跨下山开采巷道维护实践

七五煤矿３３０采区采用双翼走向长壁跨下山开采方式，车场采用走向联络上山与工作面顺槽联络。自１９９２年起，３０采区三、四、五、六、七部车场受到３３０３、３３０７、３３０９、３３１１四个区段的１２个工作面的采动影响。我矿巷修工区在生产中探索并掌握了矿压对巷道影响的规律，在实践中总结出适合本矿跨下山开采的特点的巷道维修技术措施，确保３３０采区生产的顺利进行，取得了较大的经济效益和安全效果。     

回风下山矿压显现与控制

本文以翟镇煤矿三采回风下山猴车上车场区段矿压显现情况为切入点，深入分析了翟镇煤矿采区上下山的矿压显现机理及其特征，总结了巷道控制的基本规律并提出了具体措施。     

煤层群开采矿压显现的时空关系及相互影响研究

结合平煤集团八矿条件，从矿压显现的时空关系及其相互作用规律出发，采用现场观测、相似模拟等实验方法，研究了煤层群开采产生的复杂应力场和位移场对巷道稳定性的影响，探讨了采准巷道与工作面开采之间合理的时空关系及其巷道的合理布置方式。     

近距煤层开采矿压显现规律分析

为解决近距煤层开采采场矿压控制问题,对祁东煤矿6130、7130综采工作面进行了现场实测,得出了两工作面的初次来压、周期来压步距。在此基础上,结合理论计算和UDEC软件对采场覆岩的顶板破断、应力分布情况进行了模拟。     

近距离煤层开采的矿压显现

急倾斜近距离煤层群开采时 ,矿压显现对采掘影响很大 ,表现不仅在走向方向 ,也在倾向方向 ,影响巷道的布置和开采顺序。从理论和实践中分析矿压显现的一般规律 ,总结不同状况下 ,开采时相互之间的矿压显现和互相影响程序 ,提出同采 (掘 )时巷道布置和开采顺序关系的条件     

倾斜煤层回采巷道矿压显现规律研究

龙华煤矿1104工作面受回采工艺及特殊地质条件等的影响,巷道断面变形十分严重。用现场实测方法,分析了该工作面超前支承压力的分布规律,得出超前支承压力的影响范围;分析了巷道变形的3种主要形式以及各形式的变化规律。为指导该矿以后的支护工作,应用Matlab对巷道围岩变形规律进行了多项式曲线拟合。此外,对现有的支护方式进行评价,提出了合理的建议。     

水城矿区煤层群开采矿压显现规律及顶板控制技术

通过对水城矿区井下不同布置方式的巷道顶板离层情况进行实测,在分析实测数据的基础上,结合矿压理论和现场经验,总结出水城矿区煤层群开采矿压显现规律,并据此提出了煤层群开采的巷道顶板控制方法,为相似地质条件下煤炭资源的安全高效开采提供了依据,对煤层群开采的顶板控制具有一定的借鉴作用。     

浅析近距离煤层开采巷道集中压力显现规律

以马脊梁矿井下近距离煤层开采为实例,从巷道布置方式、支护方式、地质构造等方面论述了近距离煤层开采巷道集中压力的显现规律以及在开采实践中采取的相应措施。     

急斜煤层放煤巷道矿压显现分析

保持放煤巷道的稳定是急倾斜煤层巷道放顶煤成功的关键。本文在现场观测的基础上应用矿压理论，对放煤巷道的受力状况进行分析。     

近距离煤层群窄煤柱下应力分布及巷道布置北大核心

针对近距离煤层群窄煤柱下的应力分布及巷道布置问题,采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法对窄煤柱下部煤岩层的应力分布特征进行分析。研究表明:受相邻工作面顺序回采的影响,煤柱上覆岩层向后回采工作面侧回转,导致支承应力峰值向后回采工作面一侧偏移,煤柱支承应力呈不对称分布;受支承应力影响,煤柱下部煤岩层应力分布表现出与支承应力对应的不对称性,不对称程度随煤柱宽度的减小而升高。结合实际工程案例,根据下部煤层底板垂直应力及主应力差分布,同时考虑到应力不对称分布的影响,最终确定了下部煤层回采巷道位置。     

大倾角煤层群采煤设计初探

大倾角、煤层群采煤设计以开滦唐山矿业分公司重点衔接区域岳胥区- 6 80水平采区为设计对象。岳胥区- 6 80水平采区可采煤层3个,煤层倾角30°。设计中采用了联合布置方式,较好解决了大倾角、煤层群、两翼开采及通风、运输等问题     

采空区下近距离特厚煤层回采巷道失稳机理及其控制

采空区下近距离煤层开采时,下层煤回采巷道将受到上煤层采空区遗留煤柱、本煤层相邻工作面动压的影响,针对孙家沟煤矿特厚煤层放顶煤工作面13311回风巷严重的冒顶、两帮内挤和底臌等变形破坏现象,采用现场实测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了回采巷道失稳机理及主要影响因素。研究表明,13311回风巷变形失稳主要影响因素为迎邻近工作面回采动压掘进、巷道布置方式和巷道支护参数不合理。与上层煤回采巷道垂直布置、巷道支护强度低且迎采动掘进时,下层煤回采巷道容易失稳。为改善13313回风巷围岩稳定性,有效控制巷道变形,根据试验巷道围岩物理力学性质及受力特征,研究提出了有针对性的解决方案:首先改进巷道布置方式,将下煤层回采巷道布置在采空区下,且应距离上煤层采空区遗留煤柱不小于20 m;其次增大护巷煤柱宽度,把区段护巷煤柱宽度增加到20 m以上,减少迎采动掘进动压的影响;最后,采用高预应力全锚索加强支护,提高锚杆锚固段的整体性及其承载能力。据此,在13313回风巷进行了工业性试验并进行了巷道矿压观测,结果表明:经受相邻13311工作面回采动压影响后,区段煤柱整体完整,具有良好的承载性能;锚索受力达到了250～300 kN,约为其破断力的50%,锚索受力增长平稳,较好地控制了巷道离层和围岩变形;13313回风巷顶底板移近量为400 mm左右,两帮移近量为300 mm左右,巷道围岩变形量得到了有效控制,保证了巷道的整体稳定性,取得了良好的支护效果。但是,采用该种巷道布置方式,下层13号煤层13313工作面回采时,因工作面上方11号煤层区段煤柱集中应力的影响,对其顶板和煤壁管理提出了更高的要求,需引起高度重视。     

深部近距离煤层群采动力学行为探索

我国深部近距离煤层群赋存开采比重大,采动力学机理不清,导致开采效率低,安全事故频发。深部煤岩体所表现出的物理力学特性及变形破坏特征较浅部有着本质差异,尤其在深部近距离煤层群开采条件下,临近工作面扰动影响将导致更加复杂的采动应力重分布过程。针对深部近距离煤层群采动影响下巷道围岩控制难题,依托平煤十二矿己_(14)和己_(15)深部近距离煤层群工程实践,在己_(15)-31030工作面进风巷内开展了巷道收敛变形、锚索应力现场原位监测试验,理论计算了近距离煤层群底板破坏范围并推导得出了巷道围岩变形速度公式,初步揭示了深部近距离煤层群采动力学行为。研究表明:己_(14)煤层底板破坏深度理论值约21.24～30.88 m,上覆煤层采动影响导致本煤层采场边界改变,巷道顶底板及左右帮收敛量约400 mm,巷道收敛变形量随采煤工作面推进呈现阶梯式缓慢增长与指数式快速增长两阶段模式,其中指数式快速增长阶段为巷道变形的主要阶段;锚索应力随采煤工作面推进呈现"近线性增长—跃阶式降低"两阶段演化模式,顶板锚索应力平均变化率、峰值应力均显著高于巷帮相应参数,巷道顶板采动效应较巷帮更为明显;锚索应力峰值点滞后最大收敛变形位置约40 m,采动影响时效相比单一煤层开采大幅延长约35 m,采动应力变化率及其峰值分别降低约53.5%,24.5%,己_(15)煤层采动影响范围约105 m;巷道围岩变形速率与距采煤工作面距离呈现反比例函数关系,在此基础上,进一步推导得出深部近距离煤层群距采煤工作面不同距离处围岩变形速度预测公式,并对比现场原位监测数据验证了该公式的合理性。研究成果可为同类深部近距离煤层群的巷道围岩变形速度预测、巷道支护及采矿技术优化等工程问题提供参考。     

近距煤层群下部煤层回采巷道布置研究

近距煤层群开采工作面间易相互作用,下部采场围岩力学环境复杂,巷道布置要求高,合理布置回采巷道是下部煤层高效开采的关键。为解决下部煤层回采巷道布置难题,综合采用现场实测、数值计算、理论分析等手段,对下部煤层回采巷道松动圈范围、巷道布置影响因素、巷道布置参数等进行研究,研究结果表明:近距煤层群下部回采巷道布置的主要影响因素为上部采场残余煤柱承载、上部采空区水及同煤层采动作用;残余煤柱承载形态呈现为马鞍状,煤柱承载会向底板岩层转移,并于煤柱附近底板岩层中发生应力集中,应力强度与距煤柱距离呈负相关性;下部煤层同煤层临近采场采动促使拟布置巷道围岩承压整体呈现出"升高-降低-升高-降低"的分布特征,且上下采场采动作用易叠加;近距下部煤层回采巷道布置的关键是兼顾上、下煤层采动影响,合理设计工作面间煤柱宽度。     

厚煤层独头巷道长距离掘进综合技术

淮南新集一矿使用国产综掘设备,在施工综放面回采巷道时,长距离独头掘进１４００多米。本文重点介绍长距离独头掘进供电、供风和防止煤层自燃发火的主要措施。     

薄煤层开采软弱煤岩体巷道变形特征与稳定控制

针对百色矿区薄煤层开采条件下半煤岩巷道大变形及难控制等问题开展了一系列研究工作。首先,在巷道工程资料与数据的基础上,开展了薄煤层回采巷道工程地质特征的分析,发现薄煤层巷道围岩地质构造普遍较为复杂,岩体完整性差;现场监测了回采巷道围岩的变形全过程,分析了掘巷影响阶段、掘巷影响稳定阶段和工作面回采期阶段等时期的围岩工程行为及变形特征。然后,根据所收集的岩样和自制的煤岩组合体试样,分别进行了点载荷强度和不同高度比的煤岩组合体力学强度试验,结果表明,此类岩石力学强度较低,煤体与岩体破坏呈不均匀性。最后,在现有的理论基础上,分析了半煤岩巷道的滑移机制,推导了煤岩体层间滑移与巷道围岩失稳的本构方程,根据锚索的挤压承载和锚杆抗剪作用机理等阐明了软弱半煤岩巷道控制原理和支护要点,提出了以"顶板预应力长锚索+帮高刚度桁架锚索"为主体的"锚、网、索、梁"整体支护技术。支护试验表明:所提出的支护技术对于半煤岩巷道的控制效果较好,围岩变形在可控范围之内。     

深井大倾角厚煤层沿空掘巷底板冲击机理与防治研究

为了研究深井大倾角厚煤层沿空掘巷底板冲击机理与防治方法,以华丰煤矿14采区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、SOS微震监测和钻屑量监测等手段,对1412上巷沿空掘巷防治底板冲击进行了研究。结果表明,围岩水平应力和法向应力越低,存储在底板坚硬岩层中的能量就越小,冲击破坏时对巷道造成的影响就越小。揭示了沿空掘巷底板冲击防治机理,通过改变底板能量积聚和应力环境,可有效消除底板冲击危险性。提出留设5 m负煤柱沿空掘巷防治底板冲击的优化设计方案,并在1412上巷进行工业性试验,微震和钻屑法监测数据均表明有效降低了巷道底板发生冲击的可能性。     

近距离煤层群走向高抽巷层位布置研究

深部近距离煤层群煤炭开采面临瓦斯治理难题,走向高抽巷是解决邻近层瓦斯的重要技术之一,高抽巷层位是影响抽采效果的关键。基于采动裂隙“O”形圈理论阐述了走向高抽巷抽采邻近层瓦斯作用原理,采用裂缝带高度经验公式及关键层理论,提出了走向高抽巷层位的理论计算方法。阳泉矿区应用实践表明,高抽巷与15号煤层的层间距在由30 m增加至80 m时,瓦斯浓度呈降低趋势且变化趋缓,抽采瓦斯混合量与瓦斯纯量呈增大趋势,变化趋势的拐点为层间距70 m或者层间距与煤厚比值为9.5左右,与理论计算结果一致。     

浅谈98号煤层西翼采区主要巷道布置及其特点

介绍了 98号煤层西翼采区的概况及巷道布置的特点