固体充填采煤沿空留巷顶板下沉力学机理研究

基于固体充填采煤上覆岩层移动特征,为分析巷旁支护体和实体煤帮的稳定性,以唐口煤矿9301充填采煤工作面沿空留巷为算例,采用Winkler弹性地基梁理论,建立了固体充填采煤沿空留巷直接顶力学模型,推导出巷旁支护体宽度和实体煤帮的弹塑性区长度计算式。研究结果表明:求算得出影响唐口矿巷道直接顶下沉的3个主要参数值,即当巷旁支护体的弹性地基系数为50 MN/m~3,其宽度为3 m,采空区充填体弹性地基系数为80 MN/m~3时,可较好的控制巷道直接顶下沉;同时结合唐口煤矿9301轨道巷顶底板移近量具体监测结果,顶底板最大移近量仅为213 mm,沿空巷道围岩控制效果良好。     

沿空留巷新型煤体充填材料的力学性能研究

通过参考典型煤矿沿空留巷的胶结充填体强度资料,并进行强度计算,获得经验方程,据此确定司马煤业公司1206工作面沿空留巷的新型煤体充填材料强度,得出充填料浆配比设计依据。以司马煤业公司工作面端头回收的煤和自行研发的胶结材料制备充填料浆,涉及的非煤材料有水泥、石子、沙子及特定的添加剂。以料浆各个材料的力学性能为基础,确定了最佳的充填配比。     

薄煤层膏体巷旁充填沿空留巷技术研究

为解决某矿薄煤层工作面沿空留巷的问题,对留巷覆岩运动特征以及所需支护阻力进行了理论分析,确定了支护体前期与后期支护阻力计算公式。对膏体胶结充填材料的配比及力学性能进行了实验探究,得到最优的材料配比。针对某矿薄煤层特征,确定了巷旁充填体宽度为1.5m,并优化了充填系统,通过留巷后期矿压监测,预留巷道变形量较小,满足工程应用要求,充填体支护阻力较大,可以保持长期稳定,留巷效果良好。     

综放工作面沿空留巷技术研究

本文通过对成庄矿综放工作面注浆充填工艺进行介绍，概述了沿空留巷充填材料、充填系统及工艺流程，重点阐述了沿空留巷矿压监测及影响因素分析，分析充填体受力情况、留巷变形破坏规律，可以对充填留巷效果进行评价，为充填留巷方案优化设计提供依据。     

顶板减沉沿空留巷技术研究与应用

为解决新安矿沿空留巷变形严重、围岩稳定性无法保障等问题,结合8#煤层综三工作面地质条件,进行顶板减沉沿空留巷技术研究。该研究以自主研发的粉煤灰基胶结材料构筑巷旁充填体,超前工作面于巷旁支护采空区侧施工顶板深钻孔,弱化充填体及采空区上方顶板联系。数值模拟表明该技术的应用使巷旁充填体侧顶板下沉量及其帮变形量分别降低了44%和27%;现场应用效果表明该技术极大改善了新安矿沿空留巷围岩控制效果。     

深井煤矿长距离输送沿空留巷充填技术探讨

在总结沿空留巷充填技术的基础上,针对深井煤矿长距离输送的沿空留巷充填的特点与难点,通过材料选择、配比优化试验、料浆输送流动特性试验和充填系统设计等研究,提出了运用管道输送的胶结充填技术,解决了深井煤矿长距离输送的沿空留巷充填的问题,大幅度降低了充填料成本。     

唐口煤业9301工作面“绿色”充填开采技术

本文叙述了唐口煤业公司首个充填开采工作面-9301工作面的充填原理及相关的充填技术要求,并且论述了沿空留巷技术方案以及为满足9301充填工作面通风要求而进行的工作面推进3.5m时的切眼留巷技术方案。预计9301工作面通过的充填开采,下沉较小,地表建(构)筑物采动损害等级均在轻微的Ⅰ级采动损害范围内。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

粉煤灰基胶结充填材料泵送充填研究

为验证单管路泵送充填的可行性,应用粉煤灰基胶结充填材料在双鸭山新安煤矿进行了无煤柱沿空留巷泵送充填的现场试验。分析并计算了充填管路的输送阻力,对泵送充填各项参数进行了合理选择。数值模拟和现场试验结果表明,该泵送充填系统能有效地将粉煤灰基胶结充填材料泵送至工作面,满足煤矿沿空留巷巷旁充填的要求。     

煤矸石膏体巷旁充填材料的研究

煤矸石膏体充填材料由煤矸石、粉煤灰、PL膏体胶结料和水组成.在目前PL膏体胶结料基础上,通过正交设计试验,改变煤矸石、膏体胶结料的用量,调整水灰比,测定充填材料的坍落度和抗压强度(1 d、3 d和7 d),在满足沿空留巷所需的力学性能条件下,得出了一种较为合理的配比方案,以及确定合理配比的方法,为煤矸石膏体巷旁充填材料的选择与应用提供了科学的依据.