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。     

贺西煤矿柔膜混凝土充填沿空留巷支护技术应用

贺西煤矿为提高煤炭回收率、降低巷道开掘成本，以3412工作面运输巷为工程背景，提出了柔膜混凝土充填沿空留巷方案，开发了柔膜混凝土充填沿空留巷支护技术，对3412工作面运输巷顶板和回采侧巷帮采用高预应力锚（网）索加强支护，采空区侧巷旁采用柔膜混凝土充填墙体+预留高强锚栓加强支护，巷内采用高阻力单体支柱进行临时加强支护。技术应用后，实现了3412工作面运输巷留巷围岩的稳定控制。     

深部采区破碎顶板的煤巷支护技术

提出了深部采区大水平地应力下，顶板极其破碎巷道的支护方法，包括巷帮锚杆、锚索、锚索梁支护系统，帮部预留空间让压技术等，提出以提高锚杆、锚索安装载荷（预紧力）来增加煤帮的自身承载能力。     

高强度固帮切顶成巷方法研究

针对无煤柱切顶成巷、煤帮破碎导致巷道大变形等问题,提出了高强度固帮切顶成巷方法,布设锚索提高煤帮自承能力,利用切顶使巷道围岩处于低应力区。以新驿煤矿为背景,首先构建煤帮变形分析模型,研究了煤帮不同破碎宽度与顶板变形间关系,结果表明:煤帮破碎会导致顶板大变形,随煤帮破碎宽度增加,顶板变形速率增加。开展了不同切顶角度、切顶高度、帮锚索长度、顶底角帮锚索角度等影响因素下的数值试验,建立顶板收敛率、巷帮收敛率、锚索强度利用率、液压支柱强度利用率等量化评价指标,对比分析了单一切顶和固帮切顶两种情况的巷道变形及支护构件压力特征。结果表明:固帮切顶相较于单一切顶,巷道收敛变形进一步减小,煤帮位移约61 mm,减小34.8%,顶板位移约80 mm,减小34.4%,锚索安全裕度提高14.9%。最后,利用该技术,在新驿煤矿1706巷道进行了实际应用,监测结果表明,该方法有效控制了巷道变形,取得良好留巷效果。研究成果对类似地质条件下沿空留巷具有借鉴意义。     

注浆加固破碎岩层在返井施工中的应用

煤矿井下由于矿山压力，采动影响等因素，岩层尤其巷两帮及上部破坏严重，易造成空帮空顶，在这样的条件下施工相当困难，在大巷顶部向上返小井更是难上加难，利用注浆加固手段治理破碎岩层，使其成为再生完整岩体，为保证返井施工安全生产作了一次新尝试。     

东欢坨矿巷道管棚支护技术

开滦东欢坨矿业分公司-230m水平回风巷顶板绕道,在开拓施工中遇到结构复杂、极为破碎、宽达6m的F2断层组,使用正常施工方法无法通过该断层,研究实施管棚支护技术。实践证明,采用该支护技术对于断层等造成的水文地质情况复杂的破碎带是可行的。     

综放开采煤层支承压力分布规律现场实测分析

依据谢桥矿1151（3）综放面开采地质及技术条件，采用钻孔应力计对工作面回采过程中煤柱和工作面煤层及巷帮侧向实体煤的应力进行观测。研究分析表明，在非对称开采条件，回采期间工作面及巷道周围煤层应力分布规律明显不同，煤柱和工作面煤层沿走向在工作面前方存在支承压力峰值，但巷帮侧向实体煤沿走向在工作面前方并不存在应力峰值，其峰值在采空区后方，而煤柱和巷帮侧向实体煤沿倾向均存在应力峰值，邻近工作面煤柱及工作面煤层应力均处于降低区。     

切顶卸压巷旁U型钢棚支护沿空留巷技术研究

为了减少煤与瓦斯突出矿井煤巷掘进工程量,保证矿井正常接续,针对云盖山煤矿一矿“两软一硬”不稳定煤层地质条件和矿井单一综放工作面组织生产,以矿井22202综采工作面切顶卸压巷旁U型钢棚支护沿空留巷为研究对象,提出了中厚煤层巷内基本支护采用锚索网+钢带、巷旁支护采用36U型钢棚支护的沿空留巷围岩控制技术。实践监测结果表明:沿空留巷顶板最大离层量115 mm,中线至巷道上帮（老空侧）、下帮最大移近量分别为24,207 mm,留巷效果显著。此沿空留巷技术避免了对采面正常生产的影响,对建设“一矿一面”安全高效矿井具有重要意义。     

底板岩巷钻场在治理老空水害中的应用

枣园矿23采区集中回风巷掘进受23032综采面老空水害严重威胁。通过分析采空区积水情况,决定在23032采空区相邻的岩巷22采区回风下山上段、下段变平处两处设岩巷钻场,安设专用探水钻机,针对老空水区施工底板钻孔探放老空水。实践证明,通过在底板岩巷中施工钻场,采用专用探放水钻机、设挡水墙、安装截止阀、铺设满足排水能力需要的排水管路、施工岩巷穿层钻孔的方法,达到了探查疏放老空水的目的,实现了快速治理老空水害。     

沿空留巷顶板覆岩二次采动裂隙实测分析

地下煤岩体开挖会引起上覆岩层的断裂、位移进而造成煤层内瓦斯的溢出、裂隙水的流动甚至会造成地表沉陷等矿山灾害。为了研究厚松散层下沿空留巷上覆顶板岩层裂隙破断规律,使用ZXZ20(A)型矿用钻孔成像装置对云驾岭煤矿12307工作面回风巷与运输巷进行上覆顶板岩层破断状态与裂隙发育的观测。在12307工作面回风巷沿走向布置1、2、3号测点,运输巷沿走向布置4、5、6号测点,6个测点的钻孔施工时间段相同、观测时间段相同。观测结果表明：1号测点上方顶板岩层极为破碎,顶板裂隙发育由浅及深不断加剧,在3～9 m出现明显离层,在此区间可观察到6条离层裂缝;3号测点顶板岩层0～3.2 m存在发育充分的裂隙,3.2～6.6 m存在横向裂隙,且6.2 m处有离层现象;4号测点顶板岩层0～2.5 m岩层受到明显破坏,岩层内裂隙纵横交错,2.5 m以深裂隙逐渐减少,只存在原生裂隙;6号测点顶板岩层观测范围内并未发现大的裂隙,岩层整体发育较为完整。上述结果表明回风巷在一次采动后顶板覆岩主要破碎范围在2 m内,在留巷期间二次采动造成顶板覆岩破碎程度加剧,深部岩层同样出现破碎与离层,尤其在顶板上方4 m内离层较多。     

两种特殊井内事故及其处理方法

一、钻孔上帮沟槽卡钻事故1．所谓上帮沟槽问题，即在钻进过程中钻孔井壁上帮形成的沟槽（简称上沟槽一下同）。这类沟槽形成的条件：（1）钻孔深度较大，一般在500米以上，施工周期较长；（2）上部孔段突然上漂，例如白银矿区ZK13—61孔，0～100米倾角保持88°，100～200米上漂12°，200～300米上漂1°30′，300～700米平均百米上漂6°30′。钻孔在100～200米处倾角突然上漂，在100～250米处形成上沟槽，多次发生沟槽卡钻现象；（3）突然弯曲孔段的岩石较软或有断层破碎带；（4）在减压孔段。     

基于塑性区演化的煤柱宽度留设及柔性锚索支护技术研究

沿空掘巷可有效提高煤炭资源回收率，改善采掘接替关系，但存在施工维护难度大的难题。为了提高沿空巷道围岩稳定性并减少煤炭损失量，以布尔台煤矿42108辅运巷为研究背景，通过理论分析确定了巷道塑性区发育特征，建立数值模型综合确定了合理煤柱宽度并进行了工业性实践。研究结果表明：42108辅运巷掘出后在采动影响下具有帮部大变形特征，辅运巷塑性区呈非对称蝶形分布的形态，塑性区发育范围为1.8～2.7 m；结合极限平衡理论及数值模拟认为，煤柱宽度大于30 m时其内部出现明显的应力降低区，有利于巷道维护，同时考虑煤炭资源回收率，确定合理煤柱宽度为30 m；揭示了多次补强支护仍无法有效控制巷道变形量的原因为锚索易拉伸破断，在此基础上提出了柔性锚索支护方案，同时将帮部锚杆间排距减小至750 mm×750 mm，经现场实践后30 d内两帮最大变形量160 mm，围岩控制效果显著。     

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。     

大采高综采工作面控制运输机上窜与下滑

综采工作面在正常推采过程中,时常因为地质因素—两巷标高形成的工作面倾角;工程质量下滑—"三直两平"动态达标保持较差,底板起伏变化大等综合因素干扰下,时常出现刮板运输机上窜下滑,造成两巷安全出口过窄,或者胶运巷副帮侧煤墙无法割透,进而影响刮板运输机与转载机的正常搭接。所以刮板输送机上窜下滑管理显得尤为重要,是工作面正常运转、生产连续性组织的关键,又是综采工作面生产管理的难点。本文就大采高综采工作面如何控制运输机上窜与下滑进行分析研究。     

岩心钻探质量指标和钻孔质量标准讲座

一、封孔（一）概述封孔是钻孔施工的最后一项工序，即钻孔峻工以后，为了封闭和隔离所遇到的含水层及透水岩层而进行的封闭止水工作。固体矿产勘探钻孔的封孔目的是：①隔离矿体顶、底板的含水层，防止矿山开采时因地下水流入造成水淹事故；②防止地面水沿钻孔流入矿内，造成采矿的困难；③防止地表水和地下水对矿床的溶蚀和氧化，影响矿石的开采和利用。由此看出，封孔质量的好坏既影响着地下资源能否经济有效的开采和利用，     

切顶卸压沿空留巷围岩控制效果数值模拟研究

为研究切顶卸压对沿空留巷围岩控制效果的影响规律,基于UDEC软件,对沿空留巷侧向顶板悬顶与垮落2种情况下的围岩受力变形特征进行深入分析。研究表明:相对于直接顶悬顶状态,直接顶垮落时煤帮侧煤层和巷旁支护墙体上的垂直应力集中系数分别降低0.19和0.49;直接顶垮落状态下沿空巷道顶板下沉、底板鼓起、煤帮内移和墙体内移量相对于直接顶未垮落状态下,分别降低73%、60%、27%、75%;巷道侧向悬顶是造成沿空巷道围岩大变形的重要原因,切顶会促使采空区上方直接顶有效垮落,采空区上覆岩层的重力无法有效向巷道周围的煤岩体中传递,且垮落的岩层会对顶板起到一定的支撑作用,有助于降低巷道围岩所承受的压力。     

注浆施工中堵管事故的分析及处理

注浆施工中堵管事故的分析及处理蔡文盛（中国地质工程公司上海公司四○二处上海２０１１０１）钻孔灌注桩施工中，水下混凝土灌注时发生的导管堵塞事故（或简称堵管事故），是一种多发性事故。事故的发生往往造成材料浪费、工效降低。处理不当时，会诱发更大的事故，造成...     

应力区掘进巷道交叉口特殊控顶技术

随着矿井开采深度的增加,巷道在交叉口、贯通口、叠加处、采空区处等会出现应力集中,进而造成顶板破碎,使得巷道掘进施工中支护难度大、安全威胁大。演马庄矿东四煤柱回风巷与东四煤柱切眼贯通交叉口处顶板较破碎,空顶面积较大,若维护不及时,往往会发生顶板下沉甚至冒顶。文章介绍了在顶板破碎条件下采用的"金属骨架,人造假顶"的特殊控顶方法,对煤层巷道掘进类似条件有一定借鉴作用。     

地下浸出采场挡水墙的设计

美国矿业局开展了一项在地下金属矿和非金属矿生产中采用采场浸出技术的可行性研究。这项技术提出在地下采场中破碎矿石，之后进行原地浸出，然后收集和处理含金属溶液，以此从矿石中回收金属。所需的溶液管理就是要使浸出采场内可以营集溶浸液。这就需要建造一座合适的挡水墙来贮存溶浸液，如果溶浸液流失到周围的岩体中将会造成环境和经济上的问题。在设计和建造挡水墙时要注意：（1）挡水墙必须要具有足够的厚度以防止溶浸液沿混凝土与岩石的接触面渗漏；（2）挡水墙必须要具有足够的长度以防止在混凝土或岩石中发生剪切破坏；（3）挡水…     

直线方程式在坑道测量中的应用

直线方程式在坑道测量中的应用汪永宝（吉林省地矿局第四地质调查所通化１３４００１）一、简述（如图１所示）在沿脉坑道（ＰＤ—Ｘ）施工过程中，根据地质要求，坑道（ＰＤ—Ｘ）如果遇到勘探线（Ａ、Ｂ），要在勘探线（Ａ、Ｂ）上穿脉施工。这样就存在确定坑道（ＰＤ—...