近距离采空区下无煤柱连续开采技术的研究与应用

基于近距离采空区下无煤柱连续开采过程中顶板垮落、初次来压及周期来压对工作面巷道的影响,分析回采上覆煤层后底板岩层移动变化规律,研究近距离采空区下巷道集约化布置沿空留巷方式,总结近距离采空区下沿空留巷围岩矿压变化规律,合理选择沿空留巷巷道支护形式,探索并实践近距离采空区下无煤柱连续开采技术,解放了近距离采空区下采区区段及其他保护煤柱资源,本质上做到了采区的集约集中化高效开采及资源高效利用,具有推广应用价值。     

小煤柱护巷技术在厚煤层中的应用

煤矿开采过程中,小煤柱存留的目的就是隔离巷道和采空区,避免采空区内存在的蔓延和危险气体会蔓延到巷道,影响后续开采作业,引发事故。本文以小煤柱护巷机理为切入点,阐述了控制沿空掘巷围岩思路,最终依据工程实例,针对小煤柱护巷技术在厚煤层中的具体应用进行探讨。     

沿空巷道小煤柱侧帮加强支护技术

沿空留巷技术可以有效的增加煤炭回采率,缓解矿井采掘接替紧张局面,在矿井开采中的应用不断增加。基于此,笔者对小煤柱护巷沿空留巷围岩变形规律进行了分析,并研究了护巷煤柱宽度与巷道围岩变形关系,并以山西某矿为工程背景对沿空巷道小煤柱侧帮加强支护技术进行了应用,结果表明,采用锚杆+锚索+W型钢的联合支护方式可以对小煤柱侧围岩变形进行有效控制。     

无煤柱自成巷工艺施工研究

本矿12号煤层位于太原组中上部,其直接顶板为砂质泥岩、泥岩,底板为砂质泥岩、泥岩,工作面回采工艺为自动化综采采煤法。在1201工作面回风顺槽进行切顶卸压,沿空留巷作为1203工作面进风顺槽。采空区侧定向切顶,切断所采工作面与顺槽顶板,在回采巷道将要形成的采空区侧定向预裂顶板,将顶板按设计位置切缝,切断部分顶板岩体的应力传递,达到沿空留巷,实现自动成巷和无煤柱开采。     

高水材料无煤柱巷旁充填技术研究

为了提高煤炭资源开采的回收率和缓解采掘衔接紧张的问题,以云驾岭煤矿12802运输巷道运用沿空留巷无煤柱护巷技术与高水材料结合的方法为例,研究该方法的技术可行性。研究表明:该方法使留巷技术得到了大幅度提高,特别是其凝固速度快、早期强度大、增阻速度快、密闭采空区效果好、留巷效果佳以及其水用量大、固体料用量少、易于泵送、机械化程度高、劳动强度低,表现出较好的发展前景。     

某矿沿空留巷技术研究

沿空留巷技术具有不留设煤柱、减少资源浪费,缓解矿井采掘接替紧张,减少孤岛工作面产生等优点,具有明显的技术优势。针对山西某矿21301工作面的具体地质情况,对切顶卸压沿空留巷及巷旁留巷支护技术进行了对比分析,提出了运用切顶卸压支护技术作为该矿的沿空留巷支护手段,结果表明,切顶卸压并结合锚杆+锚索+钢筋网联合支护方式可以有效的对巷道进行支护,巷道顶板最大下沉量仅为220mm,巷道整体结构保持较为完整,满足矿井生产需要。     

坚硬顶板滑移桁架切顶无墙留巷与密闭技术应用

通过矿山压力理论分析结合锚杆（索）设计方法,沿空留巷采用锚梁网联合支护配合单体液压支柱,十字铰接顶梁支护设计,利用专用留巷风障密闭采空区,实现沿空留巷无墙支护。通过现场矿压观测,修正了支护参数,创新的解决了荣泰矿坚硬顶板条件下留巷技术难题。对于类似地质条件下沿空留巷技术的实施提供了新的发展方向。     

沿空掘巷工作面围岩变形规律研究

以某矿沿空巷道1505胶带运输巷为研究对象,研究了沿空掘巷上覆岩层结构,并对沿空巷道侧向支承压力分布规律进行分析,得到了巷道内、外两个应力场分布规律。采用FLAC3D对沿空巷道留设煤柱尺寸进行模拟,得到煤柱为6m时最优,有利于沿空巷道的围岩稳定性。     

薄煤层工作面切顶卸压自成巷技术及矿压控制研究

3402综采工作面引进切顶卸压无煤柱自成巷“110工法”技术,在时间和空间上解决了之前柔模充填混凝土留巷用人多、效率低、成本高、工艺复杂、影响回采推进的弊端。项目通过NPR恒阻大变形锚索支护技术、顶板定向预裂切缝技术、让压挡矸支护技术等,实现对聚能定向爆破留巷段巷道的围岩稳定控制,技术上处于行业领先地位,充实了切顶卸压自成巷无煤柱开采,即“110工法”在突出矿井开采稀缺资源领域的空白。充分提高了留巷速度,并大幅降低了留巷成本,减小了巷道掘进量,缓解了生产衔接紧张的问题;回收了保护煤柱,提高了资源采出率,为类似工作面切顶卸压自成巷技术的实施提供了参考。     

孤岛工作面沿空掘巷矿压显现规律的研究

小煤柱沿空掘巷是现代化矿井的发展主题。小煤柱在相邻采空区有助于实现巷道围岩控制,此外小煤柱巷道缩减了护巷煤柱尺寸,提高了工作面的动用储量。本文以某矿8204-2工作面2-2204巷为工程背景,根据"三角形滑移区"端部结构、微震监测得出应力降低区范围,巷道采用合理的"锚杆+锚索+W/JW钢带+组合锚索+金属网+喷浆"全封闭的锚网索耦合支护对策。现场巷道变形观测表明,留8m小煤柱时巷道处于应力降低区,巷道采用的支护方式可以有效控制巷道围岩变形,可为后续孤岛工作面沿空掘巷围岩控制提供一定的参考。     

煤矿沿空掘巷煤柱尺寸留设应用研究

沿空掘巷是减少煤柱压煤,提高煤炭回收率的有效方法之一,在水文地质条件相对简单的矿区已经得到广泛的应用。采用相似模拟的手段,得出兰花集团口前矿4201工作面沿空顺槽小煤柱合理留设尺寸应为4 m,并通过工业现场的矿压观测,分析了沿空顺槽的围岩变形规律,为现场实践提供实验依据。     

煤炭回收中的小煤柱沿空掘巷技术应用

为了研究留小煤柱特有的采掘技术,探究了沿空掘巷范畴内的小煤柱,明辨了煤炭回收的成效性。结果表明：留设小煤柱这一新颖方式,是沿空掘巷特有的进展趋向。选出大同南郊区的燕子山煤矿,运用模拟态势下的数值运算,明辨了小煤柱预设的最佳宽度。     

急倾斜厚煤层综放工作面矿压规律数值模拟研究

急倾斜厚煤层采用综放开采时,其巷道布置形式有错层位和同层位两种,两者工作面的矿压显现规律、顶煤冒放性和回采巷道矿压显现差异较大。通过UDEC4.0数值模拟分析了错层位布置和同层位布置时首采和下临近工作面的两侧支承压力分布规律、上覆顶煤岩运移规律和回采巷道顶板冒落规律,研究结果表明,首采工作面错层位顶煤冒放性优于同层位,但前者下部支承压力大于后者;错层位首采面回风巷和运输巷压力大,巷道维护困难,而下临近工作面上顺槽矿山压力小,有利于巷道的维护。     

利用普通综采设备回采倾斜煤柱块段

基于古书院矿3号煤一直采用掘巷的方法回收，该方法资源回收率低、安全系数低、回收速度慢，影响到下组煤9号煤的回采、回收成本高的情况，根据矿井生产情况，尝试采用闲置的3号煤普通综采设备进行简单改造来回收该段煤柱，实现了此煤柱的安全快速回收。     

近距离中厚煤层开采巷道外措布置合理错距研究

以贺西煤矿近距离煤层3号和4号煤层工作实际条件为背景,通过采用数值模拟及现场实测的方法对近距离煤层同采条件下回采巷道的合理错距进行了研究。研究结果表明针对贺西煤矿的实际条件回采巷道应外错布置9m,才能保证在工作面回采中巷道的稳定性与安全性。现场实测也进一步验证了在巷道外错布置9m的条件下,2410工作面的顶板下沉量最大为156mm,两帮最大移近量为142mm,说明回采巷道围岩得到了很好的控制。研究结果也为其他类似条件下的近距离煤层回采巷道布置提供了指导。     

连续采煤机开采“三下”压煤技术研究

为解决矿井＂三下＂压煤量大的问题,通过采用连续采煤机回采＂三下＂压煤,在介绍连续采煤机及配套设备、连续采煤机短壁开采工艺的基础上,针对四台煤矿东翼采区的压煤块段分布不规则等特点,采用以连续采煤机为主的间断运输式配套设备与开采工艺回采该区段煤炭资源,根据该配套设备及回采工艺的特点和采区地质条件,优化了采区巷道布置方式,并确定了工作面主要回采设备为连续采煤机、梭车、破碎机、四臂锚杆机,通过在四台煤矿东翼采区应用结果表明：巷道月均进尺约1 000 m,月均出煤约4.5万t,采区回采率35%~45%。连续采煤机在四台煤矿的成功应用,为类似条件矿井回采边角煤、＂三下＂压煤提供了良好的借鉴。     

铁路下煤层群保护煤柱设计及安全性分析

为了保证双柳煤矿井田范围段的晋中南铁路安全运行,同时最大程度释放煤炭资源,提出了采用垂直剖面法留设井田范围内可采煤层（2、3、4、8、9号）的铁路保护煤柱,并估算了晋中南铁路下压覆资源量,同时采用概率积分法对煤柱留设宽度的合理性进行了验证。结果表明,井田范围内留设的煤层群保护煤柱宽度274~774 m,能够有效的控制地表变形,将铁路变形控制在国家保护等级范围内,既不影响铁路安全运行,又保证了资源最大程度的采出。     

渗水复合顶板沿空掘巷围岩控制技术

为了解决23506工作面渗水复合顶板沿空掘巷支护的难题,分析了其维护特点,在此基础上采用FLAC软件模拟垂直应力的分布特征、塑性区分布情况和围岩变形规律,确定了沿空掘巷合理煤柱宽度为6．0m,提出了以保障顶板安全为首要,重点控制煤柱帮和底板变形破坏控制思路,给出了具体的支护参数,并成功指导了实践。结果表明：渗水复合顶沿空掘巷围岩变形具有阶段性,巷道围岩变形较小,应用效果良好,满足了巷道掘进安全和工作面回采安全,取得了较好的技术经济效果。     

高应力大断面煤巷支护技术研究

基于煤矿开采规模和强度的增大、地质条件日益复杂、地应力随之增高、煤巷支护施工存在困难,围岩松软条件下煤巷支护的问题,对高应力大断面煤巷支护技术进行了研究,掌握巷道的环境条件和相关参数,提高支护结构的稳定性与耐用性,以此控制巷道变形和损坏,促进煤矿开采工作安全、可靠、高效开展。     

线性支架旺采工艺在榆家梁煤矿的优化

以榆家梁煤矿42216-1旺采和42211工作面进为例,对井田边界或盘区的边角区域以及大巷煤柱不能布置综采工作面的地段资源,主要采用4台线性支架全部垮落法房采工艺进行回收,但在基岩大于40 m区域回采时由于基本顶垮落,周期来压与薄基岩段回采有明显差异,在回采过程中导致支架压死、煤机被埋的情况,通过对集中巷煤柱布置、区段间煤柱留设、回采方式、回采顺序和顶板管理方法等方面的改进优化,使井田的残采采出率有了很大提高。