大倾角煤层工作面端头支护及超前支护技术

针对王洼煤矿E1108大倾角综采工作面煤层赋存条件复杂、顶板倾角变化大,工作面上下端头及两巷超前支护段顶板维护困难的实际情况,研究制定了工作面上下端头顶板支护技术措施,分别提出了回采巷道在顶板倾角小于5°、5～15°、大于15°不同阶段的超前支护技术方案。现场实践表明,当回采巷道顶板倾角大于15°时,采用挖底、接顶超前支护技术措施后,顶板下沉速度显著减小,运输巷超前支护段顶板最大下沉量为170 mm,回风巷超前支护段顶板最大下沉量为230 mm,既满足了巷道回采层位的要求,又保证了回采期间巷道超前支护段顶板的稳定性。     

单跨门式支架在综放工作面超前支护的应用

为了提高综放工作面辅运巷超前支护强度,改善传统单体柱超前支护形式造成的行车通道不畅,同时减少超前支护作业人员劳动强度,通过采用单跨门式支架来替代传统超前单体柱支护,现场应用后其超前支护段支护质量显著提高,作业人员劳动强度得以降低,车辆可直达工作面尾端,取得了良好的技术经济效果。     

超前支架在陈四楼煤矿的应用

采煤工作面回采期间,为配合工作面推进,轨道运输巷超前支护需循环替棚。在回采过程中,陈四楼煤矿21002采煤工作面轨道运输巷先后采用了2种超前支护形式:"П型梁+单体柱"和ZT2×3200/15/30型超前支架。结果表明,超前支架在该工作面的应用保证了轨道运输巷超前支护的质量,且经济效益良好。     

王坡煤矿综采工作面运输巷超前支护设计及端头支架的选型与应用

为了简化综采工作面运输巷超前支护段及端头处支护工艺,缩短顶板支护时间,提高顶板支护安全性,减少传统单体柱架棚支护方式作业风险,采用理论分析与经验类比的方法,针对王坡煤矿综采工作面运输巷采矿地质条件及超前支护段、端头处设备布置方式,结合采区范围内邻近工作面回采期间矿压显现特征与支护实践经验,从支架结构、支护强度、支护长度、支架结构高度四个方面对运输巷超前支护段进行设计并对端头支架进行了选型与改造,设计出了满足现场支护要求的超前、端头支架支护方案并成功应用于现场,现场应用结果表明该支护方案产生了较好的经济效益和社会效益。     

新型超前支护支架组的设计

介绍了一种新型综采工作面辅助运输巷道超前支护支架组,阐述了其组成结构、工作原理和主要技术参数,以及其相比传统运输巷单体支柱和目前超前支护支架组超前支护情况的不同特点。     

大采高工作面运输巷超前支护工艺改进及应用

为解决长平煤矿大采高工作面运输巷使用单体柱进行超前支护耗时长、工人劳动强度大、费用高、安全性低等缺陷，通过对运输巷顶板压力的实测，选取ZQL2X3000/27/55型液压支架进行超前支护，改进了运输巷超前支护工艺，不仅能够有效防止运输巷超前支护段顶板受压局部冒落，而且减少了超前支护工序占用的生产时间，提高了回采工效，减轻了职工劳动强度，降低了生产成本，现场使用效果显著。     

煤矿长壁采煤主动式超前支护关键技术及应用

国内煤矿当前的超前支护形式多为单体支柱配合铰接顶梁和液压支架为主的被动超前支护,这种支护技术难以实现该区域的无人化。提出了在回采工作面超前支承压力影响区域采用超前主动式支护以替代超前被动支护的技术思路,建立了主动式超前支护围岩稳定性控制力学模型,计算并校核了锚杆(索)及围岩支护强度,实现了回采巷道服务全周期一次性主动支护,为煤矿智能化开采两巷超前支护的无人化提供了理论与技术保障。主动式超前支护关键技术已在新汶矿业集团、枣庄矿业集团、山西焦煤集团等多个矿区不同开采深度的薄煤层、中厚煤层、厚煤层得到了成功应用。     

综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前支护技术优化

为解决综采工作面运输巷端头及超前支护自移式液压支架破坏沿空留巷顶板锚杆、锚索问题,结合运输巷沿空留巷设计实施方案以及端头、超前液压支架相关技术参数进行论证、计算,从而得出沿空留巷顶板补强预紧力锚索支护强度远大于端头及超前液压支架支护强度,综采工作面切顶卸压沿空留巷端头及超前范围内取消液压支架支护是科学合理的。     

豫西地区“两软一硬”煤层综采工作面超前支护研究

随着综采工作面下超前支护的装备升级,在使用过程中反复升降对原有巷道顶板及沿空留巷加强支护的锚索进行了破坏,并且在使用过程中存在很多弊端和安全隐患。针对存在的问题及隐患,通过对综采工作面超前支护工艺进行调整,把被动支护改变为主动支护,成功解决了顶板支护容易被破坏的难题,也为豫西地区地质条件类似的矿井在综采面超前支护提供了参考。     

拱形巷道超前支护研究

建设综采高产高效工作面已成为煤炭工业发展的一项重大任务。目前,平煤股份九矿已安装综采设备2套,综采面回风、运输巷多采用拱形巷道,但在其回采的过程中,两巷超前支护没有专用支架,致使超前支护工序繁琐,工作量大,浪费材料,丢失支护材料,支护效果差,回收难度大。为此,设计了拱形巷道超前支护梁——＂三节梁＂,满足了支护要求。     

注浆锚索在沿空留巷工作面超前支护中的应用研究

为解决煤矿超前支护工序繁琐、劳动强度大、影响工作面快速推进以及超前液压支架破坏顶板锚杆（索）严重等问题，以古汉山矿1604工作面运输巷为工程背景，理论分析了工作面超前巷道围岩变形特征和注浆锚索支护原理，提出在工作面超前巷道采用锚注支护技术，取消原工作面超前液压支架，减小了单体支柱支柱密度，并在现场进行了工业性试验。试验结果表明，工作面超前巷道顶板实施注浆锚索后，顶板围岩裂隙内浆液充填范围广；超前巷道受工作面支承压力和采动影响后，巷道变形不明显；进入沿空留巷后，留巷实体煤帮最大移近量为276 mm，采空区帮最大移近量为216 mm，顶板最大移近量为225 mm，底板最大鼓起量为164 mm，顶板控制效果较好。     

基于正交试验的综放全煤回采巷道稳定性数值分析

鹤壁矿区主采厚度为6.0 m左右的厚煤层,综放托顶煤巷道主要采用U型钢支护,需要超前替棚,存在返修率高、投入大和工人劳动强度高等缺点。采用正交数值方法对鹤壁矿区全煤回采巷道的支护参数进行了模拟分析。结果表明:巷道断面收敛系数η受埋深H、支承压力集中系数K、锚索布置N、顶煤厚度h和煤层强度σ的影响依次降低;采用多元回归分析方法,拟合了η与上述因素之间的表达式,预测鹤煤公司九矿3204孤岛工作面K从1.5增加到3.5时,η从11.99%增加到28.42%。结合3204工作面巷道的工程地质条件,提出了高强锚杆+锚索协调支护+被动支架的主被动协调支护方法。现场工业试验表明,采掘期间,巷道围岩变形能够满足回采工作面推采的需要。     

三心拱形巷道锚索超前支护研究及应用

针对回采工作面单体支柱超前支护存在支护强度不足、工人劳动强度大等问题,提出了采用超前锚索主动支护替代原有的单体支柱被动支护的技术方案,并针对协庄煤矿三心拱巷道建立了围岩变形预计模型,通过理论分析得到了巷道合理超前支承力为0.83 MN,而超前锚索支承力可达到1.52 MN,满足超前支护需要;确定了巷道超前支护技术参数为:顶板每排布置3根22.0 mm×8 300 mm超前锚索,排距1 000 mm;在协庄煤矿11101工作面回风巷进行了应用,并在工作面推进过程中检测了超前支护段的围岩松动圈、围岩变形及锚索受力等参数,得到超前支护范围内围岩变形较小,围岩稳定,且锚索工作阻力仅达到抗拉强度35%左右,验证了超前锚索支护的可行性,改善了超前支护作业环境。研究不仅可以指导本矿其他工作面超前支护,也可以在其他类似矿井推广使用。     

某矿43308沿空留巷围岩控制技术研究

针对某矿43308综采工作面运输巷采用柔模混凝土沿空留巷的方法保留下来的工程背景,在该工作面生产地质条件的基础上,对运输巷超前影响段及留巷段矿压显现规律进行数值模拟分析,结果显示,巷道超前影响段垂直应力峰值在工作面前方5~10 m的位置,较大影响范围为30 m;而在留巷段,在工作面侧向应力扰动下,围岩应力环境劣化,围岩变形加剧。对运输巷设计了超前段、滞后段补强的支护方案及巷旁支护方案,现场监测显示留巷围岩稳定。     

孤岛工作面小煤柱沿空掘巷施工技术优化与实践

为解决孤岛工作面回采巷道掘进施工期间瓦斯治理、巷道支护维护、灾害治理等难题,针对孤岛工作面沿空掘巷技术特点,通过理论分析,并结合矿井以往的施工经验,确定留设2 m小煤柱沿空掘巷的优化施工方案,并在此基础上开展运输设备优化、主动被动支护结合、巷内刚性巷及巷旁柔性支护联合支护体系。在陈四楼煤矿2515回采巷道施工中的成功实践,为同等地质条件下的孤岛工作面回采巷道的安全高效掘进提供依据。     

“两软一硬”厚煤层综采工作面超前扩巷施工技术研究与应用

某矿204综采面运输巷掘进期间,进入厚煤层时,由原来的沿顶掘进逐渐进入托顶煤施工,22204综采面回采期间,厚煤层区域由于巷道变形严重,不能满足采面安全生产的需要,同时也为了满足后期沿空留巷的需求,需要对22204运输巷进行扩巷、沿顶施工。在厚煤层中进行扩巷,由于之前托顶煤施工,顶煤最厚处达到3 m,若要沿顶施工,巷道中高将达到6 m左右,且扩巷后由于断面大,更容易导致巷道变形。针对厚煤层扩巷施工方面存在的问题,通过对综采工作面超前扩巷施工技术的研究,采用分层作业以及顶板打注浆锚杆、锚索,帮部打设锚索梁的方式,成功解决了厚煤层扩巷施工的难题。研究为地质条件类似的矿井在厚煤层综采工作面超前扩巷施工提供了参考。     

综采放顶煤工作面冲击地压微震事件分布规律研究

对耿村煤矿13230综放工作面冲击地压微震事件分布位置进行研究,结合该工作面地质构造、地表沉陷和侧向支承压力,对比分析该工作面10个月微震数据,得出以下规律:回风巷发生小能量事件总频次要大于运输巷,且小能量事件主要发生在回风巷以下15~70 m、直接底和煤层底部;大能量事件两巷均等分布,且大能量事件层位较高。总结了缓倾斜厚煤层综放开采微震事件发生位置,回采工作面运输巷是防冲的重点关注区域。研究为工作面安全回采提供了宝贵的经验。     

大采高工作面过空巷群顶板破断及矿压规律研究

为解决大采高综采工作面快速通过大断面空巷群,避免发生冒顶压架问题,以哈拉沟煤矿22311综采工作面过26条空巷群为研究对象,采用理论研究、数值模拟以及现场监测等方法,研究了综采工作面过空巷群期间空巷失稳机制及基本顶破断规律,模拟了综采工作面过空巷期间采用泵送支柱支护效果,监测了综采工作面过空巷期间顶板下沉量及压力情况,最终22311综采工作面安全顺利通过了26条大断面空巷群。研究表明:空巷失稳主要是由基本顶超前破断引起的,其次是由于空巷支护不足导致的,泵送支柱支护应具有可切割、大断面、高承载与让压变形特征。采用"泵送支柱+锚索+W钢带"联合支护方式,使支柱与顶底板围岩处于协同作用状态,可保证综采工作面安全通过大断面空巷群。