无煤柱开采围岩控制技术及应用

我国煤矿无煤柱开采技术研究与应用已有60多年.综合分析了沿空留巷、沿空掘巷、跨巷开采及采空区布置巷道等无煤柱开采方法及适用条件、围岩控制取得的研究成果.在沿空留巷方面的主要内容为:不同开采系统的沿空留巷类型、围岩变形与破坏特征;沿空留巷结构力学模型及围岩与支护作用关系;沿空留巷巷内基本支护、巷内加强支护、巷旁支护形式及...     

无煤柱开采掘进期间加强巷道支护探讨

Y型通风无煤柱开采需要沿空留巷,所留巷道要保持到下一个工作面回采使用.对于沿空留巷,煤矿工程技术人员经过了几十年不懈的努力,用各种支护材料对沿空留巷进行了支护实践,也没能够摸索出一套有效的支护技术.现用水泥充填墙配合掘进巷道期间高密度的锚索、锚杆联合支护和留巷前补强支护取得了Y型通风无煤柱开采沿空留巷的成功技术.利用这个技术结合我矿实际情况,我们制定我矿Y型通风无煤柱开采工作面掘进期间巷道支护方案,并成功地实现了Y型通风无煤柱开采.下面是Y型通风无煤柱开采掘进巷道期间高密度的锚索、锚杆联合支护和留巷前补强支护在我矿应用与探讨.     

刊首语

沿空留巷无煤柱开采技术是我国采煤方法的一次重大革新,其不仅能降低开采成本,提高资源回收率,而且能缓解采掘接替紧张,避免因留设煤柱产生的煤矿地质灾害。我国沿空留巷技术发展大致经历了三个阶段:由原来的木垛、矸石墙、密集支柱等传统的巷旁支护技术,发展到膏体材料和(超)高水材料充填支护技术,再到现在的切顶卸压沿空留巷新技术。切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术已经成为我国煤炭资源开采的重要发展方向。     

钢管混凝土墩柱沿空留巷支护技术

沿空留巷能最大限度地提高煤炭资源采出,减少了区段煤柱损失,缓解了采掘接续紧张的局面。在深入研究对比当前各种沿空留巷支护技术特点的基础上,提出了一种全新的沿空留巷支护技术,即采用钢管混凝土墩柱与锚杆(索)网联合支护作为沿空留巷支护手段。结果表明:该技术具有支护强度高,施工速度快,安全程度高,留巷成本低的优点,满足了采煤工作面沿空留巷的要求,实现了矿井无煤柱开采。     

无煤柱开采技术发展现状及研究方向

介绍了无煤柱开采技术的应用特征,概括了英国、加拿大,南非以及我国在无煤柱开采技术方面的发展历程及现状,认为我国在无煤柱开采方面存在的问题主要有：沿空留巷充填材料及设备成本高,传统的沿空留巷理论与围岩控制要求不匹配,沿空留巷巷帮支护设计理论不完善;沿空掘巷留设煤柱的位置及尺寸理论不健全,控制围岩变形破坏的支护技术和方法无法完全适应现代煤矿的发展需要。结合目前围岩控制理论和支护技术方面的问题,讨论了关于沿空留巷和沿空掘巷巷道围岩控制技术的发展方向和前景,供相关研究借鉴。     

康保矿31503工作面下巷道沿空留巷技术

随着煤炭开采技术的发展及锚杆支护技术的推广应用,无煤柱沿空留巷已逐步替代宽煤柱。为了实现无煤柱开采,缓解采掘衔接,减少资源浪费,康保矿31503采面下巷道采用沿空留巷技术。沿空留巷采用锚索梁、密集及单体支柱进行支护,并采用顶板离层指示仪与十字布置法观测巷道顶板、底板和两帮的相对移近量,提供巷道矿压显现规律,为沿空留巷提供技术借鉴。     

大倾角厚煤层综采沿空留巷切顶及加强支护研究

为了保证工作面正常接替,结合5102大倾角厚煤层工作面机巷开采条件,利用切顶卸载与巷旁支护技术结合的无煤柱留巷技术实施切顶沿空留巷,研究了切顶留巷方案、巷旁支护形式及巷中加强支护方式,并对机巷沿空留巷进行矿压观测。结果表明:构建切顶沿空留巷技术缓解了采掘接替紧张的局面,提高了煤炭资源利用率。     

坚硬顶板无煤柱开采支护及工艺研究与应用

同忻煤矿三盘区开采山2号煤层,顶板坚硬,采用无煤柱连续开采,在首采8301综采工作面对切顶预裂爆破卸压、补强支护、挡矸支护、开采工艺等综合技术进行了试验研究,并在8306接替工作面采用该综合技术进行了无煤柱开采,均取得了良好的效果.最终确定采用双向聚能爆破技术超前预裂顶板卸压;对沿空留巷顶板在切顶前采用10.3 m长锚索加固支护;采用29U型钢和单体液压支柱并排布置挡矸;沿空留巷顶板支护单体液压支柱支设长度不少于200 m,之后随采随回撤单体,沿走向支设5列单体液压支柱,有效地控制了沿空留巷巷道顶板.     

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术及应用

基于切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮的形成机理,建立了沿空留巷围岩结构模型,明确了顶板岩层运动特征;通过结合现场实测数据分析了采空区矸石运动特征,提出了将矸石运动过程划分为两大阶段,即快速垮落阶段和缓慢压实阶段,揭示了在矸石不同运动阶段矸石与碎石巷帮支护结构相互作用关系;基于顶板岩层及矸石运动特征提出了"侧向动静结合、纵向伸缩让压"的碎石巷帮控制思路,同时针对不同煤层开采厚度开发了3种不同的碎石巷帮控制结构,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术碎石巷帮稳定性控制体系,并在现场进行了支护应用,取得了良好的应用效果。     

综采工作面巷旁充填护巷理论及技术

无煤柱巷旁充填沿空留巷技术是合理开发煤炭资源、提高矿井开采效益的一项重要技术。以某矿1406工作面为研究对象,通过理论分析结合计算机数值模拟的方法,对沿空留巷覆岩的运动规律及破坏过程进行了研究,并通过模拟计算确定了合理的充填宽度及强度,最后进行了巷道的初次支护及加强支护设计。     

大斗沟煤矿无煤柱切顶留巷支护技术研究

无煤柱切顶卸压沿空留巷技术能够减少巷道掘进量,提高煤炭资源采出率,但由于重复采动的影响,其巷道围岩控制影响因素复杂。以大斗沟煤矿8306工作面2306巷为研究背景,对无煤柱切顶留巷理论进行整理分析,设计无煤柱切顶沿空留巷支护方案,并进行数值模拟分析。实践表明,该支护方案合理有效,对实现无煤柱切顶安全、高效开采具有重要意义。     

沿空留巷技术在土城矿无煤柱开采中的应用

介绍了沿空留巷技术在土城矿的应用情况,通过配合表面位移观测和加强支护措施,使沿空留巷技术获得成功,说明沿空留巷技术在土城矿无煤柱开采中不仅技术上可行,而且还能获得较好的经济效益。     

切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的思考

为了对切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术理论更深层次的理解,结合110工法,探索了沿空留巷无煤柱开采技术实施过程中的关键技术"拉得住、切得开、下得来、护得住",同时以马兰矿为研究背景,介绍了对切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在应用过程中的这些关键核心问题的思考。研究表明,切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术的应用,有效实现了降低巷道顶板周期来压强度、降低采空区瓦斯浓度、降低煤炭自燃概率的效果,切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术已在我国多个矿井得以实施,有效地提高了煤炭资源回收率,降低生产成本,有效践行科技减人的战略。     

8714工作面沿空留巷无煤柱开采方案设计

通过分析影响沿空留巷围岩稳定因素,确定沿空留巷无煤柱开采方案,采用超前预裂切缝、顶板补强支护、巷旁挡矸防护以及滞后临时支护工艺,减小了顶板的下沉量,保证留巷效果,在沿空留巷215 m范围内进行监测显示,巷道的整体稳定性得以提高.     

寺家庄矿大采高工作面巷旁充填沿空留墙技术应用

为提高煤炭回收率、实现采空区遗煤自燃的有效防治,以寺家庄矿15117工作面为工程背景,提出采用巷旁充填沿空留墙技术实现无煤柱开采,基于此,介绍了巷旁充填沿空留墙技术原理,开发了巷旁充填沿空留墙技术,主要包括扩巷加强支护和浇筑墙体支护,提出了巷旁充填沿空留墙工艺,巷旁充填在15117工作面进风巷进行了工程应用,实现了留墙的稳定控制。     

锚杆、锚索联合支护在沿空留巷中的推广

沿空留巷是无煤柱开采的一项重要技术,已被广泛应用。鸡西市地方煤矿经过质量标准化建设后,锚杆、锚索联合支护在沿空留巷中得到了广泛的推广应用。     

沿空留巷“Y型”通风无煤柱开采技术实践

以寨崖底煤业3#煤120308薄煤层工作面轨道顺槽沿空留巷为工程背景,采用高水速凝材料构筑巷旁充填体,开展了沿空留巷"Y型"通风无煤柱开采技术研究。结果表明:巷旁充填沿空留巷无煤柱开采技术达到了生产需求,实现了无煤柱开采,提高了资源回收率,为企业带来了显著的安全及经济效益。     

高水材料巷旁充填沿空留巷技术应用研究

煤矿沿空留巷具有提高煤炭回采率、减少掘进巷道工程量和利于采掘接替等优势。常村煤矿为减少巷道成本,缓解采掘压力,采用高水材料巷旁充填技术替代小煤柱护巷,根据现场条件,高水材料水灰比为2∶1,巷旁充填宽度为1 m,并辅以巷道补强支护、超前加固技术保证沿空留巷效果,实施后,工作面实现无煤柱开采,减少巷道掘进量,一条沿空留巷就为矿井节约成本700余万元,为矿井高效生产提供了保障。     

沿空留巷技术在土城矿无煤柱开采中的应用

土城煤矿通过配合表面位移观测和加强支护措施,使沿空留巷技术获得成功,说明沿空留巷技术在土城矿无煤柱开采中不但技术上可行,而且还能获得较好的经济效益。     

巷内预置混凝土墙无煤柱开采技术研究

为减少区段煤柱损失,更好的发挥沿空掘巷的优点,避免沿空留巷充填墙受二次采动影响维护,提出巷内预置混凝土墙无煤柱开采技术,通过对围岩结构稳定性分析,结合数值模拟对充填体参数的确定,在常村煤矿S511综放工作面进行了巷内预置混凝土墙无煤柱开采技术试验研究,结果表明:宽为1.6 m,强度为C30混凝土墙,在锚网索单体柱联合支护下,巷内预置混凝土墙无煤柱开采技术试验取得了初步成功。