无煤柱自动成巷掘进技术的研究

煤矿井下掘进技术直接关系到综采面煤炭的综采效率和作业安全,针对传统的有煤柱掘进作业在生产中出现的巷道掘进量大、煤炭回采率低下、煤柱四周易产生应力集中导致垮落的因素,提出了一种新的无煤柱自动成巷掘进技术,通过采用井下切顶护帮支架支护方案确保了在综采作业过程中巷道围岩结构的稳定性,根据实际验证表明该无煤柱自动成巷掘进技术不仅降低了巷道掘进量,提升了掘进作业速度,而且无需在井下进行回采巷道的提前掘进,提升了井下综采作业安全和回采率,具有极大的应用推广价值。     

沿空巷道小煤柱侧帮加强支护技术

沿空留巷技术可以有效的增加煤炭回采率,缓解矿井采掘接替紧张局面,在矿井开采中的应用不断增加。基于此,笔者对小煤柱护巷沿空留巷围岩变形规律进行了分析,并研究了护巷煤柱宽度与巷道围岩变形关系,并以山西某矿为工程背景对沿空巷道小煤柱侧帮加强支护技术进行了应用,结果表明,采用锚杆+锚索+W型钢的联合支护方式可以对小煤柱侧围岩变形进行有效控制。     

古城煤矿N1305工作面沿空留巷变形规律研究

为了研究沿空留巷围岩活动变形规律,基于古城煤矿N1305无煤柱开采工作面对巷道变形速度、形式及巷旁充填体的受力进行分析。采用十字布线法监测巷道表面位移,并在充填体植入压力盒监测受力,实验结果表明：巷道顶底板移近量和两帮移近量较为均衡;围岩变形在工作面后方15～95m范围内由剧烈到平缓,95m后围岩活动基本稳定;充填体载荷在距工作面10～40m呈拟二次函数急剧增大,之后逐渐降低趋向稳定的5.2MPa。研究结果对沿空留巷设计具有一定参考意义。     

杜家沟矿大采高工作面区段煤柱合理留设研究

为了解决大采高煤层巷道围岩变形严重的问题,本文以河津杜家沟煤业为研究背景,对大采高煤柱留设宽度进行研究,利用数值模拟软件对不同煤柱宽度下巷道围岩的应力及变形情况进行分析,给出了随着煤柱宽度增大巷道围岩的变形及受力特征,确定了合理煤柱宽度为30 m,通过现场实践对煤柱宽度30 m下的巷道变形及巷道受力进行监测,发现巷道变形及受力得到了有效的控制,验证了煤柱宽度30 m的可行性,为矿井安全、高效生产提供一定的参考。     

沿空巷道变形与基本顶断裂位置关系数值模拟

基于通用离散元程序UDEC数值模拟方法,结合试验工作面回风巷的生产地质条件和围岩力学参数,建立和围岩条件相似的数值模拟模型,研究复杂条件下小煤柱动压巷道围岩结构的变形特征,着重探讨基本顶的不同断裂位置对于窄煤柱动压巷道围岩变形的作用,为完善沿空巷道变形理论和小煤柱动压巷道锚注支护参数提供依据。     

沿空掘巷窄煤柱变形及控制措施

就目前的实际情况来讲,想要维护煤矿巷道的安全稳固性仅仅依靠传统普通的支护工艺是远远不够的,所以,为了降低巷道围岩出现形变的几率,就必须对煤柱的宽度进行科学预留、对支护模式和支护参数进行适当改良,确保巷道掘进的安全稳定性。在沿空掘进巷道中的一项重要参数为窄煤柱的宽度,对煤柱的宽窄度进行科学设置是非常关键的,其能够给回采工作面的安全稳固性和沿空掘巷工作带来重大影响。在窄煤柱的宽度比较低的情况下,巷道掘进的过程中就不易出现形变问题,而在回采工作面的过程中,动压的超前性则极易致使围岩的应力出现快速提升的情况,导致维护巷道稳定性的窄煤柱出现不稳固问题,进而使巷道整体出现形变问题,最终导致巷道失去利用价值。     

深井沿空巷道小煤柱护巷机理及支护技术

本文对工程概况情况概述后,对深井沿空巷道围岩变形主要规律加以分析,对深井沿空巷道小煤柱护巷机理状况实行研究,对深井沿空巷道小煤柱护巷支护技术及支护方案进行探讨,目的为明确深井沿空巷道小煤柱护巷的主要机理、围岩变形规律,然后合理运用支护技术处理,为深井沿空巷道小煤柱维护工作提供良好支持。     

阜生矿提高回采率方案分析

为解决整合矿井煤炭回采率低的问题,以潞安集团左权阜生矿为背景,综合运用理论分析、数值模拟、实际经验参考等研究方法,分别从留设区段护巷煤柱宽度和采煤方法两方面进行了分析优化:区段护巷煤柱宽度由30m优化为20m,采煤方法由分层开采优化为一次采全高。经优化后使阜生矿的煤炭采出率提高6.1%,回采率提高效果显著。     

阜生矿提高回采率方案分析

为解决整合矿井煤炭回采率低的问题,以潞安集团左权阜生矿为背景,综合运用理论分析、数值模拟、实际经验参考等研究方法,分别从留设区段护巷煤柱宽度和采煤方法两方面进行了分析优化：区段护巷煤柱宽度由30m优化为20m,采煤方法由分层开采优化为一次采全高。经优化后使阜生矿的煤炭采出率提高6．1％,回采率提高效果显著。     

小煤柱开采合理宽度的最优设计

为解决传统宽煤柱开采煤炭回采率低、能源浪费以及巷道边缘位置岩层破断的问题,以5101工作面3#煤层为例在分析其地质、水文等条件的基础上,对小煤柱开采应用于5101工作面3#煤层的可行性进行分析,最后基于数值模拟手段最终确定小煤柱开采的最佳留设宽度参数。     

孤岛工作面沿空掘巷矿压显现规律的研究

小煤柱沿空掘巷是现代化矿井的发展主题。小煤柱在相邻采空区有助于实现巷道围岩控制,此外小煤柱巷道缩减了护巷煤柱尺寸,提高了工作面的动用储量。本文以某矿8204-2工作面2-2204巷为工程背景,根据"三角形滑移区"端部结构、微震监测得出应力降低区范围,巷道采用合理的"锚杆+锚索+W/JW钢带+组合锚索+金属网+喷浆"全封闭的锚网索耦合支护对策。现场巷道变形观测表明,留8m小煤柱时巷道处于应力降低区,巷道采用的支护方式可以有效控制巷道围岩变形,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。     

小煤柱沿空掘巷支护技术应用实践

小煤柱护巷沿空掘巷工作面煤柱较为破碎,巷道围岩变形量以及煤壁片帮较为严重。以1304沿空掘巷工作面为工程背景,采用锚杆、锚索、W型钢以及金属网支护方式,并对护巷小煤柱进行喷浆、注浆加固。支护后的巷道围岩得到明显控制,确保了巷道掘进以及1306回采工作面生产安全。     

渗水复合顶板沿空掘巷围岩控制技术

为了解决23506工作面渗水复合顶板沿空掘巷支护的难题,分析了其维护特点,在此基础上采用FLAC软件模拟垂直应力的分布特征、塑性区分布情况和围岩变形规律,确定了沿空掘巷合理煤柱宽度为6．0m,提出了以保障顶板安全为首要,重点控制煤柱帮和底板变形破坏控制思路,给出了具体的支护参数,并成功指导了实践。结果表明：渗水复合顶沿空掘巷围岩变形具有阶段性,巷道围岩变形较小,应用效果良好,满足了巷道掘进安全和工作面回采安全,取得了较好的技术经济效果。     

渗水复合顶板沿空掘巷围岩控制技术

为了解决23506工作面渗水复合顶板沿空掘巷支护的难题,分析了其维护特点,在此基础上采用FLAC软件模拟垂直应力的分布特征、塑性区分布情况和围岩变形规律,确定了沿空掘巷合理煤柱宽度为6.0 m,提出了以保障顶板安全为首要,重点控制煤柱帮和底板变形破坏控制思路,给出了具体的支护参数,并成功指导了实践。结果表明:渗水复合顶沿空掘巷围岩变形具有阶段性,巷道围岩变形较小,应用效果良好,满足了巷道掘进安全和工作面回采安全,取得了较好的技术经济效果。     

沿空掘巷窄煤柱护巷巷道稳定性研究

沿空掘巷窄煤柱护巷在我国应用较早,但对煤柱的宽度一直没有统一的认识,在许多矿井中,煤柱宽度从1~5 m直到20~30 m不等。为减小围岩移近率以使巷道稳定并减少煤炭损失,煤柱宽度应尽可能小一些。但若煤柱过窄,开巷后煤柱易于迅速变形破坏而使锚杆安设在破碎围岩中,使锚固力减小,降低了锚杆的支护效果。针对这一问题,通过对窄煤柱护巷巷道稳定性分析,得出合理的煤柱宽度,并在此基础上优化巷道支护设计,取得良好的技术经济效益,为类似条件下的沿空掘进巷道提供了借鉴。     

沿空掘巷区段煤柱尺寸数值模拟研究

依据物理模型推算,以实际工程概况为依据,针对4203工作面进行煤柱沿空掘巷模拟研究,并在模拟进程中对掘进巷道周边围岩受力和变形进行监测,为在特厚煤层地质环境下展开沿空掘巷预留煤柱宽度研究获得实验参数。通过模型分析得出,10m处围岩位移的最大值与最小值以及竖向应力在4种方案中变形最为稳定;对比区段煤柱围岩的位移变化和围岩的竖向应力分布,得出区段合理煤柱跨度为10m左右;10m的煤柱宽度可以较好地控制巷道的稳定性。     

冲击地压煤层巷道群(硐室)安全间距确定方法探讨

将巷道侧向支承压力曲线简化为直线,根据两巷道间距不同,将巷道煤柱区域应力分布分为:"马鞍形"分布、"单峰"分布。根据巷道围岩结构确定巷道围岩强度,并依据巷道周围煤岩体上方所受应力及煤岩体整体强度比值关系确定巷道群冲击危险程度。采用文章提出的评估方法对煤柱冲击危险性进行判定,为矿山设计巷道群间距安全合理性提供了理论依据,具有较好的应用价值。     

沿空掘巷窄煤柱合理尺寸模拟分析

为了确定3上411工作面与3上408工作面之间沿空掘巷窄煤柱合理尺寸,利用FLAC3D数值模拟软件,结合井下实际工况条件,建立了煤柱尺寸分别为3、4、5、6、7、8、9、10m8种不同宽度的窄煤柱模型进行计算,分别分析研究沿空巷道和窄煤柱内垂直应力和剪应力以及沿空巷道的围岩变形量。研究结果表明,窄煤柱向采空侧位移先增大后逐渐减小,且在窄煤柱宽度为5m时,煤柱向采空区侧的水平位移达到最大值,为192.7mm;底鼓量最大值发生在窄煤柱宽度为3m时,最大值为47.57mm;巷道沿空帮位移先增大后减小,且在煤柱宽度为5m～6m时达到最大值;通过模拟监测数据分析确定出最终合理煤柱的尺寸为3.8m。     

煤矿锚杆全长锚固支护的研究与实践

传统锚杆支护在煤矿巷道复杂条件下存在的问题是影响采煤工作面衔接的重要因素之一。从理论上分析了不同锚固方式支护对巷道的影响,得出全长锚固在巷道实际应用中,能够增强锚杆对围岩错动及离层的控制。通过在冀中能源峰峰集团大淑村矿的井下实践,证明了锚杆全长锚固支护优于传统端锚支护,能有效控制围岩变形,从而保证矿井生产安全。     

深部开采井下巷道保护煤柱加固技术分析

煤矿井下深部开采技术解决煤炭资源紧缺问题的同时带来了矿压过大,巷道保护煤柱难以维持巷道稳定的问题,因此必须采用有效技术对保护煤柱进行加固,增强其支护能力及自身稳定性。本文提出采用灌浆的方式加固巷道保护煤柱的方法,增强其坚固程度与抗压性能,使其能和保护煤柱中部煤层一样起到支撑承重作用,同时避免冒顶、片帮事故的发生,极大提升深部开采的安全系数。这里以某矿N30125工作面回风巷为例进行应用实验,实验过程中对有无灌浆加固的两种煤柱段围岩破坏特征和矿山压力显现规律进行对比分析,实验结果表明:保护煤柱灌浆段巷道围岩变形程度明显减弱,同时巷道中瓦斯浓度相比未灌浆段也大大降低。即通过向保护煤柱灌浆的方式能够很好的提升其稳固性能,确保井下回采工作安全高效的展开。