综放工作面柔模混凝土沿空留巷机械化挡矸技术

针对综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁木点柱挡矸效果差,支护速度慢,柔模墙早期承受压力大等问题。以高河煤矿W1309综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁挡矸围护系统为例,介绍巷旁挡矸围护系统结构原理、巷旁机械化挡矸应用。工程实践表明:应用新型机械化挡矸围护系统后,控制了矸石涌入巷内,减少了工人劳动量,保证了墙体初期成型量,留巷围岩变形小,具有很好的应用效果和前景。     

倾斜煤层柔模混凝土沿空护巷配套装备及施工工艺

为了推进倾斜煤层安全高效沿空护巷技术,提高煤炭资源回采率,提出工作面推进前方巷道补强支护、顶板预裂爆破切顶、巷旁机械化柔模混凝土筑墙支护、采空区侧护巷支架挡矸组成的倾斜煤层沿空护巷联合支护方案,并通过井下工程实践对支护效果进行了验证。结果表明:补强支护可降低采面超前压力破坏巷道围岩,挡矸支架可有效隔离采空区为护巷留足安全空间,顶板预裂爆破切顶技术配合机械柔模注浆实现高效筑墙护巷,大幅提升了倾斜煤层机械化沿空留巷水平,降低了职工劳动强度,留巷效果显著。     

柔模沿空留巷技术在破碎顶板高产高效面的应用

神东寸草塔煤矿22301工作面煤层均厚3 m,日回采12 m,顶板破碎、走向长度4 000 m采空区防灭火压力大。柔模混凝土沿空留巷技术,C30混凝土墙体厚度1 m,挡矸支架挡矸,混凝土搅拌运输车配合柔模混凝土泵施工,一进两回通风。混凝土施工效率高、无粉尘污染,挡矸支架挡矸效率高。工业性试验表明,巷道支护参数满足安全生产要求、巷道变形小、支护参数经济技术性合理。     

高瓦斯矿井综放柔模沿空留巷技术

针对传统综放工作面"双U"型巷道布置存在的问题,提出综放柔模沿空留巷无煤柱开采方案。由于综放沿空留巷围岩活动剧烈,采空区瓦斯涌出不均衡,开发了三维纺织结构混凝土巷旁支护技术,研发了成套混凝土制备装备,研制了三架一组挡矸支架,实现了高瓦斯矿井安全高效生产。     

厚煤层机械化柔模快速沿空留巷技术应用研究

为了解决神东矿区厚煤层大采高快速沿空留巷问题,提高采区资源采出率,研发了沿空留巷挡矸支架和端头铺网支架,对巷道进行锚网索超前补强支护,对留巷段进行单体配π型梁滞后临时支护,还优化了沿空留巷支护工艺和柔模混凝土配合比参数,提高了柔模混凝土墙的支护强度,在上湾煤矿12上308大采高综采工作面进行工程实践,沿空巷道经受了2次回采动压影响,未返修,不影响生产,达到了良好的预期效果。实践表明:采取挡矸支架和铺网支架+柔模混凝土墙+单体配π型梁滞后临时支护方式进行沿空留巷,可以进行3.8 m大采高快速留巷,技术合理、留巷稳定、效果好,为神东矿区及其他煤矿厚煤层快速沿空留巷提供有益借鉴。     

沿空留巷“内支-外卸”围岩控制技术研究与应用

为解决现场实际中沿空留巷受采动影响围岩变形破环严重问题,以山西晋城东峰矿为工程背景,分析了沿空留巷不同阶段覆岩运移规律,明确了围岩控制的重点。确定了采用“内支-外卸”的协同控制方式,采用理论分析、现场应用与监测的手段着重对巷旁柔模混凝土支护与顶板超前爆破预裂卸压进行了设计、分析与效果检验。研究结果表明,沿空留巷巷道在滞后工作面100 m范围内巷道变形速度较大,柔模墙体在滞后工作面200 m范围内压力变化较大并达到最高值,应为维护重点;现场优化后的巷旁支护体能够满足巷帮的承载能力;柔模混凝土墙巷旁支护和超前爆破预裂切顶卸压协同发挥作用,在降低采动应力影响、改善留巷应力环境的同时提高了巷帮的支护强度,有效地提高了留巷围岩的稳定性。     

综放工作面柔模沿空留巷围岩控制技术

针对综放开采沿空留巷巷帮煤柱破碎,巷道围岩变形量大,巷道稳定性差的问题,以高河矿W4301工作面为背景,分析了沿空留巷围岩结构特征,提出端头铺设金属网、架后及时打设木点柱和单体柱的切顶和挡杆技术,以及巷道超前顶板锚索补强、密集钻孔切顶、施工柔模混凝土墙充填支护体、架棚支护和煤柱侧巷帮注浆加固综合围岩控制技术。试验表明:充填支护体和锚索受力较为稳定,充填支护体和锚索能够有效承载,沿空留巷巷道两帮最大移近量为207 mm,顶底最大移近量为231 mm,围岩变形不大,控制效果较好。     

深部中厚煤层切顶留巷围岩变形规律与控制研究

为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层中成功应用,综合运用理论分析、现场实测及数值模拟等方法对沿空巷道围岩结构变形规律及控制技术进行探索。研究结果表明:实施切顶卸压后,巷道受超前集中应力影响的范围和强度均有所降低;巷道围岩呈现稳定时间长及持续变形2大特点;滞后工作面距离大于440 m的巷道围岩基本稳定。在顶板初始运动阶段采用"恒阻锚索+单体棚"进行超前支护,顶板剧烈运动阶段采取"液压抬棚支架+单体棚"进行加强支护,顶板缓慢运动阶段回撤抬棚支架与单体,顶板相对稳定阶段加强断层带及硐室交岔口支护,碎石帮采用可伸缩性挡矸U型钢挡矸支护,可有效控制留巷围岩变形,成巷效果好。     

柔模泵注混凝土在厚煤层沿空留巷中的应用

为缓解矿井接替紧张矛盾,提高煤炭资源回收率,采取柔模泵注混凝土沿空留巷技术。根据《公路隧道设计规范》计算巷道围岩压力,沿空留巷支护采用"锚网梁+锚索"联合支护,对留巷浇墙区顶板进行锚网索支护,在支架尾部的留巷浇墙区底板施工墙体基础,以保证顶板-巷旁支护-底板支围系统刚度。对巷道留巷施工工艺进行详细分析,由矿压观测结果可知,工作面60 m以后,围岩活动基本稳定,留巷总体变形量小,技术效果良好。     

柔模混凝土沿空留巷稳定性监测方法应用

介绍了柔模混凝土沿空留巷围岩稳定性监测内容、监测仪器及方法。榆家梁煤矿43308沿空留巷工作面巷内采用锚网索支护,巷旁采用柔模混凝土墙支护,监测结果表明:巷道顶板最大下沉量为160 mm,墙体最大应力10 MPa,单体滞后临时支护长度100 m,围岩活动在巷道后方180 m处趋于稳定。     

杨庄矿软岩巷道锚杆与钢管混凝土支架联合支护技术研究

杨庄矿Ⅲ水平南大巷软岩巷道围岩强度低,黏土矿物含量高,吸水泥化现象严重,巷道围岩变形量大,锚杆失效较为普遍。结合南大巷软岩巷道围岩变形特点,设计了锚杆与钢管混凝土支架联合支护方案。巷道断面采用马蹄形,锚杆为Φ20 mm×L1800 mm的左旋螺纹钢锚杆,钢管混凝土支架主体钢管选用Φ194 mm×L8 mm无缝钢管,灌注C40核心混凝土。结合理论计算可知,设计支护方案的极限承载能力大于南大巷围岩荷载,能够维持巷道围岩的稳定。通过数值分析和现场监测分析可知,巷道围岩变形较小,锚杆和钢管混凝土支架支护作用力均小于其极限荷载,支护结构稳定,所以锚杆与钢管混凝土支架联合支护方案满足了Ⅲ水平南大巷软岩巷道支护的要求。     

高地应力切顶留巷围岩快速控制技术研究

为解决深部高应力区切顶留巷围岩破碎、初期支护手段无法有效控制围岩的难题,以陈四楼煤矿十七采区21702工作面为实际工程背景开展切顶留巷围岩控制技术研究。根据工作面地质条件,分析切顶留巷的变形机理,设计切顶爆破参数及初期巷道的支护方案。针对工作面推进过程中,巷道变形大,围岩破碎等情况,设计切顶留巷补强支护方案:采用一种新型速凝、早强的无机双液注浆材料对切顶留巷破碎围岩注浆加固,快速有效地控制巷道变形;同时设计柔性挡矸自成墙体的巷帮挡矸措施,实现主、被动结合的切顶留巷补强支护方式。结果表明:在陈四楼煤矿21702工作面切顶留巷采取巷道补强技术,留巷巷道在二次采动应力作用下,顶板下沉量最大为147mm,两帮位移量最大为335mm,底板底鼓量最大为402mm,留巷围岩得到有效控制。     

大采深厚煤层柔模泵注混凝土沿空留巷技术

为缓解矿井接替矛盾，提高煤炭资源回收率，采取柔模泵注混凝土沿空留巷技术。根据《公路隧道设计规范》计算巷道围岩压力，沿空留巷支护采用“锚网梁＋锚索”联合支护，对留巷浇墙区顶板进行锚网索支护，在支架尾部的留巷浇墙区底板施工墙体基础，以保证“顶板—巷旁支护—底板”支围系统刚度，对巷道留巷施工工艺进行了详细分析。由矿压观测结果可知:工作面60 m以后，围岩活动基本稳定，留巷总体变形量小，技术效果良好。     

切顶留巷下挡矸支护研究

针对切顶留巷下采空区侧帮碎落矸石压力导致采空侧帮变形量增大、矸石涌入巷道等问题,提出了具有一定抗弯强度的曲线挡矸柱对采空侧帮挡矸支护方法。基于力学分析,研究了采空侧巷旁受力特点,建立了采空侧支撑结构简化力学模型,推导了巷旁顶、底板压力和矸石侧压的计算方法,并对垂直和曲线挡矸柱进行了结构分析。     

南关煤业受动压影响巷道钢管混凝土支架支护应用研究

南关煤业西翼轨道巷、西翼皮带巷和西翼回风巷属于典型的受动压影响的大变形难维护的巷道,为保证煤矿的安全生产,巷道开挖后处于频繁返修的状态,需要投入大量的人力物力。为解决南关煤业三条大巷存在的支护问题,在分析巷道围岩条件、原岩应力和原有支护变形特征的基础上,提出了基于钢管混凝土支架的复合支护方案,在3209工作面采动影响区域进行了现场对比试验。试验结果表明,与其他加固方式相比,钢管混凝土支架支护段围岩变形得到了有效控制,所设计的钢管混凝土支架支护方案适用于南关煤业动压巷道支护。     

切顶卸压沿空留巷巷旁挡矸支护技术研究与应用

为解决无煤柱沿空留巷巷旁窜矸、难于维护及巷帮变形量大等问题,针对顺和煤矿综采工作面上覆岩层地质特性,并结合矿井以往的施工经验,提出了切顶卸压沿空留巷巷旁挡矸支护技术,主要通过掘进过程中恒阻锚索主动支护、回采前切顶爆破、回采过程中36U型钢棚配合菱形网挡矸支护协同作用,建立顶板主动被动联合支护、巷旁刚性柔性联合支护体系,实现了沿空留巷巷旁支护不蹿矸、巷道变形量小的效果,避免了回采过程中帮部二次扩帮返修的问题。在顺和煤矿2108轨道巷回采过程中的成功实践,为同等地质条件下沿空留巷的支护提供参考。     

祥升煤矿6号煤柔模混凝土沿空留巷技术研究与应用

为改善祥升矿沿空留巷技术,使矿井达到安全高效的生产要求。本文结合6号煤层工作面地质条件,借助数值模拟的手段对6202工作面煤层开采后的围岩运动进行模拟,在此基础上采用柔模混凝土沿空留巷工艺,对巷道支护参数进行了设计。结果表明,柔模混凝土沿空留巷技术在现场应用较好,围岩变形较小,回收了大量煤柱资源,增加了较大利润。     

柔模混凝土沿空留巷技术在薄煤层综采工作面的应用

公乌素煤业公司在021201薄煤层综采工作面成功应用柔模混凝土沿空留巷技术,并对柔模混凝土沿空留巷技术的巷旁支护设计、回采期间巷道变形与矿压进行了分析,证明柔模混凝土沿空留巷技术,不仅能够减少区段煤柱损失、提高技术经济效益,而且柔模混凝土沿空留巷能够满足巷道使用要求及安全生产需要,是一种实用、成熟的开采工艺,对其他煤矿应用柔模混凝土沿空留巷技术,具有现实的指导意义。     

倾斜煤层沿空留巷巷旁柔模混凝土墙体宽度设计

针对倾斜煤层沿空留巷围岩控制难题,提出了巷旁柔模混凝土墙体控制方案。以川煤集团某矿为工程背景,通过理论计算、数值模拟和工业性试验等方法,分析了巷旁柔模支护墙体不同宽度围岩的矿压显现规律。结果表明:理论计算得到的柔模支护墙体宽度为0.6 m;柔模体宽度为0.6 m、0.8 m、1 m时,围岩矿压分布特征变化较小。该矿采用0.6 m宽度的巷旁支护体有效维持了巷道围岩稳定,保证了矿井的安全高效生产。     

柔模泵注混凝土沿空留巷技术应用研究

为缓解矿井接替矛盾,提高煤炭资源回收率,采取柔模泵注混凝土沿空留巷技术,采用"锚网梁+锚索"联合支护,对留巷浇墙区顶板进行锚网索支护。在支架尾部的留巷浇墙区底板施工墙体基础,以保证"顶板-巷旁支护-底板"支围系统刚度,对巷道留巷施工工艺进行详细分析。由矿压观测结果可知:工作面60 m以后,围岩活动基本稳定,留巷总体变形量小,技术效果良好。