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。     

薄煤层巷旁充填沿空留巷技术

以某矿21201综采面运输巷为研究对象,选择了充填材料,对巷旁充填体的宽度进行了理论分析和数值模拟,确定了巷旁充填体的合理宽度为1.8 m;对设计方案进行了工业性试验,观测了留巷期间巷道变形情况.经现场观测,巷道变形稳定后,顶底板最大移近量为168 mm,两帮最大移近量为114 mm,除地质构造处受断层影响有较大变形外,其他部分均无大的变形、破坏现象.试验结果表明:既定的沿空留巷方案安全上可靠,经济上合理,所留巷道在小修情况下即可满足二次使用要求,取得了良好的留巷效果.     

两硬薄煤层沿空留巷稳定性研究

为解决两硬薄煤层条件下沿空留巷难度大的问题,以姜家湾煤矿为研究对象,提出了巷内采用协调让压支护、巷旁采用抗压和让压结合的支护方式,给出了恒阻让压锚杆(索)让压曲线及高分子让压膨胀材料和抗压材料的配比,经分析确定巷内采用18 mm×2 400 mm的让压锚杆和17.8mm×8 000 mm的让压锚索支护,巷旁采用2 m宽高分子让压膨胀材料和抗压材料支护方案。应用结果表明:巷道顶底板和两帮最大移近量分别为255、249 mm,巷道断面最大收敛率为15.0%,确保了两硬薄煤层沿空留巷的稳定性。     

较薄煤层沿空留巷技术研究与实践

济宁二号煤矿较薄煤层沿空留巷技术是集团公司一项新的留巷技术,针对较薄煤层综采工作面的特点,研制了先进的留巷设备和技术,通过留巷技术的应用,工作面留巷效率不断提高,为矿井的可持续发展做出了贡献。     

砂岩顶板薄煤层沿空留巷支护技术

针对砂岩顶板条件下采煤工作面沿空留巷围岩变形大、支护难等问题,通过数值模拟软件模拟了沿空留巷围岩变形及应力分布特点,并对沿空留巷围岩变形控制进行了分析。提出了采用"锚杆+锚索"的巷内基本支护和单体液压支柱作加强支护限制顶底板移近,对充填体补打支护锚杆限制充填体向巷道方向的横向运动的支护方法,并进行了现场试验。试验结果表明,采用该技术后,巷道围岩变形得到了有效控制,为工作面的正常生产创造了条件。     

薄煤层沿空留巷充填支架

针对薄煤层综采工作面开采的实际情况,设计一种新型的薄煤层沿空留巷充填支架,该支架很好地适应了薄煤层沿空留巷工作面的生产实际,工作面回采率高,充填支架安全性高、结构可靠、操作方便。     

薄煤层硬顶软底沿空留巷技术研究与应用

为提高煤炭采出率,减少巷道掘进量,在锦丘煤矿开采中实施沿空留巷技术,根据巷道硬顶软底的情况提出了沿空留巷支护方案,并通过数值模拟分析确定了巷道支护的具体参数,实践结果表明:留巷高度满足留巷要求,有效地控制了巷道围岩的变形,并且取得了很好的经济效益。     

薄煤层沿空留巷的技术实践

沿空留巷一般适用于开采缓斜和倾斜、厚2.0m以下的薄及中厚煤层。这种方法与留煤柱时相比,不仅可以减少区段煤柱损失,而且可大量减少平巷掘进工程量。也是缓解同一采区集中生产接替紧张局面的有效途径。显德汪矿通过采取特种支护切顶护帮沿空留巷的方式,收到了良好的效果。     

薄煤层开采高水材料巷旁充填沿空留巷技术研究

以南屯矿薄煤层3602工作面运输顺槽为工程背景,提出了沿空留巷的支护方法、;采用数值模拟分析了不同巷旁充填体宽度时的沿空留巷维护效果,确定了合理的巷旁充填体宽度。工程实践表明,该支护手段效果显著,高水材料巷旁充填沿空留巷效果达到了预期要求。     

高瓦斯薄煤层沿空留巷Y型通风技术研究

为实现无煤柱开采,提高回采率,实现连续开采,从根本上解决上隅角瓦斯超限问题,针对沙曲矿北翼2#煤层瓦斯高煤层薄的地质状况,在2#煤层首采22201工作面进行了沿空留巷Y型通风技术研究.通过理论分析,确定了22201工作面的巷道布置、支护方式和通风方式,设计了沿空留巷充填系统,在22201工作面实现了沿空留巷Y型通风系统,也为其它类似条件下沿空留巷Y型通风的研究提供了借鉴.     

“双软”顶底板薄煤层沿空留巷底鼓机理分析

综放沿空巷道底鼓不仅造成巷道的破坏,对窄煤柱、巷旁充填体乃至整个巷道的稳定性也有重要影响,强烈的底鼓带来大量的维护和翻修工作,严重影响矿井正常的生产,大大增加了巷道的支护和维修费用。采用Winker弹性地基理论模型,建立了沿空留巷底鼓力学模型,结合工程案例,对巷道底鼓力学模型进行了验证,研究结果表明:实体煤与巷旁支护体侧底板变形接近零,巷道区域底板变形呈现为"抛物线"特征,具有非正对称现象,底鼓最大变形处位于靠近巷旁支护体侧,最大值为628mm;实测变形监测100d后底鼓量最大值为645mm,理论模型最大值与实测最大值误差为2.6%。     

李堂煤矿薄煤层开采沿空留巷技术研究与应用

为提高薄煤层回收率和改善采掘接替紧张关系,以李堂煤矿9-2薄煤层92102轨道巷为工程背景,采用FLAC3D数值模拟,研究不同宽度条件下充填支护墙体的应力和巷内塑性区分布,确定合理的巷内支护参数和巷旁支护参数,并进行了工业性实践。现场测试得到了92102轨道巷围岩变形规律。通过矿压监测结果分析,得出该留巷围岩的变形规律,李堂煤矿92102轨道巷沿空留巷所采用的巷旁充填方案在技术上可行,满足工程实践要求。     

沿空切顶巷道围岩结构稳态分析及恒压让位协调控制

基于无煤柱切顶成巷力学机理,分析了沿空切顶巷道围岩结构演化过程和力学作用机制,建立了工作面超前区、成巷段动压区和成巷段稳压区的全过程力学模型。根据不同分区动压显现特征,提出进行空间补偿,构建自成巷围岩稳态体系的巷道控制思路。从技术工艺优化和支护结构改造两方面着手,以空区碎胀矸体为稳态承载体,以恒阻变形主动支护结构、滑移让位挡矸支护结构和恒压可缩临时支护设备为巷内让压支护体,将应力集中部位转移至采空区,实现让压过程中可控让位。以厚煤层工作面无煤柱自成巷开采为工程背景,提出了稳定性成巷控制方案。结果表明,人为构建巷道围岩稳态体系是实现厚煤层切顶成巷围岩协调控制的有效途径之一。留巷前期以顶板压力上升为主,留巷后期以恒压让位为主。配套支护结构的力学特性满足护巷要求,不仅设备损坏率低且巷道变形人为可控,所留巷道各项指标满足下一工作面使用要求。     

沿空留巷底板变形力学分析及底臌防控

上覆岩层垮落产生的动载荷通过巷帮煤体、巷内支护体以及巷旁支护体传递给底板,造成工作面后方一段距离的沿空留巷底臌变形加剧。为了控制上覆岩层垮落引起的底臌变形,在分析沿空留巷力学环境的基础上,建立底板力学模型,计算出沿空留巷煤帮弹性压缩区、塑性区、破裂区的宽度,以及煤帮对底板的作用力。应用关键层理论,确定顶板硬岩层位置及其破断顺序,以及垮断极限层的层位;采用顶板载荷条带分割法,计算出巷旁支护体对底板的作用力,并引入等效载荷的概念,构建底板等效载荷分布力学模型,将沿空留巷底臌与上覆岩层垮落紧密联系起来,分析上覆岩层垮落对底板的受力及变形影响,推导出底臌变形计算式。研究结果表明:上覆岩层垮落引起的底臌主要是由于塑性区煤体和巷旁支护体下方底板岩层高应力压剪破坏,以及巷道底板和采空区底板在强卸荷条件的拉伸破坏共同影响造成的。基于此,提出了降低塑性区煤体和巷旁支护体传递给底板的作用力,提高采空区冒落矸石对底板的作用力,防止巷道底板岩层拉伸破坏,巷旁支护体宽度、刚度与底板岩层强度相匹配等底臌防控措施,并应用于工程实践。     

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,...     

含夹矸厚煤层沿空巷道围岩稳定性及支护技术研究

为保障含夹矸厚煤层综放沿空巷道的稳定性,确保工作面的安全高效开采,采用数值模拟分析了不同夹矸条件下沿空巷道围岩的应力分布、塑性区分布以及巷道围岩的位移。研究表明:夹矸的存在破坏了巷道围岩的连续性,使得围岩稳定性较差;厚层夹矸条件下,巷道围岩较稳定;当夹矸硬度与煤层硬度相近以及夹矸位于巷道顶部时,巷道围岩稳定性相对较好。在此基础上,提出了合理围岩控制技术,确定选用锚网索配合梯形钢带联合支护的方式,并提出了合理的支护参数;通过工程实践2验证了含夹矸厚煤层沿空巷道围岩控制技术的合理性,确保了工作面的安全高效生产。     

突出矿井三软厚煤层综放面沿空留巷技术研究

煤与瓦斯突出矿井普遍存在煤层巷道掘进速度慢、采掘接替严重困难、巷旁煤柱存在发生煤与瓦斯突出危险的重大安全隐患等问题。安阳大众煤业有限责任公司基于开采煤层地质条件,探索适合突出矿井三软煤层特征的沿空留巷技术。13011工作面运输巷沿空留巷后已作为13031工作面回风巷正常使用,并且效果良好。该项技术的实施不仅为矿井创造了良好的经济效益,也可为类似地质条件的煤与瓦斯突出矿井高效安全生产提供借鉴。     

高瓦斯突出煤层原位充填沿空留巷技术研究

为解决高瓦斯煤层巷道掘进过程中易出现瓦斯突出、工作面回采瓦斯浓度频繁超限、工作面采掘接替紧张等难题,以高山煤矿1902工作面为工程背景,研究了高瓦斯突出煤层原位充填沿空留巷技术。通过理论分析选定预制混凝土砌块墙原位充填支护方式,理论计算出充填隔离墙体留设宽度为0.72~1.68 m;运用FLAC^3D数值模拟软件分析了0.8、1.2、1.6 m共3种不同墙体宽度条件下巷道围岩塑性区、巷道应力及位移分布规律,并在1902工作面进行现场试验与矿压监测。研究结果表明：随着充填隔离墙体留设宽度的增加,墙体切顶能力增强,巷道围岩应力、位移变形量减小,最终确定墙体合理留设宽度为1.2 m。现场监测留巷顶底板平均总移近量基本维持在250 mm±50 mm,两帮平均总移近量维持在200 mm±20 mm,从而检验了该技术的可行性,可为类似条件煤矿应用沿空留巷技术提供借鉴。     

沿空切顶成巷段巷道围岩变形规律研究

以宏景塔一矿回采工作面为研究对象,基于切顶卸压无煤柱自动成巷技术原理,采用数值模拟计算和现场实测的方法,对该矿成巷段巷道围岩支承压力分布及围岩变形规律进行分析。研究结果表明：随着工作面向前推进,巷道围岩支承压力呈先增大后减小最后趋于稳定的变化趋势,支承压力稳定值为13.5 MPa;受工作面回采动压的影响,距离工作面70 m以内,锚索受力急剧增大到恒阻值、巷道围岩变形明显;距离工作面70~150 m,锚索受力迅速减小、巷道围岩变形逐渐变缓;在距离工作面150 m之后,锚索受力仅有微量变化、巷道围岩变形趋于稳定。因此确定支护体回撤保守安全位置为工作面后方150 m。工程实践表明：所设支护体回撤距离能够应对巷道围岩变形,成巷效果良好。     

沿空留巷巷道底板破坏特征及影响因素分析

针对沿空留巷巷道底板变形严重等问题,分析了沿空留巷巷道底板破坏特征及影响因素,以山西2个矿作为研究对象,分析了沿空留巷巷道底板破坏特征,主要分为5个阶段,主要为掘进稳定期、一次采动前支撑影响期、一次采动后影响期、一次采动后稳定期和二次采动前支撑影响期;然后采用FLAC^3D数值模拟软件,对沿空留巷底鼓影响因素进行分析。研究为沿空留巷巷道底鼓的治理提供了理论基础。