孤岛综放工作面小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

为提高同宝煤业15106孤岛工作面煤炭资源回收率,提出采用留小煤柱沿空掘巷技术施工辅运顺槽。通过理论计算和数值模拟分析确定了小煤柱宽度为8 m,并提出了“锚网索+煤柱侧锚索梁加固+破碎区段煤柱侧巷帮注浆加固”的联合支护方案。应用结果表明：煤柱帮和实体煤帮最大位移量分别为223.56 mm、68.36 mm,顶板最大下沉量为216.52 mm,底鼓量最大值为172.54 mm,沿空巷道围岩变形控制效果显著。此外,采用小煤柱沿空掘巷技术后,区段煤柱宽度由25 m缩小至8 m,可多回收煤柱资源约10.15万t,经济效益显著。     

东周窑煤矿8106工作面沿空掘巷围岩控制技术研究与应用

为保障5016巷沿空掘巷时围岩的稳定,通过FLAC3D数值模拟软件进行沿空掘巷窄煤柱合理宽度的分析,通过分析巷道掘进期间煤柱和围岩变形规律,确定合理煤柱宽度为6 m,根据巷道的地质条件,设计巷道采用锚网索支护方案,巷道顶板采用全锚索支护,煤柱帮采用锚杆支护,回采帮采用锚杆+锚索支护,在巷道掘进期间进行围岩变形量的监测分析。结果表明:支护方案实施后,巷道掘进期间顶底板和两帮移近量的最大值分别为98 mm和168 mm,围岩控制效果较好。     

深井孤岛煤柱工作面沿空留巷支护技术研究

以车集煤矿深井孤岛煤柱工作面为工程背景，探究深井高应力孤岛煤柱工作面沿空留巷充填体—围岩变形机理；构建沿空留巷围岩力学结构模型，计算出沿空留巷支护所需充填体的宽度及强度，并通过FLAC^3D软件模拟、现场监测验证了充填体宽度和强度的合理性。研究结果表明：孤岛煤柱工作面沿空留巷采用高水充填材料巷旁充填技术，以充填袋成形方式进行充填，可使充填体有效接顶；采用“锚杆锚索联合支护+巷旁充填体”方式进行煤柱中巷支护时，合理的充填体宽度为4.0 m,应力达到8.0 MPa时巷道变形趋于稳定。现场监测结果表明：23下工作面开采30 d内，煤柱中巷最大顶板下沉量不超过50 mm,充填体帮部变形不超过40 mm;回采结束后30 d内，顶板下沉量不超过20 mm,充填体帮部变形量最大为348 mm,煤帮变形量较小，最大处为150 mm,沿空留巷效果良好。     

下霍煤矿2305回风顺槽小煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

为确保下霍煤矿2305回风顺槽留窄煤柱沿空掘巷围岩稳定,采用理论计算和数值模拟的手段确定了护巷窄煤柱的最佳宽度为8 m;针对沿空掘巷非对称变形特征,提出了“锚网索”+煤柱帮锚索补强支护措施。现场应用结果表明：沿空掘巷期间巷道顶底板和两帮移近量最大值分别为162.48 mm和206.37 mm,巷道围岩变形控制效果良好,为类似工程条件巷道施工提供了借鉴。     

沿空掘巷护巷煤柱宽度的研究

沿空掘巷作为煤矿回采巷道布置的一种主要技术,合理的护巷煤柱宽度是影响回采巷道围岩稳定的重要因素。基于理论分析和UDEC数值模拟,以色连二矿12404工作面为研究背景,研究了不同宽度护巷煤柱沿空掘巷掘进和后期维护应用过程中的应力场分布规律,分析了煤柱宽度对沿空巷道围岩位移变化规律和围岩塑性区分布及发育特征。研究结果表明:煤柱宽度越大,其内的应力峰值越大,但峰值区距巷道边缘越远;巷道围岩位移量在10 m煤柱时出现较大的减少量,护巷效果较为明显,综合塑性区的分布情况及煤炭资源的高回收率,确定护巷煤柱宽度为10 m。     

采动影响沿空掘巷小煤柱合理宽度与围岩控制技术

以成庄矿4310综放面4220沿空掘巷为研究对象,采用理论计算和数值模拟分析方法对沿空掘巷小煤柱宽度的合理留设进行深入研究,分析了不同煤柱宽度的塑性破坏区范围和煤柱区域的应力分布特征,进而结合现场实际地质生产条件,综合确定煤柱宽度为10m。根据现有巷道支护理论,确定了4220副巷围岩变形控制技术,并数值模拟分析采动影响沿空掘巷围岩变形特征,进而制定了高预应力高强度锚杆索支护方案与支护参数。4220副巷支护试验结果表明:高预应力高强度锚杆索支护技术对沿空掘巷服务期间围岩变形控制效果显著,提高了成庄矿煤炭资源采出率,为矿井后续沿空掘巷的使用提供技术依据。     

厚煤层辅运巷护巷煤柱留设及支护设计

黄陵二号煤矿区段护巷煤柱留设较大,造成煤炭资源浪费,巷道变形较大,维护较为困难.为了有效控制巷道变形,减少煤炭资源浪费,对303工作面护巷煤柱宽度进行了合理确定和支护设计.基于工作面煤层赋存地质条件,借助数值模拟软件分析护巷煤柱留设宽度应在5～10 m区间范围内,确定303辅运巷区段煤柱合理宽度为7m.辅运巷支护采用顶...     

厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制技术研究

针对厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩稳定性控制问题,以成庄矿53151巷为背景,通过数值模拟分析不同煤柱宽度塑性区的分布,确定了合理的窄煤柱留设宽度为6 m,并提出了锚杆支护、注浆加固和辅助支护相结合的围岩协同控制技术。现场试验表明,留设6 m窄煤柱沿空掘巷,巷道围岩变形可控,支护体受力稳定,巷道能够安全使用。     

综采工作面沿空掘巷巷道合理布置研究

为了确保沿空留巷巷道稳定性,研究了综采工作面沿空掘巷巷道合理布置,理论分析了沿空掘巷煤柱荷载,介绍了沿空留巷巷道布置原则,采用数值模拟软件,研究了沿空留巷煤柱宽度留设对巷道稳定性影响及巷道沿不同层位掘进时巷道垂直应力、塑性区分布以及巷道围岩变形。研究得出,沿空留巷煤柱宽度留设宽度为20 m,巷道沿顶板掘进更容易支护。     

综放工作面沿空留巷煤柱宽度优化及支护技术

沿空留巷技术为实现煤炭资源的高采出率提供了可能,而巷道围岩的支护方式以及煤柱的合理宽度是沿空留巷技术成败的关键。本文以杨村煤矿掘进工作面为研究背景,探究新支护方式及煤柱宽度下巷道围岩的稳定性,现场实测结果表明:5m煤柱及优化支护方案可有效控制沿空掘巷围岩的变形,保证了煤炭资源安全高产高效开采。     

弱胶结软岩沿空掘巷区段煤柱宽度优化研究

沿空掘巷为无煤柱护巷技术的重要组成，合理的煤柱宽度对巷道围岩控制非常关键。以弱胶结软岩沿空巷道区段煤柱为研究对象，采用理论计算与现场实测相结合的研究方法，设计确定小煤柱沿空掘巷区段煤柱宽度范围，并经模拟对煤柱宽度优化，得到最优的煤柱宽度。弹塑性理论与现场实测综合分析表明，工作面回采后侧向支承压力峰值距煤壁13.83 m,即塑性区宽度约14 m;通过数值模拟优化，确定该条件下小煤柱的宽度为5～8 m;考虑到小煤柱锚固支护和巷道掘进片帮等因素，确定小煤柱宽度为5.78～8.50 m。确定合理的煤柱尺寸可对煤柱与回采巷道变形实现有效控制，在安全生产前提下，提高煤炭资源的回采率。     

综放开采沿空掘巷小煤柱宽度留设及支护技术研究

为合理确定区段小煤柱宽度及沿空巷道支护方式,以阳泉五矿8407综放工作面为例,基于采空侧基本顶断裂力学模型及围岩极限平衡理论,理论计算了合理煤柱宽度的上下限值,采用钻孔应力监测方法,对回采过程中煤柱内部应力分布进行了实测,进而确定沿空巷道支护参数。研究结果表明:沿空掘巷小煤柱宽度合理范围为9.03~11.80 m,取10 m为宜,煤柱侧0~3 m范围煤体发生塑形破坏、3~6 m范围为弹性核区、6~10 m范围靠近8409采空区承载能力弱,因而在8407回风巷掘巷期间采用锚杆+长短锚索一次支护,回采期间对煤柱帮进行3 m钻孔注浆加固二次支护,现场实测数据显示,8407回风巷沿空掘进期间围岩变形量较小,回采期间顶板、注浆加固煤柱帮、实体煤帮最大变形量分别为0.20、0.05、1.00 m,围岩变形处于可控范围,实现了综放工作面安全高效回采。     

工作面窄煤柱合理宽度优化研究

以回坡底煤矿回采工作面巷间煤柱留设为背景,在现场调研的基础上,采用FLAC~(3D)数值模拟的方式研究了不同煤柱宽度下的围岩变形与塑性区发育状况。研究结果表明,在5 m窄煤柱留设宽度设计下,采用沿空掘巷方式的巷道围岩变形量与塑性区发育均在可控范围内,遗留煤柱宽度大大降低,有利于资源回收。     

孤岛煤柱沿空掘巷围岩稳定与控制技术研究

孤岛煤柱结构特殊,在孤岛煤柱中掘巷,巷道应力集中程度高,围岩完整性差,围岩控制非常困难。本研究提出了孤岛煤柱沿空掘巷模型,以某矿为例,孤岛煤柱将完全处于塑性区和破碎区,整个煤柱不会存在弹性核区。通过PFC^2D颗粒流模拟软件模拟,得出整个煤柱可分为裂隙区和破碎区,巷道两侧破碎区范围在2.5 m左右,锚固范围需超出破碎区范围,因而需要帮锚索支护进行围岩控制,得出支护阻力和裂隙发育相互关系,分析认为,相比无支护一定的支护阻力对控制裂隙发育作用明显,但支护阻力到达一定数值后,增加支护阻力对进一步控制裂隙发育作用不大。通过现场观测,对比有无锚索不同支护条件下围岩变形情况,得出帮部布置锚索时,可以明显降低围岩变形速度10～15 mm /d,有效控制锚固范围内围岩的变形,保证巷道正常使用。     

桁架锚索在综放工作面大断面巷道补强加固中应用

14208辅运巷巷道围岩变形严重,原有的锚网索支护体系中部分锚杆、锚索失效,给巷道使用安全带来威胁,提出采用桁架锚索对14208辅运巷断层影响区加固,并对桁架锚索围岩控制原理以及现场加固方案进行设计.现场应用后,14208辅运巷断层影响区在邻近采面动压影响下围岩始终保持稳定,期间顶板、巷帮变形量分别控制在162mm、1...     

综放沿空巷道窄煤柱稳定性分析及围岩控制技术研究

为对18501工作面沿空巷道保护煤柱的稳定性和顺槽的支护合理性进行分析,通过Fl AC3D软件建立18501综采工作面沿空掘巷模型研究窄煤柱内应力特征及位移分布规律,得到该工作面沿空掘巷煤柱合理的宽度为10m,并提出了顶板锚索、巷帮锚杆的巷道补强支护措施及添加树脂锚固剂的巷道补强支护措施和实体煤侧巷帮扩刷等围岩控制措施后,沿空巷道两帮及顶板的变形量较之前分别减少了24%和61%,巷道表面位移量控制在允许范围内,能够保证10m窄煤柱护巷条件下巷道在回采期间正常安全的使用。     

孤岛工作面沿空掘巷小煤柱留设及围岩控制技术研究

为了充分提高煤炭资源回收率，保证沿空留巷围岩稳定性。文章以2106孤岛工作面沿空掘巷小煤柱护巷及围岩控制为背景，采用FLAC数值模拟、现场实测等方法，确定了2106工作面轨道巷留设8 m小煤柱护巷技术，并针对开采技术条件提出了合理的支护方案，经现场实测，采用8 m小煤柱以及与之相适应的支护方案后，巷道围岩变形量控制在较小范围，支护系统能充分发挥作用，完全能够保障巷道的整体稳定性。     

特厚煤层沿空掘巷窄煤柱留设及支护设计

王洼二矿110507工作面采用留窄煤柱沿空掘巷的工艺进行巷道的掘进。为确定煤柱留设宽度及支护方式,通过理论计算和FLAC 3D软件模拟,建立110507工作面沿空掘巷模型,探究不同宽度窄煤柱护巷时回风顺槽的围岩应力及变形规律,得到该工作面沿空掘巷煤柱合理的宽度为6 m,并提出锚网索联合支护的支护方式。通过现场布置观测站进行监测,发现巷道掘进过后40 d基本趋于稳定;变形稳定后煤柱帮深基点的最大变形量为124 mm,实体煤帮深基点的最大变形量为50.1 mm,巷道两帮移近量均在200 mm左右,顶底板移近量均在100 mm左右。围岩变形量及围岩深部位移均控制在允许范围内,巷道支护设计合理,能够满足顺槽的正常掘进作业和运行。     

沿空双巷合理煤柱宽度的数值模拟研究

为有效维护某矿3405综采面沿空双巷的稳定,需要首先确定其沿空煤柱和巷间煤柱的合理尺寸.根据该综采面工程地质条件,采用FLAC3D分别对煤柱宽度为2,4,6,8,12,20 m条件下沿空双巷的围岩应力、变形及塑性区分布规律进行了模拟研究.结果表明:随沿空煤柱宽度的增加,巷道顶底移近量呈“降、增、降”的发展趋势,两帮移近量呈“增、降”趋势;随巷间煤柱宽度的增加,巷道围岩位移基本呈减小的趋势;煤柱内峰值应力和塑性区范围均随煤柱的增加呈“增、降”趋势.综合技术经济效果等方面分析得知,4m沿空煤柱和4m巷间煤柱条件下,煤柱内应力水平较低,煤柱和巷道稳定性较好且经济合理.据此,对3405综放面的沿空双巷进行掘进和合理动态叠加支护,确保了巷道在其服务期内的安全稳定.     

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。