近距离煤层回采面下伏大巷减压掘进技术

根据开滦矿区东欢坨矿井近距离煤层群开采矿压特征,采用理论分析、数值模拟等方法研究了先掘后采及先采后掘两种状况下下伏大巷围岩的塑性区及卸压比分布规律,得出了东欢坨矿井2393工作面下伏-690水平回风大巷减压掘进方案,减小了工作面回采活动对下伏大巷的影响,解决了先掘后采导致大巷变形破坏严重、套修工作量大的难题,为近距离煤层群联合开采情况下巷道支护设计提供依据。     

下工作面开采对上部砌碹巷道的破坏

为了掌握上覆巷道在下伏工作面开采影响下的变形破坏规律,通过在回风巷内建立岩移观测站,对开采过程中巷道的移动与变形情况进行了实测。根据实测结果通过反算获得了本矿区岩层内部移动概率积分法预计参数,分析了巷道变形破坏的原因,总结出了砌碹支护巷道变形破坏与水平变形值的关系。研究结果表明：下伏煤层开采对上覆巷道移动与变形的影响是一个动态变化的过程,采动影响下巷道砌碹的破坏是巷道纵向水平变形和横向水平变形共同作用的结果。大巷围岩强度较低、完整性差,巷道砌碹支护体的失稳以及采动应力的叠加是导致巷道变形破坏严重的原因。     

下伏煤层开采对上覆煤层底板大巷采动影响研究

针对朝川矿戊组煤底板运输大巷下压煤问题,回采压煤要保证底板运输大巷正常使用这一技术难点,通过在回风巷建立岩移观测站,对回风巷围岩的移动变形进行实测,并在此基础上经过反算获得了矿区的岩层移动参数,采用概率积分法对开采过程中运输大巷围岩的移动变形情况进行预计,分析了运输大巷变形破坏的原因,并提出相应的措施。研究结果表明:下伏工作面开采会对上覆煤层底板运输大巷造成采动影响,原有的砌碹支护不能维持运输大巷的稳定性,在采取必要的加强支护措施后,确保了运输大巷的正常使用。     

西部矿区上行开采松软破碎围岩回采巷道支护技术-增刊

秦华煤矿位于库尔勒市焉耆盆地西南缘,其主采煤层群间距近、层间岩层松软破碎,受上行开采影响,上部煤层回采巷道支护难度较大。建立FLAC3D数值模型,分析下伏煤层回采支承压力对上部煤层作用与影响区域,确定上行开采条件下回采巷道合理位置,优化巷道支护方案。研究表明,秦华煤矿上行开采条件下上覆煤层回采巷道应内错式布置,内错4-8m为宜。巷道顶部采用全锚索支护时,巷道围岩应力集中系数、塑性破坏范围均较小,促使巷道拱顶区域巷周应力峰值向围岩深处转移,改善巷道浅部围岩应力环境。巷道拱部采用全锚索支护,与单纯锚杆-锚索支护结构相比,具有锚固岩层范围广、支护强度大、支护效果好的优点,在松散破碎围岩下巷道的支护体系内,巷道顶板岩层应建立全锚索支护体系。     

动压巷道多次扰动失稳机理及开采顺序优化研究

应用计算机模拟、现场实测和理论分析综合研究方法,分析了煤层群开采条件下的张集煤矿1113(1)工作面轨道巷多次扰动失稳机理,并对煤层群邻近层多工作面回采顺序进行了数值计算,再现了不同开采顺序下的底板动压回采巷道围岩力学环境。研究表明：目前采用的邻近层交错同采方式,1113(1)工作面轨道巷失稳的力学本质为,本工作面回采活化了已破坏的上覆层间似连续-非连续-散体结构,加剧了工作面前方受多重采动影响的轨道巷浅部高应力环境下的大范围持续强变形,突出表现为巷道底鼓强烈;回采顺序显著影响煤层群回采巷道围岩稳定性,下行开采下伏回采巷道受扰动程度最低,巷道变形及围岩破坏范围最小;邻近层对应同采,下伏工作面轨道巷受上覆工作面底板聚压影响区高应力、巷道开挖、本工作面开采扰动等多重因素叠加作用,巷道围岩破坏范围最大、变形最严重。煤层群开采采区设计中应尽量采用下行开采,同时避免或减少巷道受多次采动影响。     

急倾斜煤层跨采巷道预应力全锚支护研究与应用

受急倾斜煤层采动应力分布特征特殊性影响,底板跨采巷道矿压显现特征和承载结构明显区别于一般巷道,以代池坝煤矿31345工作面底板跨采巷道+320 m东大巷补强加固工程为背景,通过力学模型和数值模拟分析急倾斜煤层回采前后,+320 m东大巷围岩变形和次生应力转移范围,结果表明:跨采巷道在处于原岩应力场不利条件下,工作面回采又导致其处于垂直应力降低和水平应力增高的非等压受力状态,巷道围岩稳定性控制难度较大。针对性提出了以高预紧力、高压注浆、高强固结和及时注浆全锚为核心的预应力全锚支护技术方案,后期开展了工业性试验,取得了良好巷道支护效果,在跨采期间受动压影响后巷道稳定性明显提高,有效地控制了巷道围岩的变形破坏,满足了跨采巷道正常使用要求。     

孤岛工作面顶底板应力传递规律数值模拟研究

针对下伏运输大巷长期受孤岛工作面应力集中影响破坏严重现状,对孤岛工作面进行回 收处理,从而减小其对巷道围岩应力集中的影响。 采用数值模拟方法,对比分析孤岛工作面回采 前后顶底板应力传递规律,探讨孤岛工作面顶板支承压力规律、下伏运输大巷与孤岛工作面底板 垂直距离不同时底板应力变化规律。 研究发现:随着下伏巷道距离底板距离的增大,巷道围岩应 力集中程度呈现减小的趋势;工作面回采后底板应力明显得以释放,底板巷道围岩应力集中系数 减小52% ~60% ;底板巷道围岩剪切破坏呈现X形破坏。 研究结果为后续巷道围岩支护优化提 供了理论依据。     

采动诱导巷道围岩失稳及其控制技术

任楼煤矿-720轨道大巷受上覆煤层工作面开采影响强烈,巷道变形严重。对此,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,分析上覆煤层工作面开采对底板巷道围岩稳定性影响规律,研究采动诱导巷道围岩失稳机理。应用支护结构补偿技术,提出适合此类采动诱导巷道的高强稳定型锚网索支护技术,并进行现场工业性试验。对上覆工作面回采期间,试验巷道围岩变形情况进行长期观测,掌握工作面回采期间巷道围岩变形特征,正确评价支护技术及参数的合理性。     

断层附近回采巷道顶板岩层运动特征研究

为解决断层影响区域回采巷道的支护问题，必须了解回采巷道顶板岩层运动变形特征．通过相似材料模拟试验，建立平面应力模型，分析研究断层下盘煤层开采后，在其上盘煤层中开掘巷道，巷道顶板的位移和巷道变形特征．结果表明：在断层影响区域，在水平方向上，回采巷道顶板岩层出现与断层倾向基本一致的垂直裂缝，顶板表现出不连续性．在垂直方向上，顶板离层出现不均匀沉降，顶板岩层特别是顶板下位岩层向断层方向倾斜．巷道围岩破坏不具有对称性，紧靠断层顶底板破坏严重．在回采巷道支护方式选择上，应用U型钢支护效果优于锚杆支护．     

极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏规律研究

针对极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏问题,采用地质雷达测定巷道松动圈和三维激光扫描仪监测巷道变形的研究方法,研究了大巷跨采条件下的松动圈大小及巷道变形规律。监测结果表明:大巷的剧烈变形并未发生在相应的工作面周围,而是落后工作面数十米的位置,其变形形式为巷道底板整体上鼓,最高达到287.4 mm;巷道两肩及巷顶未发生明显下沉破坏。大巷破坏原因为:受采动影响,大巷上覆岩层破坏导致大巷上部工作面采空区积水沿裂隙流入大巷周围,大巷围岩受水浸泡变软膨胀,同时,上部工作面的开挖使得巷道垂直方向应力获得释放,导致大巷底板向上抬升。鉴于跨采影响下导致巷道变形较大,对于类似情况建议将U型钢可伸缩支架的排距从1 m减小为0.8 m。     

红柳林煤矿大采高工作面设备快速入井运输实践

 介绍了红柳林煤矿7米大采高工作面——25202特厚煤层综采工作面的概况和设备配置,针对采面的设备配置,提出了相应的运输设备配套方案,分析了液压支架整体入井运输的巷道适应性,制定了主要设备快速入井运输的安全运行措施,保证了7米大采高工作面设备的快速高效入井运输。     

斜沟煤矿采区大巷钻孔突水原因浅析

斜沟煤矿二水平21采区辅运大巷上山掘进遇特厚煤层垂直导水裂隙带,沟通顶板砂岩裂隙含水层水,造成工作面钻孔突水,累计突水量26 511 m3,影响大巷施工2个月。通过本次钻孔突水,对煤层浅埋薄基岩区顶板砂岩裂隙水影响矿井安全生产有了进一步认识,为今后斜沟煤矿及相似地质条件矿井防治顶板砂岩裂隙水积累了一定的经验。     

突出煤层瓦斯治理采区巷道优化设计

突出煤层瓦斯治理采区巷道的布置方式对于实现煤矿安全生产具有重要的意义,在考虑突出煤层巷道布置方式影响因素的基础上,充分考虑了突出煤层巷道工期、工程量、运输保障和维护等影响因素,从而结合井下工况及采区的地质情况,合理规划了采区准备系统,实现快速投产,增加巷道布置的灵活性。合理优化采区设计,突出煤层采用“一区五准”、“一面五巷”的巷道布置方式,在给瓦斯治理工程提供保障的同时,合理优化了煤层采掘的生产系统。     

露天-井工联合开采下关键层模型的应用

依据先露采后井工联合开采的特点,确定煤层顶板中某一坚硬的岩层为关键层,并将关键层看作弹性地基上的梁,利用组合梁原理计算关键层梁的上部荷载,通过对关键层梁应力和变形的计算,得到其关键岩梁断裂在下部煤层中的应力分布规律,提出以边坡下巷道稳定为判断准则,确定井工开采工作面合理的停采线位置。利用该方法成功地解决了平朔矿区边坡下大巷稳定的问题。     

特种工程机械在矿井巷道维护工作中的应用

足够的巷道断面是保证通风系统、辅助运输系统及矿井设备安全运行的必要条件,而部分矿井巷道在掘进期间由于煤层较薄,围岩较硬,无法一次达到巷道设计高度,也有部分矿井巷道在综采工作面回采过程中受矿压影响而出现底鼓现象,缩小了巷道断面,影响矿井的正常生产。为解决回采巷道存在的底鼓、路面平整度差等问题,以某矿209综采工作面回采巷道为例,对矿用特种工程机械在巷道起底、路面维护方面的应用情况进行了阐述,重点介绍了回采巷道需解决的问题及原因、特种工程机械的使用情况以及特种工程机械的使用效果。实践表明,通过矿用特种工程机械的应用,有效地解决了巷道掘进和回采期间出现的高度不够、底鼓等问题,保证了矿井安全生产,值得借鉴和推广。     

厚煤层巷道矿压显现规律研究

针对厚煤层开采时矿压对巷道的影响的问题，从理论和实践上阐述位于厚煤层内的区段集中巷、采区上（下）山及大巷整个服务期间采动影响过程中的矿压显现规律和围岩变形，以及厚煤层巷道的维护技术。利用FLAC^3D数值模拟软件，分别分析了采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板压力规律以及采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板位移规律。提出要掌握巷道的围岩性质及其对巷道维护的影响，合理确定护巷煤柱宽度，在邻近煤层开采中，采用上部煤层在厚煤层上方跨采，或者厚煤层巷道开掘之前上部煤层预先开采等卸压措施。从而避免了厚煤层开采过程中矿压对巷道的影响，保证了煤矿的安全高效回采。     

深部高地压井巷顶板支护技术研究

针对深部高地压煤层巷道顶板受高地应力与回采动压叠加影响,造成巷道急剧变形,以红阳三矿北二采区1210-2工作面运输顺槽为例,分析了顶板破坏机理及变形规律,恒阻锚索具有可控变形、同时保持恒阻的特性,采用现场监测、理论分析和井下试验相结合的方法开展研究,经过对比,恒阻锚索能够起到释放应力峰值,控制巷道变形量,保证支护强度,满足回采运输巷断面要求。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

极近距离煤层采空区下递进开采矿压显现规律研究

基于天安煤业股份有限公司四矿己15、己16-17极近距离煤层群的地质条件和己16-23090工作面与上覆己15-23110采空区、相邻己16-23070采空区、己15-23130生产工作面的空间关系,采用理论分析和数值模拟的方法,系统研究了已开采工作面和正在开采工作面的对下伏近距离煤层的采动应力分布及传递规律,从而明确了矿压显现规律,得出了将己16-23090运输巷的位置布置在距己15-23130回风巷35 m较为合理,为实现“一巷多用”提供了依据。     

大南湖一矿多煤层巷道围岩控制技术研究

基于多煤层巷道围岩岩性不稳定,采用单一的支护方式往往呈现区域性破坏的问题,运用数值模拟软件,根据大通湖矿辅助运输石门二的地质条件对巷道在不同围岩条件下的变形情况进行了模拟,并通过对模拟结果的分析,提出了穿多煤层巷道的合理支护技术:巷道在顶板为煤层时应采用锚网索支护,在两帮为煤层时宜采用U型钢棚式支护,在底板为煤层时应采用反拱控底并配合在巷道帮脚位置安装带下扎角的锚杆辅助控底。大通湖矿辅助运输石门二采用该支护技术保证了一采区3煤各工作面的安全生产。