潞宁煤矿沿空巷道顶板大深度切顶卸压技术设计及应用

为了控制沿空侧巷道顶板的强压影响,借鉴现有的沿空留巷切顶卸压技术,结合潞宁煤矿22113工作面的实际生产状况,提出了沿空巷道顶板大深度切顶卸压技术。通过模拟确定22113工作面回风巷的合理切割高度为12 m,爆破间距6 m。实测结果表明,该技术有效的控制了巷道变形和煤柱稳定性。     

残煤复采工作面无煤柱护巷回采巷道支护设计研究

本文以关岭山煤矿30102复采综放工作面回采巷道支护技术为工程背景,通过现场调研和资料分析,对复采综放工作面沿空留巷回采巷道的支护技术参数进行了详细的研究。对复残采区煤层赋存情况进行统计分类,主要可划分为4种,分别为：(1)残留煤柱;(2)煤层底部为空巷,空巷内顶煤未垮落;(3)煤层底部为空巷,空巷内顶煤垮落且直接顶完整;(4)煤层底部为空巷,空巷内顶煤垮落、直接顶泥岩局部垮落;定性给出了复采工作面沿空留巷回采巷道的支护技术参数。     

哈拉沟煤矿12201工作面切顶沿空留巷关键技术参数研究

为保证切顶沿空留巷技术在哈拉沟煤矿中应用成功,结合理论分析、数值模拟及现场实测等方法对其进行切顶沿空留巷关键参数的深入研究。结果表明:切顶高度越大,巷道顶板卸压区范围相应越大,表明切顶卸压对巷道顶板应力的影响范围与切顶高度成正相关趋势变化,确定了沿空留巷实施中的最优参数值。相关研究成果已在哈拉沟煤矿12201工作面进行了现场应用,为同等条件下实施沿空留巷提供了借鉴。     

无充填带沿空留巷支护技术研究

为研究合理的连续开采接替方式及巷道支护技术,提高煤炭资源回收率。以章村煤矿4224采区为工程对象,利用层次分析法确定出单巷沿空留巷连续开采方式为最佳的连续开采方式,在对无充填沿空留巷支护机理分析及实际地质条件的基础上,确定利用单体支柱配合铰接顶梁加强采空区侧巷道顶板支护的方式,使采空区侧矸石形成"矸石垛"支撑沿空留巷顶板,通过巷道矿压观测数据分析:沿空留巷两帮及顶底板的最大移近量分别为600 mm、800 mm,有效的控制了巷道变形,满足留巷的要求。     

2-118C1回风巷沿空留巷技术研究

针对干河煤矿2^#煤层厚度大,留设的区段煤柱损失煤炭量大的问题,提出采用沿空留巷技术。通过分析确定了沿空留巷方案和巷道支护方案。通过2-118C1工作面现场试验,现场效果良好。     

浅析常村煤矿31101综采工作面沿空留巷柔模(局部)变形因素和治理方案

潞安环能股份有限公司常村煤矿31101综采工作面推进850 m,剩余350 m,采煤工艺为综合机械化放顶煤采煤法。随着综采工作面推进,沿空留巷柔模包部分变形,导致巷道局部变形,为了更好地节约矿山巷道的成本,避免二次维护的开支,在分析沿空留巷破坏的原因基础上,提出了防治对策,改进了支护方式。调查研究结果,从沿空留巷柔模的设计宽度、周围的巷道布置密度、地质构造的影响、综采工作面的推进速度、开采深度、柔模的流变性和煤层倾角的因素综合分析治理,技术上可靠,经济合理,提高了沿空留巷的服务年限和成本节约。     

无巷旁充填沿空留巷支护技术研究

为研究合理的连续开采接替方式及巷道支护技术,提高煤炭资源回收率。以章村煤矿4224采区为工程对象,利用层次分析法确定出单巷沿空留巷连续开采方式为最佳的连续开采方式,在对无充填沿空留巷支护机理分析及实际地质条件的基础上,确定利用单体支柱配合铰接顶梁加强采空区侧巷道顶板支护的方式,使采空区侧矸石形成"矸石垛"支撑沿空留巷顶板,通过巷道矿压观测数据分析得出,沿空留巷两帮及顶底板的最大移近量分别为600 mm和800 mm,有效地控制了巷道变形,满足留巷的要求。     

不同影响因素下沿空留巷围岩变形规律研究

为保障辛安煤矿沿空留巷工作的安全进行,通过FLAC^3D数值模拟软件分析煤层厚度、煤层倾角和煤层埋深等因素对辛安煤矿沿空留巷围岩变形的影响,得到不同影响因素对留巷围岩变形具有不同的影响效果,随着煤层厚度和埋深的增大,留巷围岩变形程度逐渐增大;随着煤层倾角的增大,留巷围岩变形程度逐渐减小。可根据留巷围岩变形程度设计不同的围岩控制方案,所得研究结果可为辛安煤矿其他工作面或相似地质条件下的沿空留巷围岩控制提供参考。     

象山矿无煤柱沿空留巷成套技术研究

基于切顶卸压沿空留巷理论及象山矿现场实践,以3号煤21311辅助进风巷切顶沿空留巷为研究对象,围绕三软煤层切顶卸压沿空留巷主要影响因素,形成一整套集巷道支护、井下设备快速运输、采空区封堵于一体的沿空留巷成套技术。对巷道表面位移及新型单体支柱支承力进行测量,研究沿空巷道在切顶卸压工艺下的围岩及压力变化规律,对新型挡矸柱挡矸效果进行分析,结果表明：单体支承压力与工作面距离成正比,离工作面越近,巷道压力越大。     

冒落矸石自行充填沿空巷道矿压显现规律研究

结合葛泉煤矿1528工作面运输巷具体的煤层赋存条件和开采技术条件,通过在巷道内将强制切顶与矸石护帮融为一体的特种组合支护,研究试验了一种利用工作面内的冒落矸石进行巷旁自行充填的沿空留巷技术。通过大量的现场实测与对比分析,研究了受2次重复采动影响的巷道顶底板与两帮围岩的变形规律,得出了影响巷道围岩变形规律的主要因素,为实现冒落矸石自行充填沿空留巷技术的工程应用提供了理论依据和技术支持。     

沿空巷道切顶围岩变形控制机理及工程应用

为减少薄-中厚煤层开采工作面区段煤柱损失,提出了切顶法沿空成巷无煤柱开采技术,即在上区段回采工作面运输巷内,采用张拉聚能爆破在运输巷顶板与采场侧向顶板间形成一条切缝结构面,该结构面可阻滞采场侧向顶板移动压力向沿空巷道围岩的传递,并促使侧向顶板沿切缝切落,切落矸石则隔断采空区而形成运输平巷采空区侧巷帮,矸石碎涨后充填冒落空间支撑上位岩层继续移动,从而实现沿空巷道稳定。沿空巷道切顶力学模型的理论与数值分析结果显示,巷旁爆破切缝将可传递采场岩层移动变形压力的岩梁结构改变为沿切缝切落的短臂岩梁结构,大大降低了沿空巷道受采场侧向岩层移动变形压力的作用,减小了沿空巷道围岩压力及变形量。基于该原理提出的巷内加强支护、巷旁密集支护、巷道顶板切缝等主被动联合切顶技术,在各种不同条件下薄煤层、中厚煤层切顶成巷工程实践中均取得了良好效果,实践表明,该方法可有效降低采场岩层移动对沿空巷道产生的压力,减小沿空巷道围岩变形。     

韩家湾煤矿切顶卸压沿空留巷技术应用

为进一步提高煤炭资源回收率,以韩家湾煤矿214201工作面应用沿空留巷开采技术为背景,为确保工作面成功留巷,在工作面实施爆破切顶卸压技术实践。结合煤层顶底板岩石物理力学性质,通过理论分析与现场试验确定切顶卸压爆破技术参数,在实施爆破切顶前采用恒阻大变形锚索加强切顶侧顶板支护,之后采用爆破切缝技术定向切顶卸压。现场监测结果表明,爆破切顶卸压之后,顶板能够按照预定的方向切缝,在工作面回采过程中,通过对留巷支护参数及形式的设计,最终所留巷道效果明显,达到了沿空留巷的目的。     

特厚煤层小煤柱加固及双柔模墙留巷支护设计研究

为了解决特厚煤层分层开采底分层沿空留巷瓦斯超限问题,采用柔模混凝土沿空留巷技术,在白芨沟煤矿0102402工作面进行了特厚煤层分层开采沿空留巷应用,重点研究了巷道副帮小煤柱加固方案、特厚煤层分层开采双柔模墙沿空留巷设计方案。应用结果表明：在厚煤层底分层工作面实施双柔模墙开采技术后,现场留巷巷道顶底板形变量减小,巷道采空区侧顶板维护较好,顶板钢梁形变量小,整体留巷效果好,留巷巷道解决了下区段4个分层回采瓦斯超限问题,提高了煤炭采出率,对厚煤层及特厚煤层分层开采沿空留巷技术有良好的经济效益和应用前景。     

三软煤层沿空留巷技术研究

通过对新郑煤电12209工作面运输巷三软煤层进行分析,提出了三软煤层巷旁浇筑支护沿空留巷技术方案,包括超前扩帮支护、巷道喷浆注浆加固、单体液压支柱抬棚支护、切顶卸压和沿空留巷混凝土墙体浇筑等工艺技术.经沿空留巷现场监测点监测发现,留巷出现变形、顶板向充填墙体一侧倾斜下沉、底鼓严重、煤帮局部挤出等问题.针对监测到的情况,...     

沿空巷旁支护适应性原理与支护方法

沿空留巷作为无煤柱开采技术的重要组成,在薄及中厚煤层等条件下已经试验成功,但对于厚层坚硬顶板来压剧烈状况,沿空留巷效果差。本文在分析坚硬顶板岩梁剧烈运动特征的基础上,提出了沿空巷旁支护适应性原理,包括载荷适应性和变形适应性两方面;构建了“柔-强”组合巷旁支护力学结构模型,即采用柔性材料缓冲坚硬顶板先期剧烈沉降、高强材料承担顶板后期作用,发明了定量确定巷旁“柔-强”巷旁支护体分层厚度的方法;初步探讨了采空区矸石压缩与巷旁支护的流变协同力学特征,推导了采空区矸石压实稳定时间计算公式,分析了巷旁支护强层材料流变性能要求。现场试验表明,采用该方法实现了坚硬顶板条件下的沿空留巷,推动了无煤柱绿色开采技术进步。     

顶底双软薄煤层沿空留巷支护技术

针对顶底双软薄煤层沿空留巷出现的问题, 基于矿压关键层理论, 分析了沿空留巷围岩变形机理, 提出了预掘软弱顶板, 建立“Z”字台阶型沿空留巷结构的错位沿空留巷方法。现场实测表明:该方法采用优先垒砌矸石墙, 巷道内及时构建胶结充填体和单体支柱补强支护的沿空留巷工艺, 留巷效果良好。     

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。     

复杂地质条件下的沿空留巷实践

根据淮南矿区顾桥煤矿11-2煤层矿压显现规律,在1115(1)工作面采用沿空留巷"Y"型通风方式,通过采前加固支护、端头加强顶板管理、采后加强支护等措施,解决了深部开采高瓦斯、高地温及地质条件复杂难支护等问题,得出了一套在复杂地质条件下如何实现沿空留巷的施工方法.     

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。     

直覆厚硬顶板无煤柱留巷技术

为解决10 m厚石灰岩直覆顶板开采隐存的采空区顶板大面积悬顶、瓦斯积聚超限及留设煤柱导致应力集中等灾害问题,提出无煤柱沿空预裂切顶留巷技术。对留巷巷道顶板实施超前预裂,切断巷道顶板与采空区直接顶、基本顶的联系,周期来压作用下沿预裂面垮断,构筑的充填墙体隔断采空区并支撑上位岩层,改善巷道围岩应力环境。基于该方法的无煤柱留巷关键技术已在晋城矿区得到推广应用。