预掘双回撤通道稳定性机理及控制技术研究

为解决预掘双回撤通道贯通时回撤通道围岩稳定性问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方法,研究分析了回撤通道贯通时围岩破坏机理、通道间合理煤柱尺寸、工作面贯通不同位置时围岩塑性区分布与应力分布规律。结果表明：主、辅回撤通道间煤柱理论宽度为20 m,此时煤柱内部应力分布呈现双峰状,辅助回撤通道围岩应力较小;20 m煤柱条件下,工作面进入末采期,主回撤通道围岩逐渐破坏,辅助回撤通道围岩塑性区范围较小,因此确定主、辅回撤通道间煤柱宽度为20 m。工作面末采期主回撤通道采用垛式支架加强支护,现场实测主回撤通道帮部最大变形量180 mm,巷道完整性较好。     

水力压裂卸压技术在维护回撤通道稳定性方面的应用

针对主回撤通道末采期间维护的难题,介绍了水力压裂卸压技术的原理和特点,分析其在维护回撤通道稳定性方面的作用,又以柠条塔煤矿S1226工作面主回撤通道为例,通过矿压监测数据,分析对比了主回撤通道压裂段和非压裂段的效果,证实水力压裂卸压技术有利于回撤通道的稳定。又以S1229工作面主回撤通道为例,将整个回撤通道都进行卸压,工作面末采和贯通期间,回撤通道保持稳定,且支架后方的采空区也能及时被填实。通过现场对比试验和应用实例验证了水力压裂卸压技术在维护回撤通道稳定性方面的作用,有利于安全、高效、经济的回撤设备。     

双回撤通道冲击地压防治技术研究与应用

针对冲击地压矿井的回撤通道易发生失稳破坏,工作面采动过程中对于回撤通道的影响进行了分析,并结合现场数据分析了双回撤通道内支架压力变化情况,制定针对性防治措施并进行了效果分析。研究结果表明：回撤通道的失稳破坏受工作面采动影响,当工作面剩余长度距离主回撤通道越近时,回撤通道的支承压力越大,巷道两帮的压力越集中,巷道越容易发生失稳破坏。基于主回撤通道易失稳破坏的特点对其顶板预裂爆破效果进行了分析,在预裂爆破后,爆破区域的应力变化幅度明显降低,说明顶板预裂爆破可降低回撤通道受工作面采动影响产生的应力集中。同时,也起到了将采空区应力传递路径阻断和本工作面的超前支承压力传递路径的弱化作用。     

综采面末采期间矿压显现规律分析

对神东寸草塔煤矿22107工作面末采期间进行现场数据监测采集,并建立数值模型;通过收集的支架工作阻力、主回撤巷道断面尺寸等数据,分析了工作面末采贯通期间回撤通道的变化;结合数值模拟软件分析工作面超前支承压力分布范围和应力集中程度;总结工作面末采贯通经验,探索矿压显现规律,工作面周期来压强度,分析贯通期间主回撤通道的巷道断面变化情况,为综采工作面末采顺利贯通、设备顺利回撤提供指导建议。     

大采高工作面回撤通道稳定性研究

该文以纳一矿6 m大采高6204工作面末采为工程背景,结合6204综采面末采中回撤通道出现的破坏问题,对回撤通道受采动影响进行数值模拟分析,确定工作面超前支承压力的影响范围以及随工作面推进主回撤通道应力分布变化情况。     

辛置煤矿2-208工作面末采矿压与回撤通道围岩控制技术研究

为保证2-208工作面回撤时的安全,通过分析工作面停采让压技术,给出工作面末采阶段的矿压控制措施,结合工作面地质条件对主回撤通道的围岩控制方案进行具体设计,并进行矿压观测。结果表明:设计的停采让压方案有效地控制了工作面末采阶段的周期来压,主回撤通道在现有支护方案下能够有效地保证巷道围岩的稳定。     

水力压裂切顶卸压技术在煤峪口矿8712工作面的应用研究

为解决煤峪口矿11-12#合并煤层工作面末采阶段主回撤通道围岩破坏严重的问题,综合运用现场矿压监测、数值模拟及理论分析等方法,研究表明,11-12#合并煤层顶板为坚硬难垮顶板,超前支承压力影响导致主回撤通道变形严重,采用水力压裂切顶卸压技术能够有效的减小超前支承压力对主回撤通道的影响,依据8712工作面具体的开采技术条件设计水力压裂钻孔的参数,切顶后工作面末采期间,回撤通道回采帮未出现明显的矿压显现,顶底板移近量最大为67mm,煤柱帮位移量最大为46mm,主回撤通道围岩的稳定性良好,取得了良好的应用效果和经济效益。     

顶板断裂来压力学模型及其在综放工作面末采阶段的应用

针对综放工作面末采阶段支架回撤过程中容易出现压架的问题,建立了顶板断裂来压力学模型,并根据顶板断裂前后的平衡方程推导出顶板在不同断裂形式下支护体、煤体内应力增量平均值的统一表达式。以神东矿区多通道快速回撤技术模式为研究对象,根据顶板断裂面与主回撤通道的位置关系分两种情况进行了力学分析,结果表明:工作面回撤停采的合理位置应能够使主回撤通道处于顶板断裂面以外;回撤期间利用停采让压原理调节周期来压步距,采取在主撤巷道内加强支护、控制贯通前后工作面高差等措施,能有效保证综放工作面末采阶段的安全高效回撤。     

大采高综采工作面回撤通道支护设计的优化

通过对6203综采工作面回撤通道在使用过程中存在的围岩变形量大的问题,笔者进行了分析,确定了6204综采工作面回撤通道支护参数,并根据6203工作面体现出的矿压规律进行支护优化,并对6204大采高综采面回撤通道在使用过程中围岩变化及压力变化进行实测,结果表明,优化后的支护能够满足回撤通道的使用要求,确保巷道安全。     

强矿压工作面回撤通道失稳机理与注浆加固技术

为保证末采期间回撤通道的稳定性,实现安全高效的工作面回撤,以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景,对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析的方法建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型,得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法,确定了最佳注浆时机对应的位置。同时对比分析了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线,得到注浆可有效提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算,确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时,进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆,结果表明,工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料,能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定,实现安全高效、经济合理地搬家倒面。     

回撤通道末采围岩稳定性分析与控制技术研究

针对工作面末采期间回撤通道矿压显现剧烈的问题,通过现场监测、数值模拟,研究了塔拉壕煤矿3101工作面回撤通道区域应力演化规律及围岩塑性破坏特征,结果表明:(1)在末采期间,工作面超前回撤通道20 m范围内影响剧烈,围岩失稳严重;(2)在工作面距主回撤通道20 m到贯通期间,主回撤通道区域应力分布从"非对称双峰值"状态逐步加强,最终演化为"对称单峰"状态,辅回撤通道区域应力场数值增加,状态基本不变;(3)末采期间,主回撤通道围岩塑性区逐步扩展,辅回撤通道围岩塑性区变化不明显。因此,基于顶帮协同控制的原则,提出预防性的主回撤通道补强支护方案,并配合末采期间围岩稳定性控制措施,现场应用效果良好。     

沙吉海煤矿综放工作面回撤通道围岩控制技术研究

为提高沙吉海煤矿B10煤层工作面回撤通道围岩稳定性,保障工作面的安全快速回撤。采用现场实测、理论分析等方法,研究了回撤通道区域围岩结构特征,分析了剧烈采动影响期间巷道围岩松动范围,提出了以中长锚索为主导的回撤空间顶板耦合控制对策,并进行了现场工业性试验。结果表明,回撤空间顶板耦合控制方法可对浅部、中部、深部顶板进行针对性控制,能够有效降低围岩变形量,保障工作面顺利回撤。     

综采工作面回撤通道矿压观测研究

针对煤层松软破碎顶板条件,对工作面末采期主回撤通道围岩变形和垛式支架工作阻力进行现场观测,分析研究了通道顶板来压显现规律及其围岩变形破坏特征。提出在工作面距主回撤通道9m前应完成对巷道的加强支护,并提高垛式支架工作阻力,进一步改进两帮支护形式等建议。     

超大采高综采工作面回撤通道支护技术研究

为实现榆神矿区8.2 m超大采高工作面大型设备安全高效回撤,以金鸡滩煤矿12^-2108工作面回撤通道为工程背景,采用理论计算、数值模拟和现场矿压实测的方法,研究工作面末采阶段基本顶周期来压规律与顶板断裂位置,得出末采阶段基本顶周期来压步距19.3 m,工作面推进距主回撤通道7.9 m时受动压影响剧烈,在贯通前2 m处来压结束,运用停采等压技术证明工作面与回撤通道贯通时无须等压,同时确定基本顶下一次周期来压断裂位置位于主、辅回撤通道中间煤柱约4.8 m处,工作面最终实现了无来压贯通。基于采场矿压规律研究,回撤通道创新性地提出采用恒阻大变形锚索+钢带十字链接按A,B、C三个不同应力分区支护整体受力的新设计方法,通过现场实测应用得出：C区域的锚索伸长量大于B和A区域,越靠近工作面侧锚索下沉量越大,位于回撤通道中部（C区）靠近回采侧恒阻锚索最大延伸量达到180 mm,而垛式支架撤出后大断面巷道一侧邻空成悬臂梁,此时恒阻大变形锚索完全受力,回撤通道顶板整体向采空区倾斜的现象,证明支架撤出过程中恒阻锚索能够保持顶板临时稳定性,保证了顶板没有出现冒顶现象,底板、抹角、帮角基本没...     

大采高工作面末采期间矿压显现规律研究

预掘双通道综采设备回撤工艺作为榆神矿区主要综采设备回撤工艺,实现了综采设备的安全、高效回撤。但是目前大采高综采工作面末采期间回撤通道矿压显现规律能够参考的工业试验数据有限。因此,以红柳林煤矿15205综采工作面6.3 m大采高设备为研究背景,监测工作面回撤通道垛式支架压力、顶板下沉量以及围岩离层数据,发现在综采工作面末采阶段,垛式支架能够对顶板起到明显的支护效果,主回撤通道内片帮分布规律与顶板下沉规律基本一致,并且工作面分别在距离回撤通道42 m、14 m、9 m以及6.5 m时出现明显矿压显现变化。     

三软厚煤层工作面回撤通道稳定性控制研究北大核心

针对沙吉海煤矿B10煤层工作面末采期间矿压显现剧烈、回撤期间顶板维护效果欠佳的问题,通过现场实测、数值模拟、理论分析等方法进行了系统研究。通过顶板钻孔窥视掌握了回撤通道顶板结构及裂隙发育情况;建立了回撤空间FLAC^(3D)数值模型,对比分析了预掘单回撤通道和自掘回撤通道2种方案下的围岩应力分布和塑性区演化规律;提出了回撤空间大破裂深度顶板层次控制原理,形成了以中长锚索为主导的回撤空间顶板层次控制方法,基于此进行了B1003W03工作面回撤通道顶板支护方案设计及围岩表面位移监测。结果表明:相较于预掘单回撤通道布置形式,自掘回撤通道形式下回撤空间围岩支承应力分布及塑性破坏范围均得到改善,设计支护方案可对浅部-中部-深部层位顶板进行有效针对性控制,监测数据显示回撤通道变形量较小,支护效果良好。     

软弱煤层大采高工作面即时回撤技术

针对试验工作面末采期间断层构造复杂、预掘回撤通道贯通对接困难、顶板管理难度大等不利因素,采用即时撤架通道的回撤方案。经过末采期间顶板运移与矿压显现特征的实测分析,选定了合理的停采位置。采用理论分析与计算机模拟分析,制定了撤架通道支护方案。工业性试验表明,与预掘撤架通道相比,即时撤架通道施工周期缩短14 d左右,节约工数262人次;并且撤架通道一次成形,变形量小,不需要二次维护。     

浅埋深综采工作面回撤期间回撤巷道位移演化规律研究

以浅埋深综采工作面为研究背景,针对工作面回采至停采线这一过程,对工作面回撤巷道的稳定性进行分析。采用UDEC离散元模拟软件,对工作面回采接近回撤巷道这一过程进行模拟,对巷道的表面位移进行观测,结果表明:主回撤通道顶板下沉量在1 100~1 300 mm之间,回撤巷道设计的支护方式能起到良好的支护效果,能达到对主、辅回撤通道顶板、煤壁及底板的控制要求。     

下石节煤矿综采面回撤通道支护参数优化实践

总结了下石节煤矿2302、221采面回撤通道原有的支护参数及存在问题,提出了223采面回撤通道优化后的支护参数,实施后观测结果表明下石节煤矿223采面回撤通道支护参数优化是成功的,为未来采面回撤通道支护参数的确定提供了依据。     

老巷改为综采工作面回撤通道

大采高综采工作面设备回撤通道的掘进与维护费工、费时、费力。任家庄煤矿研究确定改造老巷辅助上山,复用为大采高综采工作面回撤通道。分析了改造原辅助上山作为回撤通道的技术困难,设计了相关巷道支护的加强方案,进行了工作面对接与再造试验。结果表明,将原辅助上山改造为大采高工作面回撤通道在技术上可行,不仅节约材料费用、人工费用,而且大大提高煤炭采出率,经济效益显著。