“三软”煤层回采巷道支护技术研究与实践

以梨园矿二1-21110工作面为研究对象,研究了"三软"煤层工作面回采巷道在原U型钢支护形式下巷道变形规律,并从支护结构、围岩特性等多个方面分析回采巷道破坏机理。经研究决定采用"锚网+U型钢可缩性支架"辅以锁腿锚杆对该工作面回采巷道进行支护。结果显示,该支护形式下回采巷道变形仅为原支护的40%,支护效果较好。     

永华一矿回采巷道支护经验与教训

结合近年来永华一矿“三软”煤层回采巷道的支护方式,深入剖析了不同巷道支护失败的原因,总结了其中的经验教训,为今后选择合理的巷道支护方式提供了借鉴。     

临涣煤矿9#煤层回采巷道支护效果的数值模拟分析研究

采用FLAC软件,对临涣煤矿9#“三软”煤层回采巷道的3种支护方式,即工字钢梯形棚、锚杆钢带、梯形棚-锚杆钢带联合支护的支护效果进行了数值模拟分析,提出了适合该煤层工作面回采巷道条件的巷道支护方式。     

三软煤层炮采工作面高产高效探索

三软煤层高产高效工作面的实现,必须采取一系列针对性的措施。永华一矿对三软煤层工作面布置进行了优化,应用联合支护技术对巷道进行支护,采取合理的劳动组织关系及作业方式,并执行规范的工作面管理制度。上述措施的实施,达到了控制巷道变形、提高采出率的目的,实现了工作面的高产高效。     

大采高工作面回采巷道布置层位选择及差异性分析

为了确定厚煤层大采高工作面回采巷道在煤层中的合理层位,提高煤层巷道围岩控制的可靠性,通过理论分析和数值模拟,研究了同等支护条件下在不同层位(沿顶掘进和沿底掘进)回采巷道的支护与围岩的相互作用效果。结果表明:在巷道高度小于煤层厚度的大采高一次采全厚综采工作面条件下,工作面回采巷道沿煤层顶板掘进与沿煤层底板掘进相比,巷道围岩控制更可靠,顶板更容易维护,可适当降低巷道顶板的支护强度。研究结果对优化大采高工作面回采巷道位置、有效控制巷道围岩、节约支护成本具有一定现实意义。     

近距离煤层采动下底板巷道围岩应力分布与变形破坏特征

为揭示近距离煤层采动下底板巷道围岩变形特征,采用理论分析和现场测试的方法,理论计算和现场实测了试验工作面采空区下底板破坏深度,分析了上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响规律,上煤层工作面回采对底板巷道产生扰动影响具有时间性和空间性,可采取超前加强支护或提高工作面推进速度的方法,缓解上煤层工作面回采对底板巷道的扰动影响。     

回采工作面巷道优化设计分析及刚性支护

三软煤层工作面回采巷道使用刚性支架支护,效果良好。白坪矿对11211工作面回采巷道进行了优化设计,在给定支护材料长度的条件下通过计算,得出巷道两帮倾角为60°时巷道横截面面积达到最大值,此时支护效果最优。对回采巷道采用了刚性支架支护,同时对巷道的支护进行了力学分析与实测比较,发现巷道顶板和两帮最大移近速度非常接近,说明巷道刚性支架支护设计强度基本合理。     

孔庄矿“三软”煤层巷道锚杆支护技术研究与应用

揭示了"三软"煤层巷道支护的发展方向,详细叙述了上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿"三软"煤层巷道锚杆支护设计参数、巷道施工工艺与方法、矿压观测结果与分析。实际应用结果证明,锚杆支护改善了巷道受力状况,减少了巷道围岩的变形量;能够简化回采工作面两个出口的维护工序,加快工作面的推进速度;锚杆支护大大降低了支护成本,经济效益显著。     

柳林煤矿采空区下煤层回采巷道支护参数优化分析

柳林煤矿5#煤层与上部4#煤层间距很小,顶板平均厚度3.69 m,且顶板起伏变化大,强度低,易破碎,给巷道支护造成困难, 5#煤层工作面开采过程回采巷道支护参数与一般常规工作面回采巷道不同,需进行针对性的分析。基于此,通过数值模拟计算,分析了5#煤层回采巷道上覆岩层为煤柱及采空区条件下,不同顶板锚杆长度、不同两帮锚杆长度、不同锚杆间距及不同锚杆排距下的巷道围岩变形规律。根据数值模拟结果,考虑回采巷道的实际情况,以形成巷道的整体支护结构为基础,确定了5#煤层回采巷道合理的锚杆支护参数。     

大倾角“三软”煤层巷道围岩控制技术研究与应用

通过对某煤矿202运输顺槽的顶底板、应力环境及煤层的岩性特征进行分析,结合该矿的支护现状,采用理论分析和数值模拟的手段,对回采巷道支护提出了优化方案。理论分析表明,巷道顶板垂直应力通过岩层间传递作用于巷道底板,造成底板出现持续性底鼓现象,同时顶板各岩层界面处容易发生离层现象。数值模拟结果表明,巷道开挖后拉应力区的范围为1.8 m,若支护范围选择不合理的话巷道容易发生整体变形。针对上述情况,提出高强高预应力支护设计思路,确定锚杆长度选择为2.6 m,同时对该工作面的运输顺槽进行锚网索+W型钢带+喷浆的支护改进。经现场实测,采用该种方案对巷道进行支护,煤层工作面在高应力环境下回采巷道较为稳定,能够保证工作面安全回采。     

浅埋煤层孤岛工作面回采巷道支护实践

为确定南梁煤矿3^-1号煤层30101-1孤岛工作面回采巷道支护参数,采用工程类比、理论计算以及数值模拟方法,对孤岛工作面回采巷道不同支护参数情况下的巷道围岩变形规律进行了研究,并通过现场工业实践验证了研究结果的可靠性。结果表明,在该孤岛工作面采用锚、索、网联合支护最优支护参数的方案下,回采巷道围岩变形得到了有效控制,其顶底板最大移近量为95 mm,巷道两帮最大移近量为500 mm。该施工方法满足了现场工作面回采作业期间围岩稳定性的要求,研究结果对类似条件下工作面回采巷道支护参数选取具有一定的借鉴意义。     

近距煤层下分层回采巷道支护与监测分析

近距煤层上层煤开采时,下部煤层工作面顶板受到上部煤层采动而产生变形甚至破坏,造成下部煤层开采过程中其顶板管理、巷道布置和支护、回采工艺等方面均具有一定特殊性。采用理论分析、数值模拟对平朔二矿下组煤层B1103首采面回采巷道进行了支护设计,通过现场监测分析验证了巷道支护的良好效果。     

大采高工作面跨下部巷道开采及支护技术研究

在矿井生产设计中不可避免的将部分巷道布置于回采工作面的下方,工作面回采产生的动压等会影响下部巷道稳定性,因此对于此类大采高工作面跨下部巷道开采及相关巷道的支护研究尤为重要。本文以晋北煤业5-103生产工作面跨下部轨道、皮带大巷为研究背景,提出了通过控制上层工作面回采工艺和下部巷道临时支护方式两个途径来保证工作面推进时所产生的动压对下部巷道影响最小。下部巷道在距离上部所采煤层较近时采用临时充填的方法,距离较远时采用木剁三花布置,回采工作面适当降低采高、调斜工作面、提高初撑力等控制回采安全。     

煤层巷道联合支护技术探索与应用

在对煤层巷道支护原理分析的基础上,针对某矿三软煤层巷道支护中遇到的问题,改变了原有的支护方式,提出了锚网与工钢棚联合支护技术,该支护技术的成功应用提高了煤层巷道的围岩强度和稳定性,为回采工作面的安全高效开采提供了保障。     

采空下近距离煤层巷道位置确定和支护参数研究

以西铭矿49405工作面皮带巷的巷道位置确定、支护形式确定的工程实际为基础。利用理论计算与现场调研的方法详细分析了近距离煤层上煤层采空时上煤层残余煤柱对下煤层回采巷道的影响,确定了西铭矿49405工作面皮带巷的位置应当为距8#煤层残余煤柱内错20 m;确定49405工作面皮带巷采用11#矿用工字钢架棚支护,棚间距为0.8 m,经过现场实测,在工作面回采时巷道两帮相对移近量为75 mm,巷道顶底板移近量为99 mm。符合回采巷道变形要求,有效保障了该矿的安全、高效回采。为该矿后续工作面回采巷道位置选择与支护参数确定提供了依据,为相似矿井提供了借鉴。     

极近距离下煤层回采巷道支护技术研究

为了解决极近距离下煤层顶板受上煤层开采挤压破坏、回采巷道支护难度大的问题,采用数值模拟的方法,分析了下煤层受上煤层采动影响后围岩应力分布情况,掘进和回采期间回采巷道在采空区、煤柱下方及超前工作面区域的架棚受力情况,合理确定了架棚支护参数及加强支护的具体范围,巷道围岩变形符合设计要求,棚腿未出现弯曲现象。     

近距离下位煤层开采留巷强化支护技术研究

为了解决黄白茨煤矿近距离下位煤层1016工作面"留巷"在回采过程中出现的巷道顶板剧烈下沉的问题,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了上位煤层的底板破坏深度和本煤层1016工作面回采过程中"留巷"的围岩压力,研究表明,由于两层煤间距非常小,造成下位煤层巷道围岩的自承能力低下,本煤层1016工作面回采过后,"留巷"的压力增加,当超过巷道支护强度时巷道即发生顶板弯曲下沉,最终确定采用每排U型钢棚架设两根DZ28-100型单体支柱的方式进行强化支护,控制了巷道变形。     

“三软”煤层回采巷道层位的合理确定

在电机房煤矿＂三软＂煤层3#煤层301工作面生产地质条件基础上,对回采巷道应力分布情况进行了力学分析,结合顶板下沉量和不同岩性的关系,确定工作面回采巷道的合理层位,即沿煤层顶板砂岩掘进,取得较好的巷道支护效果。     

极近距离煤层下伏回采巷道分区支护技术及应用

针对极近距离煤层下伏回采巷道距上覆采空区间距不等的特点,采用统一性的支护方案易造成支护稀疏或支护过度的问题。基于有效锚固层“叠加梁”理论,根据极近距离煤层层间距变化将实验地段风巷划分为“大于6.0 m、4.0～6.0 m和小于4.0 m”三个区域,针对性提出极近距离煤层回采巷道顶板分区域支护方案,通过数值模拟计算论证了方案的可行性,并在任楼煤矿工作面回采巷道进行工业性试验。结果表明：不同区域采用针对性支护后围岩均较稳定,巷道围岩变形得到了合理的控制,巷道总体变形量较小,分区域式支护技术有效控制下伏巷道围岩变形,保证了矿井安全生产,降低了企业成本。     

近距离煤层跨采巷道围岩支护技术研究

近距离煤层上部煤层开采对下部煤层已有回采巷道的影响十分剧烈,当上部煤层与下部煤层回采巷道重叠时,下部煤层回采巷道的维护尤其困难。针对付村矿209孤岛工作面回采巷道重叠的特殊情况,通过理论分析与UDEC数值模拟计算,提出了合理控制下部煤层巷道围岩的空间斜拉锚索支护方案,并成功应用于修复巷道。