倾斜煤层冒落矸石自然充填沿空留巷技术

利用倾斜煤层采空区冒落矸石自溜的自然现象,采取临时支护手段将采空区冒落矸石阻挡在留巷巷道上帮,并采取喷浆、注浆等措施固化冒落矸石,形成以冒落矸石为主要充填材料的稳固沿空留巷充填体.经过模拟计算和实践证明:利用破碎矸石充填留巷能够确保留巷系统的稳定性;该方法适用条件为煤层顶板中等稳定、煤层倾角30-45°;必须采取柔性措施以及提前在临时支架上方堆积碎煤矸等松散材料降低冒落矸石冲击力;临时支护必须在留巷初期对巷道顶板提供足够的支撑阻力.     

切顶卸压沿空留巷巷帮支护新工艺及应用

在采用切顶卸压沿空留巷工艺中,留巷侧采空区垮落的矸石会蹿入巷道内,垮落的矸石若是没有巷帮支护来抵挡矸石蹿入巷道,则无法保证人员作业安全和成巷效果。为解决上述问题,本文详细介绍了切顶卸压沿空留巷挡矸铺网技术及现场应用情况。     

薄煤层坚硬顶板工作面沿空留巷技术实践

为选择合理的沿空留巷巷旁支护方式和参数,基于北徐楼矿薄煤层坚硬顶板地质技术条件,通过对比分析3种沿空留巷方案,选取在巷内采用工字钢棚加单体支柱支护、巷旁垒砌矸石带加强支护的方法进行沿空留巷,并优化设计了留巷参数,当梯形棚间距为0.8 m,矸石带宽度为3m时能够有效地解决了坚硬顶板难切顶问题,通过留巷试验,工作面超前明显影响范围为16.3 m,巷道断面收缩率平均为19.78%,能够满足下个工作面生产的要求。     

沿空留巷支护参数的分析及其适用的围岩条件

我国目前沿空留巷的支护方式除一些薄煤层用矸石带作巷旁支护外,主要用切顶的巷旁支护和巷内支护。它比国外常用的石膏或矸石混凝土等充填带要便宜,是具有中国特色的留巷支护方式。本文将根据国内留巷的一些经验,对这种留巷支护方式的参数作些分析并探讨其适用的围岩条件。 一、沿空留巷支护的主要参数 根据国内许多沿空留巷的观测和经验,使用切顶的留巷支护时,必须具有的主要参数是:(1)支护的可缩量;(2)支护的支撑力,包括初撑力、刚度、正常支撑力和加强支撑力;(3)支护的侧向推移。     

沿空留巷围岩稳定原理与控制技术研究

建立了沿空留巷上覆岩层结构力学模型,根据沿空留巷围岩载荷和变形特征,将沿空留巷分为3个阶段。研究得到沿空留巷围岩稳定机理:1巷内支护采用高阻让压支护,提高沿空留巷围岩承载能力和抗变形能力;2在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段采用高阻力巷内让压加强支护;3构筑的巷旁支护体具备:快速增阻并有较大的切顶阻力和变形能力,在上覆岩层剧烈活动阶段能有效切断采空区侧一定高度的顶板、冒落矸石有效支撑上位顶板,确保沿空留巷处于卸压状态;在上覆岩层活动趋于稳定阶段,巷旁支护体有一定的后期支护阻力,适应沿空留巷围岩一定变形与应力调整。工程实践表明:巷内采用锚杆、锚索支护,回采工作面后方应力调整剧烈阶段采用高阻力、让压巷内加强支护,采用高水材料构筑巷旁充填体,可适应沿空留巷围岩活动规律,有效控制巷道围岩变形,适当卧底后满足第2个工作面安全回采的使用要求。     

薄煤层无巷旁充填沿空留巷技术研究

为解决无巷旁充填沿空留巷支护难度大的问题,通过理论分析巷道围岩结构及沿空留巷支护原理,采用单体支柱代替木密集支柱,并配合十字铰接顶梁的支护方式,使矸石流入巷道自然形成巷旁矸石垛支撑巷道顶板,并对支护参数进行设计,且简化了施工工艺。实践结果表明：该支护手段效果显著,沿空留巷顶底板和两帮最大变形量分别控制在800和600mm以内,无巷旁充填沿空留巷效果达到了预期要求。     

锚索梁支护技术在薄煤层综采沿空留巷中的研究与应用

滨湖煤矿12202运输巷留巷中采用锚索梁支护方式,采煤时利用直接顶冒落矸石作为沿空留巷的充填材料,用工字钢棚作为巷内基本支护与巷内加强支护。矿压观测表明巷道支护状况良好,维护了巷道围岩的稳定性。     

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。     

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。     

高水速固材料的研制

高水速固材料的研制枣庄矿务局赵桂先，李世常关键词高水速固材料，巷旁充填，沿空留巷１前言我国从６０年代起，在中厚煤层开采中推广应用沿空留巷技术。在巷旁支护上多采用木垛支护、密集支柱支护、料石垛支护及矸石带支护等。这些支护方式存在着支撑力不足、可缩性不匹...     

深部厚硬顶板下充填面留巷大变形分析及控制

为控制深部充填开采的沿空留巷大变形,以山东某采选充一体化矿井充填工作面留巷为工程背景。综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,分析了沿空留巷大变形的影响因素,建立了厚硬顶板下充填开采沿空留巷结构力学模型,结合等价采高原理得出了厚硬顶板充填面充实率与留巷顶板下沉量之间的关系,并据此提出了留巷大变形的控制对策:优先加强留巷侧采空区充填;提高矸石墙强度;优化矸石墙支护参数。采用FLAC~(3D)软件计算分析了在不同的采空区充实率、留巷侧加强充填段长度、矸石墙强度、矸石墙支护让压距离下的巷道变形控制效果。选取不同工程条件下的留巷区域进行巷道位移观测,实测结果表明,在充实率较高的留巷区域,采取合理的让压支护方式可有效控制留巷围岩大变形。研究结果表明,充实率较高的情况下,厚硬顶板整体向采空区侧发生回转,实测顶板下沉量与所建留巷结构力学模型计算结果较为吻合;充实率是影响留巷大变形的主要因素,随着采空区充实率增大,采场的矿压显现强度明显弱化,留巷顶板的下沉量明显减小;采取适当的留巷侧加强充填措施,可在充填矸石量不足的情况下,有效控制留巷顶板下沉;提高矸石墙强度、选择合理的矸石墙支护让压参数可以有效控制矸石墙的侧向大变形。尚需开发高强度、低成本、易施工的混凝土材料作为巷旁支护体,研究工作面单侧加强充填的矸石物流、工作面设备配套问题。     

巷旁无充填沿空留巷支护技术研究与实践

沿空留巷是一项系统工程,从最初的掘进支护设计直到二次回采时的支护应统筹规划,其中初采时期的巷旁支护是留巷能否成功的关键。结合显德汪矿1914工作面沿空留巷的地质生产条件,沿空留巷决定采用靠帮单体柱强制切顶、锚杆索和单体柱配铰接顶梁相结合主动支护、锚压双层金属网、加靠帮π型钢背裱半圆木阻隔冒落矸石形成隔离墙、无人工巷旁充填的总体支护方案,分时期分阶段联合支护,实现了巷旁无充填沿空留巷。矿压观测结果表明,所留巷道的顶底板累计移近量为690mm,两帮移近量为450mm,留巷断面满足二次回采时的生产需要,取得了较好的经济效益。     

综采充填工作面沿空留巷支护技术

翟镇煤矿根据矿井接续,7202E综采充填面运输巷需沿空留巷,结合工作面地质条件,进行综采充填工作面沿空留巷的支护设计,提出、分析综采面沿空留巷采用锚索+矸石墙支护的应用,解决实施过程中出现的问题,确保沿空留巷的成功实施。     

薄煤层下短距离泵送混凝土充填沿空留巷技术研究

根据薄煤层坚硬顶板下沿空留巷矿压显现规律,建立了巷旁支护模型:采用柔性支护理念设计临时空间的顶板,在充填体处留有一定下沉量,避免充填材料由于强度不足而被压坏。通过对比沿空留巷方案确定:采用矸石带与短距离单体支柱支护初期顶板,并将其作为混凝土充填的内侧模板,将混凝土搅拌机放置在井下的轨道巷内,极大地简化了充填系统。实践表明,泉上煤矿16701炮采工作面沿空留巷时,在井下搅拌混凝土后直接泵送至工作面,沿空留巷效果较好,基本满足下一工作面的生产需要。     

大倾角煤层柔性护巷特性及应用研究

在坚硬顶板条件下大倾角综采工作面的沿空留巷,矿压显现剧烈、巷道断面大、顶板跨度大、煤壁破碎、矸石下行冲击大,给留巷工作造成较大困难。通过理论分析、相似模拟及现场实测研究,探究了大倾角煤层巷道围岩运动规律及力学特性,提出针对大倾角中厚煤层坚硬顶底板综采开采条件下的柔性护巷支护系统方案,并进行了现场工业性实验。结果表明:下帮煤壁采用封闭式支护方式,能够减少留巷期间煤壁的破坏,充分发挥煤壁支撑能力;顶板的载荷转移支护方式,能够有效降低巷内采动压力;采空区内采用挡矸支护,能够有效抵挡矸石冲击力,且采用该方式在巷旁形成矸石堆积体能够形成较大的约束阻力。通过柔性护巷支护技术,获得了较好的围岩控制效果,为大倾角煤层沿空留巷工艺选项设计提供了依据。     

深部小湖系综采工作面沿空留巷技术应用

旗山煤矿94102工作面为深部小湖系普通综采工作面,运输巷采用沿空留巷,选择用水泥、碎煤、矸石、水按一定比例配合砌筑墙法技术进行巷旁支护。从留巷设计及留巷砌墙工艺两方面介绍普通综采工作面快速沿空留巷技术的应用,并对矿井深部沿空留巷矿压进行观测分析。经过不断改进留巷工艺技术,取得了较好成果,保证了沿空留巷技术的安全与实用性。     

深井矸石充填工作面沿空留巷围岩控制原理与技术

深井工作面矿压显现剧烈使得沿空留巷存在诸多困难。采用矸石充填采空区可有效限制深部采场覆岩大范围的破断、运动,缓解深井工作面剧烈的矿压显现,为深井工作面沿空留巷奠定基础。通过现场实测和理论计算探讨了深井矸石充填工作面覆岩运动特征,探讨了沿空留巷围岩承载结构及其稳定性。根据新巨龙煤矿2305S-2号工作面实际情况,设计了以矸石墙+钢管混凝土立柱为主的巷旁支护结构,并提出了留巷顶板超前支护、强力护表、深部锚固,巷旁支护结构合理宽度、侧向约束、协同承载,实体煤帮卸应力、防冲击、控片帮的控制方式,留巷底板高应力深部转移的沿空留巷围岩控制原理和先固顶→再护帮→后控底的沿空留巷围岩控制原则。形成了锚杆+W钢带超前支护和长锚索+注浆锚索永久支护的沿空留巷围岩控制技术,成功实现了新巨龙煤矿2305S-2号深井矸石充填工作面沿空留巷。沿空巷道围岩实测发现留巷矸石墙变形不均匀,承载能力增长缓慢,钢管混凝土立柱钻底,顶板锚索易破断等问题。需要进一步加强留巷矸石墙的侧向约束,提高矸石墙承载能力。钢管混凝土立柱底部安装大垫板,控制立柱钻底量,沿空留巷顶板锚索要求具备一定的延伸率,实现长锚索与顶板围岩的协同变形与承...     

矸石充填工作面沿空留巷技术应用与效果监测分析

为进一步完善实际工程应用中工作面沿空留巷围岩控制技术,减少留巷成本,以11101工作面为背景,通过工程现场实践,分析了矸石开采沿空留巷围岩结构,留巷围岩受力过程以及围岩变形和上覆岩层运动特征,并基于留巷围岩应力分析结果以及矸石填充工作面沿空留巷围岩控制原理,提出了"锚索+加强锚杆"等支护方案,并设计了监测系统,对留巷围...     

高档普采工作面沿空留巷支护方案优化

为更加有效地控制沿空留巷巷道的围岩位移量,通过对干河煤矿1-230工作面沿空留巷支护现状分析,决定采用巷道顶板补强、优化工作面超前、滞后支护方式及改变矸石袋摆放方式等措施,将原有支护方案进行优化设计。工程实践表明:优化后的巷道围岩变形量明显减小。     

坚硬顶板沿空留巷巷旁支护技术研究

以坚硬顶板沿空留巷为研究对象,对沿空留巷沿采空区侧坚硬顶板的破断规律进行了研究,将其分为五区(即垮落区、煤壁支撑区、一次破断区、二次破断区、错动离层区)和四阶段(即形成垮落区阶段、一次破断阶段、二次破断阶段、错动离层带形成阶段),确定设计沿空留巷最大支护载荷主要以上覆岩层的前期活动规律为依据,设计沿空留巷最大支护变形主要以上覆岩层后期活动规律为依据;通过对矸石墙进行抗压缩性测试和分析,研究了横向锚固矸石墙承载力变化规律,发现横向锚固矸石墙支护的承载力较大且具有较大的让压变形特性,矸石墙的压缩量随着工作面的推进表现出"较小增加—缓慢增加—急剧增加—平稳不变"的规律;现场沿空留巷的巷内支护采用"锚杆+锚索+钢带"的方式、巷旁支护采用单体液压支柱+横向锚固矸石墙,取得了良好的经济效益和社会效益,为坚硬顶板条件下沿空留巷的推广应用奠定了基础。