综采大断面巷道泵送高水速凝材料护巷技术

总结了综采大断面巷道泵送高水速凝材料护巷技术在开滦荆各庄矿的工业性试验情况。根据高水速凝材料的性能和具体的地质、生产条件计算出合理的巷旁支护参数；设计了泵送高水速凝材料进行巷旁充填的新工艺系统；选取了有效的巷旁充填临时支护方案。本文还对这项新技术工业性试验所取得的技术经济效果作了具体的分析和评价。     

ZKD高水速凝材料及其泵送充填技术的研究

根据ＺＫＤ高水速凝材料的组成及性能特征，计算了合理的巷旁充填支护参数，设计了泵送高水净浆材料和高水灰渣材料的新充填工艺系统，并对翟镇煤矿沿空留巷巷旁充填工业性试验进行了分析与评价，研究结果表明，ＺＫＤ高水速凝材料具有良好的塑性性能，既能适应回采工作面顶板的活动规律，又能有效地控制围岩变形，维护巷道，因而是一种理想的巷旁充填材料。     

我国煤矿巷旁充填新技术现状及展望

无煤柱开采沿空留巷是我国采煤技术发展方向。近几年来,为了探求合理的巷旁支护方法,几个矿区试验了高水速凝泵送充填新技术。本文主要介绍了巷旁充填技术的进展及实践经验。     

高水速凝材料护巷技术的试验研究

根据91304综采工作面具体的地质、生产技术条件计算出合理的巷旁支护参数，设计了泵送高水速凝材料进行巷旁充填的工艺系统，并对巷道围岩变形、顶板离层状况等进行了分析。研究结果表明，利用高水速凝材料进行巷旁充填，适用9号煤层回采工作面顶板的活动规律，能有效地控制围岩的变形。     

沿空留巷机械化构筑护巷带技术的研究

沿空留巷机械化构筑护巷带技术工业性试验中，采用高水速凝材料作为巷旁支护材料，设计了泵送充填工艺系统，选取了有效的巷旁充填临时支护方案，并应用于九龙口矿，对其所取得的技术效果和经济效益作了分析和评价。     

沿空留巷支护技术及工程实践

结合在新元煤矿3412工作面沿空留巷的工业性试验,探讨利用新型高水速凝材料巷旁充填的技术。结合新型高水速凝材料的性能特点和新元煤矿的开采条件,确定充填体、充填支护以及充填工艺流程,缓解了采掘接替紧张状态,改善了矿井安全状况,提高了资源回收率,具有可观的经济效益与良好的社会效益。     

9#煤层中巷旁充填沿空留巷试验分析

根据古书院煤矿91304综采工作面的地质、生产技术条件计算出合理的巷旁支护参数,设计了泵送高水速凝材料进行巷旁充填的工艺系统,并对巷道围岩变形、顶板离层状况进行了分析。研究结果表明,利用高水速凝材料进行巷旁充填,适应9^#煤层回采工作面项板的活动规律,能有效地控制围岩的变形。     

沿空留巷前进式开采新技术

介绍使用泵送高水速凝材料作沿空留巷支护墙，实现综采前进式回采的新技术及其效果。     

综放面沿空留巷采用泵送高水速凝材料支护探讨

主要从技术的可行性及可靠性方面,重点论述了潞安矿区放顶煤工作面实现前进式开采,应用沿空留巷泵送高水速凝材料护巷技术。并参照国内矿井试验情况,对推广应用此项技术提出了实施方案。     

含水90％的混凝土—高水速凝充填材料

介绍了高水速凝充填的材料的技术特征及使用该材料作为巷旁充填支护材料的沿空留巷技术，给出该技术的工程应用实例。     

聚丙烯纤维高水材料力学性能的试验研究

在充填开采中,高水材料作为一种新型的充填材料,近年来得到广泛应用。但纯高水材料充填体在受压后往往裂隙较多,导致其受压后的强度不高,强度保持不稳定。利用聚丙烯纤维对高水材料进行掺杂,借助ETM力学试验系统,对掺杂聚丙烯纤维后的高水材料的破坏过程、压缩强度和变形特性等进行测试研究。结果表明:聚丙烯纤维的长度和掺量对高水材料试样的强度均有影响;聚丙烯纤维几乎不会改变高水材料的破坏形式和应力—应变曲线的形状,掺杂试样依然是"X"型剪切—劈裂破坏;纤维的掺入使得试样的峰后力学性能表现增强,掺杂纤维试样的残余强度占峰值强度的65%~84%;聚丙烯纤维的阻裂效应使得高水材料具有更好的完整性和连续性,聚丙烯纤维对高水材料有补强效应,适合作为采空区高水材料充填体的补充材料。     

超高水材料分段开放式充填开采研究

超高水材料充填工艺是近年来发展较快的一种“三下”充填开采工艺。通过对超高水材料性能的研究及总结近年来在多个煤矿中的试验和应用所取得的经验,针对新光集团刘东煤矿煤层倾角较大的情况,提出了超高水材料预留煤柱分段开放式充填开采。通过留设煤柱和构筑隔离墙的方法隔离采空区,形成一个封闭的空间,对采空区进行充填,超高水材料浆液的高流动性可使其自行流入“采空”空间,并在短时间内凝结,通过固结体与垮矸形成的结构体控制上覆岩层活动,从而达到减缓地面沉降的目的。结果表明：在复杂的地质条件下,分段开放式充填工艺为超高水材料充填开采带来了更大的灵活性,使其具有了更广泛的应用空间。     

城郊煤矿超高水材料充填系统设计研究与应用

 为了解放老城区建下压煤,城郊煤矿引进超高水材料充填开采技术,在C2401工作面实施充填开采试验。根据井下实际条件,设计出合理的充填系统,系统生产能力可达280m3/h。经过多次充填实验,结果表明：充填系统操作简便,生产能力大,上料、制浆、输送系统间配合正常,能够实现浆液的连续生产、输送;超高水材料浆液流动性好,适合长距离管路输送,且充后管路易处理;超高水材料充填开采技术是一种新型先进的充填技术,设备初期投资较低,机械化程度高。     

超高水材料充填开采技术研究

针对超高水材料性能差、充填体密实程度低、充填工艺系统复杂等问题,以田庄煤矿超高水材料充填开采为工程背景,研究了不同外加剂掺量对超高水材料的影响,分析了超高水材料蠕变性能,改进了充填系统和工艺,并开展了工业性试验和效果分析。结果表明:随AA外加剂掺量增加,浆液流动性能变差,泌水率降低,单轴抗压强度逐渐增加,28d强度最大可达0.90 MPa;在6.5 MPa压力作用下封闭的超高水材料应变仅为6.02×10~(-3),超高水材料可视为不可压缩体;充填工艺系统简洁、高效、稳定,实现了精准自动化操作和半连续制浆、连续放浆的工艺,满足了工作面的快速回采和充填要求;超高水材料性能好、充填体密实度高、接顶充分,达到了显著的地表沉降控制效果,实现了煤炭资源的绿色开采。     

高水材料巷旁充填技术在安益煤业的应用

沿空留巷技术在煤矿中经常使用,该技术在提高回采率、解决采掘接替紧张等方面表现出一定的优势。高水材料作为一种能在高水灰比下快速凝结的特种水泥,具有早期强度高、增阻速度快的特点,适合用作巷旁充填材料。详细介绍了高水材料作巷旁充填材料的沿空留巷技术在安益煤业的应用工艺以及沿空留巷巷道的支护技术与方案,为相同或者类似条件下的沿空留巷提供参考。     

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。     

超高水材料阻隔式充填开采技术

超高水材料是一种水体积可达95%～97%,水灰比接近11∶1的采空区充填材料。结合超高水材料的基本性能,针对近水平煤层充填开采的难点,提出了阻隔式充填方法,通过对地表移动变形的观测表明,充填对控制地表下沉产生了决定性作用。该充填方式成功实施说明:超高水材料是性能良好的采空区充填材料;超高水材料阻隔式填开采技术是一种适合于近水平煤层的充填方法。     

粉煤灰高水短壁部分充填技术研究与实践

针对承压水上、建筑物下开采技术难题,在系统分析粉煤灰高水材料特性、充填工艺和禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(2008年第2批)"巷道式采煤"的基础上,通过理论分析、室内试验及现场实测等方法,对粉煤灰高水短壁部分充填工作面设计及围岩控制下效果进行了系统研究。主要结论包括:1对粉煤灰高水充填材料发泡机理、材料特性、充填工艺进行了分析;2提出了短壁部分充填工作面设计方法及采-充程序及工艺,数值模拟表明50 m充填联合支撑体与20 m采空区底板塑性区范围为6~8 m,顶板塑性区范围10~12 m;3充填体密实性、原位强度和安全系数表明,充填体与顶板接顶率大于95%,原位强度1.93 MPa,安全系数6.8,粉煤灰高水充填体联合支撑体系能够保持围岩稳定;4充填体和底板变形监测表明,短壁部分充填采场顶板最大下沉量80 mm,底板最大破坏深度8 m,底板隔水层厚度在安全范围之内。在埠村煤矿9111工作面进行了现场实施,相关研究成果可以对类似条件下的煤炭开采提供参考。     

超高水材料袋式长壁充填开采覆岩控制技术研究与应用

系统分析了超高水材料袋式充填开采采场覆岩结构的特点,得出了工作面支架需控岩层范围及其变化特征,揭示了长壁充填开采“支架-围岩”关系,明确了提高充填率是超高水材料袋式充填开采覆岩下沉控制的关键因素。结合亨健矿2515工作面充填开采地质与开采技术条件,开发并实施了隔板布置优化、采空区埋管补注浆充填、离层区打钻补注浆充填等充填率保障技术与工艺。现场实测结果表明,超高水材料袋式充填开采工作面矿压显现缓和、采场围岩破裂范围较小且能有效控制地表下沉：① 工作面巷道顶底板最大移近量为258 mm,两帮最大移近量为183 mm,围岩变形较小;② 微震监测系统表明,2515工作面超前破裂范围为20~30 m,围岩破裂高（深）度为顶板以上40 m至底板以下10 m,1个月后（推进距离60 m左右）已充填区域微震事件逐渐消失;③ 地表最大下沉量为265 mm,实测下沉系数为0.06。     

窄高水材料巷旁充填沿空留巷围岩偏应力演化及控制

为了解决高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩破坏严重及难以控制的问题,以登茂通公司2202综采工作面1.4m窄高水材料巷旁充填沿空留巷为工程背景,基于实验室实验测试了水灰比为1.6∶1高水材料的强度特征,通过数值模拟及现场工程试验研究了高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩偏应力分布规律及其失稳破坏机制。结果表明：①随着超前工作面距离的不断增加,偏应力峰值带位置逐渐发生偏转,偏应力峰值大小逐渐减小,越靠近工作面采动影响越剧烈|②超前工作面40m范围内的巷道围岩偏应力峰值带主要集中在巷道右上肩角与左下肩角,超前工作面距离大于50m时的围岩偏应力峰值带主要集中在巷道顶底板围岩深部处,且近似呈对称状分布|③工作面回采且留巷完成后,留巷围岩偏应力峰值主要集中于实体煤帮与实体煤侧顶板处,支护时需保证锚索杆体穿过实体煤帮及顶板围岩偏应力峰值带位置。基于此提出高水材料窄巷旁充填沿空留巷围岩采用“顶板全锚索支护+巷内三排单体支柱+实体煤侧补强锚索加固+巷旁高水材料充填墙”对拉预紧锚杆并辅以单体柱护墙+采空区侧单体柱撑顶并辅以锚杆加固顶板的分区域非对称综合控制技术,通过现场工程实践证明了留巷围岩控制技术的合理性,保障了高水材料窄巷旁充填沿空留巷的稳定性。