综放工作面沿空留巷围岩控制技术研究

以常村煤矿S5-11综放面沿空留巷为例,对覆沿破坏特征进行了分析,明确了影响沿空留巷变形的相关因素,运用数值模拟方法探讨了充填体的稳定性,根据S5-11综放工作面面沿空留巷的特点设计了支护方案。现场试验结果显示:巷道两帮和顶底板的最大移进量分别为430 mm和570 mm,充填体变形量在50～70mm,巷道断面尺寸在生产要求范围内。     

柔模混凝土沿空留巷技术在常村矿的应用

以常村矿S5-9综采工作面沿空留巷为背景,分析了沿空留巷支护原理,得出了充填体必须具备的两种特性;通过在S5-9工作面胶带巷进行柔模混凝土沿空留巷,并现场对柔模体及巷道围岩变形量进行监测,结果表明:充填的柔模墙体起到了让压和抗压的双重作用,巷道顶板最大移近量为240 mm,两帮移近量为201 mm,巷道整体稳定,能够满足工作面安全回采要求。     

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。     

综放切顶沿空留巷围岩变形特征分析及防治

为了掌握高地应力条件下综放沿空留巷围岩变形与破坏特征，以古汉山矿1604工作面为工程背景，采用理论分析的手段研究分析了综放沿空留巷围岩变形破坏形成机制，并提出采用预裂爆破切缝、强帮护顶等围岩控制措施，总结了综放沿空留巷技术原理，确定了沿空留巷支护参数，最后在现场进行了工业性试验。研究结果表明:沿空留巷巷道整体稳定性好，顶底板最大移近量为240~320 mm，两帮最大移近量为360~410 mm，支护效果良好，成巷效果较好；解决了采掘接替紧张、巷道维护困难的难题，满足了安全生产需要，提高了煤矿生产效率。     

综采工作面柔模混凝土沿空留巷力学模型分析与控制技术研究

为保证3107工作面辅运巷沿空留巷期间巷道围岩的稳定,通过建立柔模混凝土沿空留巷力学模型,确定巷旁柔模混凝土单位厚度和长度均为1m,采用C20标号的混凝土作为充填体,并对辅运巷留巷期间的围岩控制方案进行具体设计,在留巷期间进行矿压观测。结果表明:留巷期间顶底板的最大移近量为172mm,两帮最大移近量为160mm,保证了沿空留巷围岩的稳定。     

混凝土浇筑巷旁充填技术在沿空留巷中的应用

该文以徐矿集团三河尖煤矿72202工作面轨道巷沿空留巷为工程实例,研究了顶板运动规律对巷旁充填体的性能要求,同时对现场混凝土浇筑巷旁充填技术的施工工艺进行了设计,提出了混凝土充填机加预留变形量的沿空留巷方案。经过现场工程实践应用,最终沿空留巷段最大帮部累计最大变形量为500mm,顶底板累计最大移近量为400mm,留巷效果较好。     

高瓦斯综采工作面沿空留巷充填体宽度优化

针对潞安余吾矿区巷旁充填体的沿空留巷现场充填宽度不足,导致巷道稳定性得不到保证且巷道变形较大的问题,理论分析了综放尾巷留巷巷旁充填体的受力特点和变形特征,并利用FLAC~(3D)对沿空留巷期内围岩变形特征进行数值模拟,确定了巷旁充填体的最优充填宽度。结果表明:巷旁充填体对巷道围岩的作用具有在短时间内可达到高强度、高阻力状态,并具备上佳的变形性能,从而实现非采煤帮、充填体和冒落矸石共同承但围岩压力;巷旁充填体宽度取值为1.5 m时,此时充填体宽度无应力集中向少应力集中的过度,峰值应力变化最为明显从8.3MPa增加到12.6 MPa,在此情况下,巷道围岩变形量较小,观测点实测结果显示,顶底板移近量分别为331.3 mm和280.7 mm,两帮移近量分别为225.4 mm和171.7 mm,巷道围岩变形主要以顶板下沉为主,沿空留巷段巷旁支护基本满足围岩控制要求。     

顶底双软型薄煤层快速沿空留巷技术研究

针对顶底板双软型薄煤层工作面特殊开采条件,分析了沿空留巷的技术难点与关键技术。采用理论分析与数值模拟方法研究了薄煤层沿空留巷围岩破坏特征及变形规律,建立了薄煤层综采面沿空留巷结构模型,通过方案数值模拟对比分析,揭示了薄煤层综采面快速沿空留巷基本原理,提出"采空区预先垒砌矸石袋,巷道内及时构建胶结充填体和铰接顶梁与单体支柱巷内滞后补强支护"的沿空留巷方案,实现了顶底板双软型薄煤层综采面快速沿空留巷。赵官能源煤矿的工程实测表明:巷道顶板下沉量最大仅为197 mm,底鼓量为83 mm,巷道两帮移近量为327 mm,工作面留巷效率达到18 m/d。     

厚煤层构造带切顶卸压巷内复合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内复合支护沿空留巷为研究对象,提出了厚煤层构造带巷内采用工字钢棚+锚索梁支护的沿空留巷围岩控制技术。研究表明:沿空留巷顶板最大移近量72 mm,中线至巷道上帮、下帮最大移近量分别为108 mm、63 mm,留巷工艺流程简单、效果显著,实现了厚煤层构造带切顶卸压巷内复合支护沿空留巷技术的成功应用。     

综放开采沿空留巷矿压观测研究

以常村煤矿S2-6综放沿空留巷为例,分析沿空留巷后巷道表面位移以及充填体的承载与变形规律。结果表明,留巷前以及工作面回采影响期间巷道顶板、两帮及充填体是稳定的。研究结论对进一步推广综放沿空留巷技术具有指导意义。     

综放开采沿空留巷矿压观测研究

以常村煤矿S2-6综放沿空留巷为例，分析沿空留巷后巷道表面位移以及充填体的承载与变形规律。结果表明，留巷前以及工作面回采影响期间巷道顶板、两帮及充填体是稳定的。研究结论对进一步推广综放沿空留巷技术具有指导意义。     

综放工作面沿空留巷巷旁充填工艺与矿压监测研究

为解决综放工作面煤柱留设宽度大、上隅角瓦斯超限问题，以野川煤矿3205工作面为研究对象，采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法，研究了沿空留巷巷旁充填工艺，建立了沿空巷道矿压监测方案，分析了巷道围岩变形特征与巷旁充填体强度。研究结果表明：充填体参数的最优选择为充填体宽度1.5 m,充填体强度为25 MPa。为了验证沿空留巷运行效果，对留巷段变形量与充填体强度进行监测，设计了相关的测站布置与监测方法，得出了沿空巷道总高最大变形量为0.5 m,总宽最大变形量为0.6 m,巷道运行效果较好，可以满足矿井的应用要求。该研究内容为具备类似采矿地质条件及工程难题的矿井提供了技术借鉴。     

薄煤层巷旁充填沿空留巷技术

以某矿21201综采面运输巷为研究对象,选择了充填材料,对巷旁充填体的宽度进行了理论分析和数值模拟,确定了巷旁充填体的合理宽度为1.8 m;对设计方案进行了工业性试验,观测了留巷期间巷道变形情况.经现场观测,巷道变形稳定后,顶底板最大移近量为168 mm,两帮最大移近量为114 mm,除地质构造处受断层影响有较大变形外,其他部分均无大的变形、破坏现象.试验结果表明:既定的沿空留巷方案安全上可靠,经济上合理,所留巷道在小修情况下即可满足二次使用要求,取得了良好的留巷效果.     

麦捷煤业综放工作面沿空留巷松软破碎围岩控制技术研究

麦捷煤业150311综放工作面为15号煤层首采工作面,为提高资源利用率设计应用沿空留巷技术,留巷巷道直接顶为松软破碎的煤层和砂质泥岩导致支护困难,设计采用锚固范围大、预紧力大的锚索进行加固,通过数值模拟分析确定合理的补强方案,现场应用后进行了围岩位移监测,结果表明,在150311工作面回采期间,沿空留巷实体煤侧顶底板最大移进量为776 mm,充填体侧顶底板最大移进量为589 mm,两帮移进量最大为546 mm,经过适当维护修复后可以很好的复用。     

高瓦斯矿井大断面煤巷沿空留巷技术研究与应用

以高瓦斯矿井屯兰煤矿大断面煤巷沿空留巷为研究对象,建立了沿空留巷围岩结构模型,分析了沿空留巷巷旁充填体的作用机制,提出了巷内基本支护采用锚杆索配合钢梁、金属网联合支护,巷旁采用混泥土膏体材料充填,以及充填体锚带网外加固、钢筋网内加固和注浆密封的沿空留巷围岩控制技术。井下实践结果表明:沿空留巷顶板离层最大值为40mm,顶底板移近量最大为17cm,两帮移近量最大值为25cm,工作面上隅角瓦斯浓度为0.45%~0.75%,实现了高瓦斯矿井大断面煤巷沿空留巷技术的成功应用。     

东曲矿大采高工作面沿空留巷技术应用研究

东曲矿在28210工作面进行沿空留巷技术应用试验,通过理论分析、数值模拟等方法确定巷旁充填体的宽度。现场监测结果表明,两帮移近量最大为554mm,实体煤帮顶底板最大移近量为279mm,充填体帮顶底板最大移近量为376mm,断面收缩率约为22%,达到了预期目标。     

高瓦斯矿井高水材料充填墩柱沿空留巷技术

为了改善木垛沿空留巷木料消耗量大、劳动强度高、施工复杂、支护强度较低的问题,高河煤矿采用了高水材料充填墩柱沿空留巷技术,并在E1302回风巷进行了工业性试验。结果表明:木垛沿空留巷顶底板最大移近量为286 mm,采用高水材料充填墩柱沿空留巷技术顶底板最大移近量为188 mm,墩柱最大变形量为65 mm,高水材料充填墩柱沿空留巷技术施工工艺简单、墩柱抗压强度大,可有效控制围岩变形,同时增大巷道通风断面有利于风排瓦斯,防止矿井发生瓦斯事故。     

巷旁无充填沿空留巷支护技术研究与实践

沿空留巷是一项系统工程,从最初的掘进支护设计直到二次回采时的支护应统筹规划,其中初采时期的巷旁支护是留巷能否成功的关键。结合显德汪矿1914工作面沿空留巷的地质生产条件,沿空留巷决定采用靠帮单体柱强制切顶、锚杆索和单体柱配铰接顶梁相结合主动支护、锚压双层金属网、加靠帮π型钢背裱半圆木阻隔冒落矸石形成隔离墙、无人工巷旁充填的总体支护方案,分时期分阶段联合支护,实现了巷旁无充填沿空留巷。矿压观测结果表明,所留巷道的顶底板累计移近量为690mm,两帮移近量为450mm,留巷断面满足二次回采时的生产需要,取得了较好的经济效益。     

两硬薄煤层沿空留巷巷旁充填支护技术

为了解决两硬薄煤层开采过程中半煤岩巷掘进量大的问题,实施沿空留巷巷旁充填支护技术。通过沿空留巷支护机理理论分析,确定了巷道加强支护的方案,开发出高效充填材料,对巷旁充填体支护参数进行了优化设计,并简化了沿空留巷施工工艺。实践结果表明:该支护技术效果显著,充填体能够密实接顶,接顶率不小于95%,充填体初凝时间小于40 min,早期抗压强度可达到2 MPa左右,具有一定可缩量,沿空留巷两帮和顶底板最大移近量分别控制在123和114 mm以内,沿空留巷巷旁充填支护效果达到了预期要求。     

超长工作面深孔预裂卸压沿空留巷技术研究

针对超长工作面沿空巷道围岩易松软、破碎,巷道支护困难等问题,以陈四楼煤矿2803工作面安全高效开采为工程背景,应用深孔预裂卸压沿空留巷技术改善围岩控制效果。通过理论计算,确定进风巷深孔预裂卸压的最佳高度为17m,同时对进风巷沿空留巷进行加强支护,工程实践及应用效果实测分析表明:(1)工作面前方3条巷道的变形趋势均为随着与工作面距离的减小而增大,其中进风巷的变形量最大,回风巷次之,中间巷变形量最小,两帮最大移近量为198mm,顶底板最大移近量为120mm;(2)进风巷沿空留巷段:工作面后方15m范围内巷道变形速度最快,15m～70m范围内巷道变形速度减慢但变形量仍持续增长,70m以后渐趋稳定,巷道两帮最大移近量为710 mm,顶底板最大移近量为295mm,由此可知,2803超长工作面深孔预裂卸压沿空留巷效果较好。