厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制技术研究

针对厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制问题,以成庄矿53151巷为背景,通过数值模拟分析不同煤柱宽度塑性区的分布,确定了合理的窄煤柱留设宽度为6 m,并提出了锚杆支护、注浆加固和辅助支护相结合的围岩协同控制技术.现场试验表明,留设6m窄煤柱沿空掘巷,巷道围岩变形可控,支护体受力稳定,巷道能够安全使用.     

动压影响下留窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术

以湖西煤矿31104工作面运输巷掘进期间受相邻工作面动压影响为背景,利用理论分析和数值模拟相结合的方式确定窄煤柱的合理宽度为5 m,并提出以"高强预应力让压锚杆+预应力锚索"为核心强化护巷窄煤柱侧的支护方案。现场监测表明:动压影响下巷道围岩的最大变形量小于300 mm,锚杆的最大受力为165 kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象,有效地控制了动压巷道的底鼓和非对称变形,保证了煤矿高产高效地安全生产。     

中厚煤层沿空掘巷窄煤柱稳定性控制技术

根据采场上覆岩层运动规律建立了沿空巷道上覆弧三角块平衡的力学模型,分析了中厚煤层沿空巷道回采期间窄煤柱的受力特征,得出了回采期间沿空巷道的实体煤帮承载力的下降是影响窄煤柱稳定性的主要因素,在此基础上提出了采用"三高"锚杆支护技术强化实煤体帮与煤柱煤体强度,并提高超前支护的初撑力和工作阻力补偿实体煤帮承载力的损失;将顶板锚索桁架应用于加强煤柱与顶底板之间的联系,以控制窄煤柱向巷道内的整体位移。     

不同煤柱宽度厚煤层沿空掘巷围岩变形研究

为探究不同煤柱宽度条件下厚煤层沿空掘巷围岩的变形特征,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了不同煤柱宽度条件下的沿空掘巷围岩变形数值计算模型.通过对数值模拟模型进行合理的参数选择及运行计算,详细分析了不同煤柱宽度条件下沿空掘巷的顶板下沉量、底板鼓起量、两帮变形量.结果 表明:随着煤柱宽度的增加,沿空巷道的顶板下沉量、底板...     

浅埋深小煤柱沿空掘巷围岩控制技术探讨

为提高回采率、节约掘巷成本,薛虎沟煤矿2-106A工作面运输顺槽设计留小煤柱护巷掘进.通过理论计算初步确定窄煤柱护巷的合理宽度为5 m,为验证其合理性,建立模型对不同煤柱宽度条件下的巷围岩变形情况进行分析.现场应用过程中进行围岩位移监测,顶底板的最大移近量为156.8 mm,煤柱帮的最大移近量为80.5 mm,实体煤帮...     

厚煤层综放面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

针对大煤柱巷道易出现应力集中且变形严重的问题,以青洼煤矿2203工作面为背景,提出采用小煤柱沿空掘巷。运用理论分析、数值模拟等方法对沿空巷道顶板覆岩结构演化特征及煤柱尺寸确定进行了研究。结果表明：合理区段煤柱尺寸为5 m,对小煤柱巷道顶板和煤柱帮进行主动强力支护,掘巷期间顶底板收缩量108 mm,两帮收缩量216 mm,能满足安全生产要求。     

厚煤层沿空掘巷围岩变形控制技术

针对张集煤矿1213（3）厚煤层大采高综采面的具体地质采矿条件和现有支护状况，分析了1213（3）面沿空掘巷的技术措施，在实测资料基础上，分析了厚煤层大采高综采面沿空掘巷围岩控制的效果，得出的结论对厚煤层沿空掘巷推广应用具有指导意义。     

倾斜特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性研究

为提升矿井采掘接续能力、实现煤炭资源的精采细采,改变以往留设大煤柱导致回采率低的现状,以石槽村煤矿211203工作面回风巷为工程背景,在研究综采工作面采动矿压显现规律基础上,对比分析了巷道3种布置方式的优缺点,提出上覆岩层协同控制系统,分析窄煤柱沿空巷道围岩结构体系各组成元素对上覆岩层的协同控制作用,给出了沿空掘巷围岩控制方法,具体优化方法为：①确定窄煤柱合理留设宽度使新掘巷道处于最佳应力环境以确保煤柱稳定性;②应用钻孔卸压技术、“三高”锚杆(索)支护技术增强巷道围岩自身承载能力。结合现有支护经验和具体地质条件,设计了211203综采工作面回采巷道围岩变形控制具体支护方案,重点控制煤柱三角区域、肩窝、底角等薄弱部位的稳定。应用表明现场支护效果较好,能满足巷道使用要求。

     

上煤层遗留煤柱影响段沿空掘巷围岩破坏特征及补强支护措施

为研究近距离煤层开采期间上煤层遗留煤柱影响段沿空巷道围岩破坏特征及针对性补强支护措施,以神华宁煤集团灵新煤矿051606工作面工程地质条件为背景,通过现场调研、理论分析、工业性试验和矿压观测等手段,对051606回风平巷沿空掘巷期间受上煤层遗留煤柱影响进行研究。结果表明:当051606回风平巷掘进至上煤层遗留煤柱边界下方时,主要受剪切应力影响,而当继续掘进至遗留煤柱中轴线位置下方时,主要受垂直应力影响;051606回风平巷围岩主应力差呈非对称分布,煤柱侧内主应力差值整体要高于实体煤侧。提出以高强预应力锚杆和单体锚索为基础,辅以钢筋梯子梁、钢筋网和架棚支护的强护顶护帮围岩强化控制技术,现场应用结果表明,巷道顶底板和两帮移近量均约为300 mm,取得了较好的围岩控制效果。     

倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度留设研究

针对倾斜煤层半煤岩沿空掘巷围岩产生非对称大变形的难题,以贵州土城矿1509回风巷为例,进行了该类巷道合理煤柱宽度留设研究。基于极限平衡理论建立了倾斜煤层半煤岩沿空掘巷合理煤柱宽度计算模型,结合该矿实际生产地质条件计算得出煤柱合理理论宽度为4.68～5.46m|通过数值模拟分析了5种不同宽度煤柱下1509回风巷围岩塑性区分布、应力及位移演化规律,模拟结果表明：当煤柱宽度为5m时,巷道稳定性较好且能保证矿井的回采率。现场试验结果显示,1509回风巷采用留设5m宽煤柱进行掘进护巷后,巷道轮廓相对完整,变形明显减小,围岩完整性较好,有利于提高倾斜煤层半煤岩沿空掘巷的稳定性。     

厚煤层沿空掘巷围岩变形控制技术

针对张集煤矿1213(3)厚煤层大采高综采面的具体地质采矿条件和现有支护状况,分析了1213(3)面沿空掘巷的技术措施,在实测资料基础上,分析了厚煤层大采高综采面沿空掘巷围岩控制的效果,得出的结论对厚煤层沿空掘巷推广应用具有指导意义。     

沿空掘巷窄煤柱稳定性影响因素及工程应用研究

统计了中国东西部6个煤矿典型案例,总结分析了影响窄煤柱变形破坏的关键因素。利用FLAC数值计算研究了不同煤层强度和厚度、煤层埋深、基本顶强度、掘进和采动以及支护强度等因素影响下窄煤柱变形破坏特征,确定了这些因素的影响效果;在基本顶能沿采空区边缘切断的前提下,坚硬的基本顶有利于窄煤柱的稳定;沿空掘巷窄煤柱的宽高比对围岩变形的影响最大,过小的宽高比容易造成煤柱本身整体失稳;锚杆对窄煤柱浅部围岩强度进行强化,提供一定的侧向约束力,控制煤柱表面向巷道内移动。最终提出不同影响因素下保障窄煤柱稳定的控制对策。     

遗留煤柱下近距离特厚煤层临空掘巷合理煤柱尺寸北大核心

选择合理的护巷煤柱尺寸是临空掘巷成功和安全的前提;以某矿30503工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践相结合的方法,对上覆遗留煤柱和本煤层相邻采空区条件下临空掘巷区段煤柱的合理尺寸进行了研究。结果表明:通过理论分析遗留煤柱沿底板应力变化规律,确定区段煤柱留设尺寸范围应在7~10 m之间;运用数值模拟分析了不同煤柱宽度条件下临空巷道煤柱应力和变形破坏规律,综合理论分析和数值模拟得出留8 m煤柱合适。现场监测结果表明,留8 m煤柱时,临空巷道顶板最大变形量为359 mm,两帮变形量为66 mm,巷道围岩变形稳定,能够满足现场实际生产要求。     

孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术探讨

以正利煤业14-1105孤岛工作面为工程实例;针对沿空巷道变形严重等问题,采用理论分析及工程经验等研究手段,探讨分析了沿空掘巷支护与窄煤柱的稳定性,选定最佳煤柱宽度宜为5～6 m;对顶板实施纵向预裂卸压,拟定了预裂卸压具体技术参数;通过井下工作面应用实践,该技术方案能够有效保障巷道的安全稳定.     

软顶底采场沿空掘巷窄煤柱尺寸留设研究

留设较宽的沿空掘巷煤柱不但造成煤炭资源浪费,往往在回采后出现应力集中效应,窄煤柱的留设是沿空巷道围岩结构的关键组成部分,其稳定性最终关系沿空掘巷技术的成效好坏。本文根据具体的地质资料采用FLAC~(3D)数值模拟软件分析了回采期间煤柱应力分布以及位移特征,综合考虑煤柱的尺寸设计及留设煤柱的稳定性、资源的回收率,最后留取5m煤柱作为沿空留巷的护巷煤柱。     

沿空掘巷窄煤柱宽度确定

沿空掘巷是我国煤矿回采巷道布置和维护的一种技术。本文针对具体生产地质条件,运用极限平衡理论、数值分析和现场工业性试验相结合的方法,通过应力场分析,得出：煤宽为3~5m时,垂直应力分布近似呈钝角三角形;煤宽为5~8m时,垂直应力分布近似呈锐角三角形;煤宽为8~10 m时,垂直应力分布近似呈梯形。通过位移场分析,得出煤柱向巷道内位移普遍大于向采空区侧位移,且随着煤柱宽度增大向巷道内位移增大,向采空区侧位移相对影响较小。最后得出沿空掘巷窄煤柱宽度的确定方法,即从上区段采空区侧向支承应力分布规律和应力场分布、位移场分布、巷道围岩变形与煤柱宽度的关系及窄煤柱宽度的极限平衡理论计算5个方面综合考虑窄煤柱的宽度,最终确定窄煤柱宽度为5m。现场工业性试验表明,沿空掘巷巷道变形大、破坏严重的现状得以改善。