沿空留巷巷旁充填墙体稳定性控制技术及应用

在分析了沿空留巷巷旁充填墙体稳定性控制过程中存在问题的基础上,从优化巷旁墙体自身承载能力和改善巷旁墙体外部受力环境2方面入手,提出了充填前材料选择,预置钢筋网架,顶板锚杆锚索加强支护,充填后墙体锚杆加固,以及协调围岩支护体系等巷旁墙体稳定性控制技术,结合沙曲矿24207大采高强扰动工作面留巷工程实践,取得了预期的效果。     

千米深井沿空留巷复合充填体研制与应用

针对千米深井沿空留巷存在的问题,以山东某矿为试验场所,开展了沿空巷旁复合材料充填试验及其应用的研究。通过对沿空留巷覆岩结构模型和岩层运动的分析,认为留巷围岩结构要经历4个主要动压阶段:巷旁围岩破碎圈扩大阶段、不对称结构形成阶段、蠕变与稳定阶段以及二次回采超前影响阶段;根据岩层运动及矿压理论建立了巷旁充填体最大压缩量和矸石砖的最小抗压强度计算模型,得出充填体最大压缩量和最小强度分别为0.3 m和6 MPa;基于此提出了基于复合充填材料的分段分级施工、承载理论,并进行了主副墙体的参数和性能设计;最后,研究了主墙体矸石砖的制作过程,包括配比的优化、生产的工艺流程等参数。该矿工程实践表明,沿空巷旁复合材料(主副墙体)充填技术能够适应顶板岩层的运动规律,发挥了主副墙体的各自功能,满足支撑顶板、维护巷道稳定等需求,达到了预期效果。     

沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用

该文介绍了常用巷旁充填材料。建立了巷旁充填沿空留巷"限定变形"力学结构模型,得出了充填体宽度计算公式。概括了巷旁充填工艺系统。现场工业性试验表明,采用普通混泥土材料、CHCT系列材料、高水速凝材料进行巷旁充填,结合充填体两侧单体支柱临时支护和充填体上方及两侧锚杆(索)等支护,可有效控制顶板岩层运动,达到良好的留巷效果。     

巷旁砼墙体耦合破坏机理及控制对策研究

巷旁砼充填墙体是确保深部沿空留巷稳定性的关键支护结构。为解决地下大体积砼充填墙体因高温产生温差裂缝进而引起墙体大面积破坏的难题,综合运用现场调研、理论分析、数值模拟及工业试验等多种研究方法,对巷旁充填墙体破坏的现状、墙体致裂因素、多场耦合作用下的破坏机理以及控制对策进行了系统研究。结果表明:墙体破坏需经过表面裂缝、裂缝扩展、裂缝贯通3个阶段,充填材料自身高水化热、外部环境导热性差,造成温度应力超过墙体表面抗拉强度进而产生墙体表面温度裂缝,温度应力与矿山压力的耦合作用是墙体由表面裂缝发展到完全破坏的关键诱因。基于此,设计出充填墙体内外同步降温方案,降低了温度裂缝产生的几率,减小了充填墙体恶化的可能性,保证了充填墙体的完整性和强度。     

综放沿空留巷围岩活动规律模拟分析

采用实验室相似材料模拟 ,对沿空留巷老顶破断位置与形状、不同支护方式对顶板活动的影响以及相关的巷旁充填技术参数进行了初步分析。模拟结果表明 ,采用锚杆 (索 )网联合支护和人工筑构较高强度的巷旁充填体 ,有利于综放沿空留巷顶板的稳定 ,并给出了对充填带宽度及充填材料抗压强度的最低要求。     

粉煤灰巷旁充填胶凝材料的制备与机理分析

巷旁充填材料的性能对沿空留巷充填支护效果影响显著。文章通过单因素试验研究了石膏、石灰对粉煤灰巷旁充填胶凝材料早期及后期强度的影响;对胶凝材料硬化体进行了综合热分析和扫描电镜分析,探讨了粉煤灰巷旁充填胶凝材料的水化机理。通过试验研究发现粉煤灰胶凝材料中石膏、石灰均存在一个最佳掺量,制备出的胶凝材料早期强度高,后期强度稳定,适合作为巷旁充填材料的胶凝材料。     

厚煤层综采沿空留巷支护技术

为了研究厚煤层综采沿空留巷支护技术,通过沿空留巷围岩控制原理分析和工程实践,提出了巷内补强支护、巷旁充填支护和临时辅助支护为一体的支护结构体系.巷内补强支护采取补打高预应力锚索和下帮煤体注浆加固的措施;巷旁充填支护主要是采用高水速凝材料构筑巷旁充填体,为了提高巷旁充填体的承载和抗变形能力,充填体中置入锚栓,表面用金属网...     

综放沿空留巷围岩活动规律模拟分析

采用实验室相似材料模拟,对沿空留巷老顶破断位置与形状,不同支护方式对顶板活动的影响以及相关的巷旁充填技术参数进行了初步分析。模拟结果表明,采用锚杆（索）网联合支护和人工筑构较高强度的巷旁充填体,有利于综放沿空留巷顶板的稳定,并给出了对充填带宽及充填材料抗压强度的最低要求。     

充填材料对沿空留巷围岩形变特征的影响研究

在巷旁充填体几何尺寸和巷道高度确定的情况下,充填体的力学性能的合理性直接决定着沿空留巷技术。为了探讨巷旁充填体材料对沿空留巷围岩形变的影响,以神宁乌兰矿5768回采面为例,采用Midas/GTS数值模拟与现场实测相结合的方法,分析研究不同充填材料对沿空留巷围岩形变特性的影响规律。结果表明Midas/GTS数值模拟方法确定的巷旁充填体材料在围岩逐渐稳定后,顶板形变量小,充填体稳定,与该工作面实际所用充填材料相符。     

高水材料巷旁充填留巷效果分析

本文对高水材料巷旁充填留巷效果进行了评价，分析了影响留巷效果的原因，提出了从掘进到回采和充填技术参数等方面的要求，为同类条件下充填留巷取得更好效果，提供了经验。     

综采沿空留巷充填墙体合理宽度的数值模拟研究

 摘要：本文利用FLAC数值模拟软件对采用锚杆支护的综采工作面回采巷道进行了数值模拟,详细分析了不同充填墙体宽度时沿空留巷的效果,从而得出沿空留巷充填墙体存在一个合理的宽度,当充填墙体达到这一合理宽度时,可以有效控制巷道围岩变形。该研究结果对沿空留巷有着重要的指导意义。     

基于多因素的全尾砂胶结充填材料力学性能研究

胶结充填材料及配合比既是决定充填材料力学性能的关键指标,又是影响充填成本的主要因素。灰砂比、充填浓度、养护龄期等多因素对充填材料力学性能的影响程度不同,同时不同因素在对充填材料力学性能的影响方面彼此又有潜在的联系。为全面考察不同因素对全尾砂胶结充填材料力学性能的影响,本文以厂坝铅锌矿为依托,基于产能、技术和经济指标要求,以不同灰砂比、充填浓度、养护龄期下充填试块的强度参数为依据,展开了多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能试验研究。为准确获得试验信息,对多因素、多水平的系统问题进行了正交试验设计。通过对试验结果的多因素极差、方差分析,分析了不同因素影响全尾砂胶结充填材料力学性能的显著性程度,找出了最优化的配比条件,同时利用CIA800-3D超景深三维显微镜从微观角度对多因素下全尾砂胶结充填材料的力学性能进行了研究,最后在综合分析了多因素对全尾砂胶结充填材料力学性能影响的基础上,利用SOM神经网络技术,建立了不同养护龄期下全尾砂胶结充填材料的预测模型。研究结果表明,多因素下的全尾砂胶结充填材料力学性能的试验研究及预测模型的建立,对开展全尾砂胶结充填材料力学性能的研究探索了一种新的途径,为充填系统的设计和运行提供了可靠的技术保证。     

Study on gob-side entry retaining technique with roadside packing in longwall top-coal caving technology

Pointed out some technical difficulties of gob-side entry retaining with roadside packing in Iongwall top-coal caving technology (LTCT), and analyzed the function mechanism of roadside filling body. Theory analysis shows the mechanical properties of high water material fit for the feature of deformation of gob-side entry retaining in LTCT, and gob-side entry retaining in LTCT face is one of effective ways to increase the recovery ratio of mining district.     

大空区嗣后尾砂充填挡墙强度模型与应用

充填料浆因工艺和时序不同具有较为复杂的物理力学性质,使得合理计算充填挡墙受力较为困难,根据尾砂非胶结充填工艺充填料浆物理特性及其时效性质,结合松散介质理论和边坡滑切理论,对挡墙强度进行受力原理分析,建立了理论计算模型。将充填工艺及其时序状态分为三类,以每类型结合充填循环分为两种工况为边界条件,获得不同充填工况下挡墙受填料作用的侧向压力、总压力等的计算公式,同时结合某铜矿空场嗣后充填工艺,应用模型计算同传统计算模式、实测值进行对比分析,验证了所提模型的合理性,认为充填料对挡墙的作用压力同填料含水率、充填高度和边界摩擦等因素密切相关,而初次充填量和循环时间对挡墙优化非常关键,多层充填方式结合料浆的具体配比及充填时间进行计算,分析挡墙受力状态和结构,更符合实际。     

充填体变形特性分析及材料配比优选

当地下矿山采用胶结充填开采方法时,充填体的强度是影响其在地下矿产开采过程中是否稳定的直接因素,并且关系到采场围岩的稳定性和充填成本,而合理的充填材料配比是关键。本文在室内充填试验的基础上,利用数值模拟手段对四种灰砂比的充填体进行充填开采仿真模拟,分析了胶结充填体的变形特性,结果表明充填体的失稳主要从与下盘围岩接触的底部开始发生破坏,然后沿充填体与下盘的接触面向上、以及在与底板接触面处沿充填体倾向方向这两个方向逐渐发生变形破坏;对采场中的位移、应力和塑性区等围岩力学响应特征进行了对比分析,结果表明,当灰砂比为1∶8时,充填体能够维护采场稳定并且充填材料成本较低。研究结果对矿山充填工程具有一定的指导意义。     

盘区大孔采矿采场全尾砂充填挡墙力学特性研究

在实验室试验结果的基础上,用有限元法对采场围岩和充填体的应力分布状况进行了研究,按充填料浆三种不同力学性质状态对充填挡墙进行了受力分析和计算,研究表明:充填挡墙设置地点、分次充填高度、充填料内摩擦角、充填体的粘结力等是影响采场全尾砂充填挡墙力学特性的主要因素。结合冬瓜山铜矿床首采地段充填采场的实际情况提出的8#大孔采矿采场充填挡墙实施方案技术可靠,具有实施的可行性。     

沿空留巷关键块的稳定性力学分析及工程应用

由于巷旁充填初期充填体承载能力较低,保持沿空留巷期间工作面端头关键块的稳定至关重要。通过建立沿空留巷关键块结构力学模型,基于关键块滑落失稳及挤压变形失稳的判别条件,推导出巷旁支护阻力的计算公式。以淮南谢一矿512(5)工作面机巷作为工程背景,研究了煤帮支护阻力、巷内支护阻力、巷旁支护阻力及充填体宽度对关键块的稳定性影响。研究结果表明,巷内支护采用具有较高主动支撑力的支护,煤帮采用高预应力、高强度锚杆加固,以及巷旁支护选用早期强度高、增阻速度快的充填材料,有利于提高关键块的稳定性。在获得以上研究结果的基础上,对512(5)工作面机巷沿空留巷支护参数进行设计。工程实践表明,采用锚带网索巷内基本支护、巷内分区分级加强支护及膏体材料泵送充填工艺系统是合理可行的,在巷内支护阻力不低于0.15 MPa,巷旁支护阻力不低于3.5 MPa的条件下,充填体宽度取2.5 m能够保证沿空留巷期间关键块的稳定。     

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。     

高水材料巷旁充填技术在安益煤业的应用

沿空留巷技术在煤矿中经常使用,该技术在提高回采率、解决采掘接替紧张等方面表现出一定的优势。高水材料作为一种能在高水灰比下快速凝结的特种水泥,具有早期强度高、增阻速度快的特点,适合用作巷旁充填材料。详细介绍了高水材料作巷旁充填材料的沿空留巷技术在安益煤业的应用工艺以及沿空留巷巷道的支护技术与方案,为相同或者类似条件下的沿空留巷提供参考。