沿空留巷支护技术的数值模拟研究

以贵州某煤矿沿空留巷巷道为研究对象,采用RFPA数值模拟软件建立数学模型,对该沿空留巷巷道在目前支护条件下的围岩变形破坏情况进行了数值模拟分析,得出该巷道靠采空区一侧及靠煤帮底角稳定性较差的围岩变形破坏规律,为该矿井针对性地加强沿空留巷巷道支护提供依据。     

深井沿空留巷巷道支护研究

济宁二号煤矿属于深井沿空留巷开采矿井,该文结合该矿工作面具体地质情况,为93上02工作面运输顺槽设计相应的支护方案,通过实时监测顶底板移近量、顶板离层量以及围岩变形,绘制各指标的变化曲线,从而判断沿空留巷是否能够符合生产需要。     

中硬顶板沿空留巷的研究

讨论了煤层顶板属中等稳定的条件下，沿空留巷支护的设计问题。并应用铰接岩梁理论建立了力学模型，分析了巷旁支架的工作状态，支架载荷构成以及支架变形和围岩移近量之间的关系。该计算方法在生产实践中得到了验证，收到了良好效果     

浅谈沿空留巷巷道锚杆支护控制机理

阐述了沿空留巷在研究和应用方面存在的问题,在此基础上,研究了沿空留巷锚杆支护与围岩相互作用关系,特别是在巷道内锚杆支护对沿空留巷顶板及煤帮的作用机理,为沿空留巷围岩的控制提供了理论依据。     

无巷旁支护沿空留巷的矿压研究

本文观测并分析了柏家沟煤矿无巷旁支护沿空留巷和工作面的矿压显现规律，为沿空留巷和工作面的支护提供了可靠的依据。     

沿空留巷巷旁支护载荷的确定

从工作面板分为９个类级入手，到最后缩分，重新组合为悬伸于采空区上方为主要依据的４种类型，依次给出了沿空留巷巷旁支护的载荷推算方法，经过开滦矿务局唐山矿和林西矿的实践验证，认为是可行的。     

锚杆支护巷旁充填沿空留巷技术研究

研究了锚杆支护巷道沿空留巷的支护与围岩相互作用关系，尤其是巷内锚杆支护对沿空留巷顶板及煤帮的作用机理，为沿空留巷围岩控制提供理论依据。结合工程实例，介绍成功应用锚杆支护、沿空留巷的工程实践。     

坚硬顶板下“有限变形”巷旁支护沿空留巷

基于薄煤层坚硬顶板下沿空留巷的矿压显现规律,建立了巷旁支护模型:在充填处预设顶板下沉量,充分利用煤壁的承载能力;采用单体支柱与矸石带联合支护充填区域顶板的支护,并采用卸压钻孔辅助切顶,及时切断巷道顶板与采空区顶板的联结,充当巷道支护的保护岩块。利用数值模拟软件FLAC~(3D),分别模拟了3个临时支护方案下的沿空留巷效果,通过比较3个方案下的顶板下沉情况、顶板回转角情况,确定了采用矸石带与单体支柱来联合支护顶板。实践表明,滨湖煤矿16105工作面沿空留巷时,混凝土充填体宽度取2.0 m,高度为1.5 m,留巷效果较好,基本满足下一工作面的生产需要。     

沿空留巷围岩应力分布的数值模拟

以李村煤矿2302工作面沿空留巷为背景,采用FLAC~(3D)数值模拟软件对不同巷旁墙体宽度下巷道围岩应力及其应力演变规律进行了分析,为确定沿空留巷巷旁墙体合理宽度和支护参数提供了理论依据,同时也为类似矿井工作面沿空留巷提供了借鉴。     

沿空留巷围岩受力变形特征及支护对策

以贺西煤矿3311工作面沿空留巷为背景,采用FLAC~(3D)有限差分程序计算分析了不同工作面回采阶段沿空留巷围岩、充填墙体及煤柱中的应力、变形分布特征,提出了沿空留巷合理的支护对策。研究结果表明:沿空留巷直接顶内的垂直应力和水平应力变化剧烈程度明显大于基本顶;围岩及充填墙体受力变化受3311工作面回采滞后采动应力作用明显,且主要对垂直应力的变化产生影响;3313工作面二次采动阶段,巷道围岩的变形受采动影响的敏感性远大于受力,即在充填墙体和巷道围岩应力增加很小的情况下,巷道变形增幅却相对较大,且主要表现为底鼓和两帮移近。井下试验表明,采用锚杆锚索与充填墙体联合支护后,通过优化现场施工工艺,沿空留巷满足了回采工作面的通风需求,降低了巷道掘进成本,实现了回采工作面快速推进。     

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。     

沿空留巷巷旁充填支护阻力计算模型

基于现场实际观测结果 ,分析研究了沿空留巷顶板岩层运动的过程及充填体受力特征 ,根据充填体与顶板相互作用原理 ,确定了巷旁充填体支护阻力的计算原则 ,并建立了相应的支护阻力计算模型。     

主动支护下沿空留巷顶板破碎原因分析

在阐述采空区边界处顶板活动规律的基础上,从巷旁支护与煤体之间的匹配、超前支护在巷内的均布程度、超前支护与上位岩层对下位岩层之间的“顶-压”作用,以及不同时期不同方向上的反复扰动4个方面,详细论述了锚杆支护条件下超前主动支护沿空留巷顶板破碎的原因,提出了“匹配协调、力求均布、弱化扰动”的预防原则,并应用于鸡西杏花煤矿东四采区23号煤层右三面下巷中,成功地解决了沿空留巷顶板破碎问题.     

Study on gob-side entry retaining technique with roadside packing in longwall top-coal caving technology

Pointed out some technical difficulties of gob-side entry retaining with roadside packing in Iongwall top-coal caving technology (LTCT), and analyzed the function mechanism of roadside filling body. Theory analysis shows the mechanical properties of high water material fit for the feature of deformation of gob-side entry retaining in LTCT, and gob-side entry retaining in LTCT face is one of effective ways to increase the recovery ratio of mining district.     

沿空留巷锚杆支护技术研究及应用

分析沿空留巷巷内支护存在的问题，从提高巷道围岩自身强度及巷内支护对顶板支撑力出发，提出了沿空留巷巷内采用锚杆支护技术。工程应用表明，锚杆支护巷道沿空留巷，有效切落了采空区侧顶板，减小了巷旁支护体载荷；沿空留巷维护效果表明，该技术在留巷期间有效控制了巷道变形，提高了沿空留巷围岩整体稳定性。     

综采沿空留巷巷旁支护技术实践

介绍了巷旁支护沿空留巷围岩控制机理及高水速凝材料巷旁充填技术的施工工艺和安全技术措施。该项技术工艺简单,机械化程度高,护巷效果好,社会和经济效益显著,具有很高的实用和推广价值。     

综放沿空留巷支护结构的可靠性分析

根据综放沿空留巷围岩变形大且围岩力学参数中有许多随机变量的特征,阐述了其支护结构可靠性分析的必要性.应用工程结构可靠性理论,建立了综放沿空留巷支护结构可靠性分析模型,得到了支护结构可靠度的计算公式.结果表明：通过合理选择锚杆类型、加大锚杆支护密度、改善锚固体及充填材料力学性能等措施,可达到提高综放沿空留巷支护结构可靠性的目的.     

三软煤层沿空留巷矿压显现规律研究

为探究沿空留巷矿压显现规律及支护对策,以河南西部典型三软煤层为研究对象,构建了数值分析模型,模拟了工作面前方和后方一定范围内巷道围岩变形和应力变化规律,得到了工作面后方围岩受采动影响大、范围广,顶板下沉现象明显。基于现场实测,得到了顶板下沉量、底板鼓起量、充填体的变形、实煤体变形等随采动影响的变化规律,监测了锚杆的轴向受载情况。研究发现,巷旁膏体充填与巷道内高强锚杆+W型钢带构成的支护体系,较好地解决了三软煤层回采巷道围岩控制问题,为类似开采条件下沿空留巷的实施提供了理论和实践依据。     

综采工作面沿空留巷支护技术

为了提高煤炭回采率并实现煤矿可持续发展,以长城五矿为背景,对沿空留巷支护技术进行了分析,并对留巷段矿压进行了观测。观测结果表明,随着1301N采煤工作面的接近和远离,沿空留巷段围岩变形会经历稳定→强烈活动→再稳定的过程,沿空留巷技术实现了无煤柱开采,提高了资源回采率、降低了巷道掘进率、改善了矿井接续条件,是具有发展前景的一项采煤技术。此研究对于今后推广该技术、保持煤炭事业健康发展有重要意义。