶板上方布置高位巷,从高位巷内向下施工穿层钻孔在掘进前预抽掘进条带瓦斯,利用高位巷在工作面回采时抽采采空区上部卸压瓦斯。采用一巷两用的高位巷抽采瓦斯方法后,巷道掘进时无煤与瓦斯突出发生,工作面回采时回风流最高瓦斯体积分数不超过0．8％、上隅角最高瓦斯体积分数不超过0．96％。