神东矿区快速沿空留巷技术研究及应用

针对传统巷旁支护存在支护阻力、可缩性等力学性能与沿空留巷围岩变形不相适应问题,致使充填体密闭性能差,施工机械化程度低的问题,在分析风力充填留巷、高水材料充填留巷、端头钢模板支架及泵充填留巷和柔模混凝土充填留巷的基础上,对4种留巷方式的设备配置及运行情况进行了评价。最终确定榆家梁煤矿快速沿空留巷选用柔模混凝土充填留巷方式,实现了地面混凝土干拌及井下混凝土上料、加水搅拌与泵送的连续作业,研究表明该套设备符合神东矿区快速沿空留巷的要求,充填速度可达20 m/班,充填体抗压强度可达25 MPa。     

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。     

基于矸石动力混凝土及泵送充填系统的沿空留巷技术

针对目前煤矿煤炭回收率低、矸石上井和地面沉降等重大技术难题,开展矸石动力混凝土置换煤柱的沿空留巷技术研究。首先对制作的矸石动力混凝土强度进行测试,实验结果表明:矸石动力混凝土1 d平均强度达到10.739 MPa;28 d强度达到27.659 MPa,完全满足沿空留巷巷旁支护要求;其次优化泵送矸石混凝土充填系统。现场工业性试验表明,该技术达到了成功沿空留巷的目的,实现混凝土充填、出煤2套系统互不干扰,增强了煤矿井下开采的安全性,提高了劳动生产率及煤炭回收率。     

基于矸石动力混凝土及泵送充填系统的沿空留巷技术

针对目前煤矿煤炭回收率低、矸石上井和地面沉降等重大技术难题,开展矸石动力混凝土置换煤柱的沿空留巷技术研究。首先对制作的矸石动力混凝土强度进行测试,实验结果表明:矸石动力混凝土1 d平均强度达到10.739 MPa;28 d强度达到27.659 MPa,完全满足沿空留巷巷旁支护要求;其次优化泵送矸石混凝土充填系统。现场工业性试验表明,该技术达到了成功沿空留巷的目的,实现混凝土充填、出煤2套系统互不干扰,增强了煤矿井下开采的安全性,提高了劳动生产率及煤炭回收率。     

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。     

沿空留巷机械化构筑护巷带技术的研究

沿空留巷机械化构筑护巷带技术工业性试验中，采用高水速凝材料作为巷旁支护材料，设计了泵送充填工艺系统，选取了有效的巷旁充填临时支护方案，并应用于九龙口矿，对其所取得的技术效果和经济效益作了分析和评价。     

神角煤矿2209工作面沿空留巷方法的选择

为提高资源回收率,缓解采掘接替紧张局面,神角煤矿拟在2209工作面采用无煤柱开采沿空留巷技术。目前,沿空留巷常用的技术主要为高水材料巷旁充填沿空留巷技术、混凝土巷旁充填沿空留巷技术和切顶沿空留巷技术。2号煤层为自燃煤层,这就要求所采用的沿空留巷技术必须能很好地隔绝采空区。通过分析3种沿空留巷方法的采空区密闭性能,最终确定2209工作面采用高水材料巷旁充填沿空留巷技术。     

高水充填材料沿空留巷技术应用研究

杨庄煤矿7828综采工作面轨巷具有采高小、顶底板与煤体均较为松软及沿空留巷距离长特点。为了能在此条件下进行沿空留巷,进行了高水速凝充填材料机械化构筑充填带沿空留巷技术应用,取得了成功。     

大采高综采沿空留巷巷旁充填支护技术

基于亨健煤矿大采高综采工作面区段运输平巷沿空留巷支护困难的现状,进行了大采高综采沿空留巷巷旁支护技术研究.选用袋装ZKD型新型高水速凝材料构筑巷旁充填体,研制了ZX28800/20/32型沿空留巷专用液压支架对充填体两侧顶板进行临时加强支护.结果表明:新型高水材料固化后充填体抗压强度比原高水材料平均提高40%～50%,凝固速度快,初凝时间8～20min,充填体承载和变形性能好,并可根据工程需要对材料强度和凝固时间进行调控,更适应于沿空留巷巷旁充填支护需要.沿空留巷专用支架移动方便,工作阻力达2 400 kN,可延缓充填体受力时间.采取这些措施提高了留巷的机械化程度,加快了留巷速度,改善了护巷效果.     

井下巷旁充填材料制备工艺与技术研究

通过研究,实现矿井在井下直接利用原煤中的矸石作为巷旁充填材料中的主要骨料进行充填材料的井下制备,整套工艺和设备系统机械化程度高,可靠性好,产量能够满足沿空留巷充填需要。