混凝土填充墙支护下沿空留巷稳定性分析

为揭示混凝土填充墙支护下综采沿空回采巷道矿压显现规律,有效控制围岩变形,根据某矿综采面地质与开采条件,应用数值计算方法研究采后留巷的稳定性。数据分析显示:混凝土墙支护下沿空留巷围岩应力随采煤工作面推进呈周期性变化,采后20 m范围的巷道围岩来压较剧烈,是重点支护区域;巷道围岩位移量随采煤工作面的推进而增大,其中巷帮移近量较小,而顶板下沉量较大,表明采用混凝土墙支护沿空留巷有利于巷帮的稳定,但不利于顶板稳定。     

中空注浆锚索对大采高综采工作面顺槽留巷的预加固支护

在106大采高综采工作面顺槽留巷局部地质条件复杂区段,使用中空注浆锚索预加固支护及受剧烈采动影响后的效果观测(若与顺槽留巷地质条件相近采用传统端锚锚索预加固支护的区段相比),巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到有效控制,节约了用于重复支护和补强支护的成本,可供类似大采高综采工作面顺槽留巷区段预加固时借鉴.     

沿空留巷围岩变形特征与控制技术研究

沿空留巷受两次工作面采动影响,巷道变形量大,为了研究沿空巷道围岩变形规律和控制技术,本文采用FLAC3D模拟上煤层回采后,本煤层一次回采巷旁充填、二次回采时应力位移变化情况。由模拟可知,伴随回采工作面的推移以及构筑巷旁充填体,工作面后方覆岩逐渐垮落,距后方100m后,上覆岩层基本稳定。采用锚网索支护和注浆加固提高沿空巷道承载能力,通过监测围岩变形量可知,支护取得了良好效果,能为类似条件下沿空留巷围岩控制技术提供借鉴。     

鹿台山矿沿空留巷围岩变形规律分析及补强支护设计

为缓解鹿台山煤矿矿井采掘接续紧张的状况,同时减少相邻工作面区段巷道掘进工程量,降低掘进工程费用,确保2203工作面顺利接替,对2202工作面轨道顺槽进行沿空留巷试验。根据巷道围岩地质条件,通过理论分析,并结合切顶卸压预裂爆破顶板技术,提出了切顶卸压沿空留巷支护方案。通过连续观测工作面回采期间的巷道围岩变形特征,总结了切顶卸压沿空留巷的矿压显现规律。分析结果对于鹿台山矿沿空留巷实践有一定的参考价值。     

浅析综放工作面沿空留巷合理注浆时机

针对高河能源W1319综放工作面沿空留巷(W1319进风顺槽)在一次采动影响后巷道围岩变形破坏严重的问题,提出在二次回采影响前对该沿空留巷进行整体注浆加固。本文就注浆加固时机进行了详细研究,综合分析了注浆加固机理和判断合理注浆时机的依据,通过Fl AC3D数值模拟的方法分别模拟了在工作面前方不同距离进行注浆时的巷道围岩控制效果,最终得出在工作面前方50 m左右位置处进行注浆巷道围岩变形量最小、控制效果最佳的结论。     

大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律

合理缩减采区保护煤柱的留设尺寸是提高资源回采率的有效措施。为探究采动状态下缩小煤柱的采区巷道围岩的矿压显现规律,以黄陵二号煤矿原综采工作面35 m保护煤柱优化为17.5 m小煤柱的技术工程为例,通过对工作面推进过程中的辅运巷道顶底板与两帮的移进量、锚索的外露长度与载荷变化情况、煤柱内部的支承压力演化趋势进行全方位、多尺度的监测,对巷道围岩变形与采动应力进行了实测分析与研究。结果表明,工作面进入小煤柱区域1 300 m区段,除底鼓外未出现大的变形和强矿压显现;辅运巷受采动影响区域为超前工作面220 m至工作面推进后的350 m;辅运巷煤柱帮部深度13 m的位置为煤柱围岩应力最大集中区域;围岩变形与应力变化随着工作面的推进趋于稳定,初步判断辅运巷应力场与位移场的扩展达到相对均衡的稳定阶段。该研究为缩小煤柱留设宽度和优化巷道支护参数提供了理论依据。     

沿空留巷围岩支护技术优化

通过不同支护条件下沿空留巷受相邻工作面采动影响,围岩变形量数值的监测及矿压显现分析,揭示了支护类型与巷道受力变形破坏的关系,科学地选择了有效的沿空留巷支护方式,对同类开采条件下的矿井有重要的借鉴意义。     

大采高工作面大断面材料巷沿空留巷支护技术研究

针对斜沟煤矿18503大采高工作面材料巷沿空留巷变形大、围岩破碎等问题,理论分析了沿空留巷不同阶段的围岩变形,根据工作面具体条件,确定了18503工作面沿空留巷的基本支护及加强支护方式,并通过工业试验及现场监测,巷道变形量小,保障了沿空留巷的围岩稳定性。     

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。     

复合顶板条件下沿空留巷技术探讨及应用

部分煤矿在生产过程中,为提高煤炭资源采出率、减少巷道掘进量、缓解采掘接替紧张局面,采用沿空留巷技术对采煤工作面顺槽进行维护。当采煤工作面直接顶为复合顶板时,采用何种支护形式对复合顶板进行有效控制是保证沿空留巷成功的关键。     

中兴矿沿空留巷无煤柱开采条件下底鼓规律研究

针对中兴矿多条沿空留巷开展了变形监测工作,结合一次回采、二次回采过程中巷道与工作面距离的空间关系,通过分析两次回采过程中巷道底鼓变形量的变化,研究了中兴矿沿空留巷无煤柱开采条件下的底鼓规律。研究表明:沿空留巷的底鼓变形主要由以下阶段产生:开挖及开挖稳定阶段、一次采动超前阶段、一次采动后阶段、二次采动超前阶段,其中一次采动后阶段与二次采动超前阶段是巷道底鼓产生的主要时期,产生的底鼓量占巷道使用过程中底鼓量的90%以上;沿空留巷在二次采动期间产生的底鼓变形远大于一次采动时期。建议在设计沿空留巷支护结构时,不仅要考虑一次采动的影响,更应充分考虑二次采动对沿空留巷围岩的影响。     

二次采动下沿空留巷围岩支护技术探讨

通过研究分析沿空留巷后巷道围岩变形的主要原因,提出了二次采动影响下,巷道加强支护措施。通过清卧底板煤体,使用喷射混凝土加固巷旁支护体,锚索梁支护下肩窝处顶板,采用钻孔卸压下帮实体煤等方式控制围岩变形,并取得良好效果。该支护方案也为沿空留巷二次采动下围岩支护技术提供了经验和参考对象。     

重复采动回采巷道变形机理及稳定控制

工作面在高强度开采过程中，回采巷道围岩的稳定性控制至关重要。针对布尔台煤矿厚煤层综放工作面回采巷道受强采动围岩变形特征，以42203综放工作面为例，根据巷道围岩蝶形破坏理论，与数值模拟方法相结合对其辅运顺槽受一次采动、二次采动时围岩变形机理进行了研究，分析了巷道围岩的塑性区“蝶形”扩展机理。研究结果表明：巷道围岩塑性区边界与巷道埋深、侧压系数及围岩的力学特性有关；围压比值决定着围岩塑性区的发育形态。在采动影响作用下，巷道周边最大主应力和最小主应力的大小及方向处于不断变化过程中。42203工作面辅运顺槽在受采动影响时应力发生偏转，致使塑性区呈现出非对称性扩展。基于42203工作面辅运顺槽受采动应力分布规律与塑性区演化规律，提出了相应的围岩控制加强支护技术方案，在现场工业性试验效果良好，为重复采动巷道围岩的变形机理及稳定控制提供一定借鉴。     

弱胶结富水顶板留巷围岩变形特征与控制技术

为解决弱胶结富水顶板双巷布置工作面留巷支护难题,以色连二矿12309辅助运输巷为工程背景,开展了弱胶结富水顶板锚杆及锚索锚固性能试验,提出了以提高锚索锚固力为基础的分步支护与加固技术。通过巷道变形观测,分析了留巷围岩的变形特征。结果表明,留巷受本工作面采动影响主要为滞后影响,其中围岩变形剧烈影响区为工作面采后 0～300 m 区段,当留巷受下一个工作面采动影响时,其影响范围及影响程度较上一个工作面大幅降低,说明以提高锚索锚固力为基础的分步支护与加固技术是比较适合弱胶结富水顶板留巷的支护方式。     

工作面长度对综放沿空留巷围岩稳定性影响模拟研究

以倾斜煤层综放工作面为研究对象,当工作面长度不同时,对综放沿空留巷围岩稳定性随上下区段工作面回采的演化进行了模拟研究,以得到上下区段工作面回采时,工作面长度对留巷围岩稳定性的影响规律,并对留巷受两次采动影响的围岩应力和位移进行分析对比。结果表明:在工作面推进相同距离时,随着工作面长度的增大,左帮的垂直应力受影响较大,且左帮应力比右帮应力大,巷道底板和右帮位移量变化并不明显;留巷变形量受二次回采的影响会进一步增大,因此,为保证留巷的成功,工作面一次回采时,应对巷道围岩加强控制。     

“三软”煤层综采工作面沿空留巷技术应用

为实现巷道快速掘进,解决21001与21021工作面接替问题,在分析沿空留巷的必要性及"三软"煤层巷道围岩控制难点的基础上,结合该矿地质特点及回采工作面矿压显现规律,提出综放工作面锚网+架棚支护、工作面后方木垛+袋装矸石充填的下顺槽沿空留巷支护方案,详细分析了超前巷煤帮加固支护、工作面超前煤帮支护等方案,针对沿空留巷围岩控制难度大的难题,提出对于实体煤帮、顶板采取高强度、高预应力锚索主动支护,及时支设充填体等围岩控制对策。通过沿空留巷技术方案的实施,取得了较好的支护效果,缓解了常村煤矿工作面接替紧张的局面。     

深孔爆破预裂顶板卸压沿空留巷技术应用

为减少资源浪费,保证矿井的采掘接替,在葛泉矿1727工作面运输巷应用了深孔爆破顶板卸压沿空留巷技术。通过在超前工作面进行深孔爆破预裂顶板,使顶板在顺巷道方向形成贯通裂隙,当顶板冒落时隔断应力传导,达到顶板卸压目的,减少巷道采动变形,并配合留巷支护工艺、采空区喷浆封闭工艺,实现沿空留巷。此次沿空留巷共505 m,通过观测及数据分析,留巷滞后工作面100 m范围围岩变化量较大,100 m以后围岩逐渐趋于稳定,留巷整体断面超过原巷道90%,满足作为1729工作面运料巷的使用。该技术可为其他类似矿井提供借鉴。     

西坡煤矿沿空留巷工艺研究

以西坡煤矿5206工作面为例介绍了沿空留巷工艺,描述了沿空留巷围岩控制技术,包括支护方案、支护参数、采动影响期间顶板强化管理和留巷充填墙体内加固方案及参数。实践证明,西坡矿自从采用了沿空留巷的工艺,减少了巷道掘进量,使沿空巷道继续服务下一个工作面;此外,掘进工程量大量减少,工作面提前构成,为瓦斯抽采提供充足的时间和空间,可从根本上解决采、掘、抽衔接紧张问题。提高了资源的利用率,经济效益显著。     

沿空留巷围岩受力变形特征及支护对策

以贺西煤矿3311工作面沿空留巷为背景,采用FLAC~(3D)有限差分程序计算分析了不同工作面回采阶段沿空留巷围岩、充填墙体及煤柱中的应力、变形分布特征,提出了沿空留巷合理的支护对策。研究结果表明:沿空留巷直接顶内的垂直应力和水平应力变化剧烈程度明显大于基本顶;围岩及充填墙体受力变化受3311工作面回采滞后采动应力作用明显,且主要对垂直应力的变化产生影响;3313工作面二次采动阶段,巷道围岩的变形受采动影响的敏感性远大于受力,即在充填墙体和巷道围岩应力增加很小的情况下,巷道变形增幅却相对较大,且主要表现为底鼓和两帮移近。井下试验表明,采用锚杆锚索与充填墙体联合支护后,通过优化现场施工工艺,沿空留巷满足了回采工作面的通风需求,降低了巷道掘进成本,实现了回采工作面快速推进。     

综放工作面沿空留巷合理注浆时机研究

针对高河能源W1319综放工作面沿空留巷在一次采动影响后巷道围岩变形破坏严重的问题,提出在二次回采前对该沿空留巷进行整体注浆加固。在详细研究注浆加固机理及时机的基础上,通过FLAC3D数值模拟的方法得出在工作面前方50 m位置进行注浆巷道围岩变形量最小、控制效果最佳的结论。