五沟煤矿充填开采沿空留巷支护技术

为实现矸石充填开采技术,解决矸石及粉煤灰堆积带来的环境污染问题,同时解决含水层压煤问题以提高煤炭回收率,五沟煤矿开展含水层下矸石充填开采试验项目,首个充填开采CT101工作面已于2011年12月顺利回采。由于充填开采具有采空区充填矿压显现小这一特点,同时为加快接替工作面准备,减少准备工程量,对CT101充填工作面机巷进行沿空留巷。CT101机巷原巷道采用锚网梁支护,巷道断面净宽×净高=4.6 m×2.8 m,沿空留巷采用矸石袋垒砌墙体留巷新工艺,留巷断面同为净宽×净高=4.6 m×2.8 m。从现场实施来看,该沿空留巷新工艺达到了设计要求,缩短了接替工作面准备工期。     

综采充填工作面沿空留巷支护技术

翟镇煤矿根据矿井接续,7202E综采充填面运输巷需沿空留巷,结合工作面地质条件,进行综采充填工作面沿空留巷的支护设计,提出、分析综采面沿空留巷采用锚索+矸石墙支护的应用,解决实施过程中出现的问题,确保沿空留巷的成功实施。     

矸石充填工作面关键技术研究与应用

为了提高充填开采效率,基于翟镇煤矿固体充填开采实践,提出解决矸石充填端头充填效果差、捣实回拉带矸、充矸刮板输送机限制落矸量、沿空留巷变形严重等问题的方法,并对关键技术进行分析。结果表明:通过设计加工端头旋转捣实和溜头溜尾起高平台,实现了端头的机械化密实充填,全断面捣实充填,充实率从80%提高到95%,实现采充比100%;自主研制的可调节自溜式扇形漏矸孔可实现粒径50~120 mm矸石块连续充填,生产效率提高50%,充填开采单位成本下降至26.5元/t;同时采用垒砌矸石袋和锚索联合支护的措施,对充填工作面沿空留巷进行有效支护,确保了留巷不变形。     

密集建筑群下无残留煤柱绿色开采技术

针对翟镇煤矿七采区为建筑物下压煤开采及矿井产矸量大等问题,研制应用了综采设备配套的高效机械化矸石充填新设备;研究高效高充实率充填工艺,达到100%高密实性充填;研究上下巷沿空留巷技术,实现无煤柱充填开采。     

综采充填工作面沿空留巷锚索托梁支护技术

该文根据7406工作面沿空留巷的地质条件和周边开采情况,进行综采充填工作面沿空留巷的支护设计,分析翟镇煤矿第一个综采充填工作面沿空留巷的锚索托梁支护的应用效果,以及解决在实施过程中出现的问题。     

矸石充填技术在大倾角采煤工作面的应用

通过对华丰煤矿大倾角沿空留巷工作面矸石充填技术研究与应用,介绍了大倾角充填面采煤方法和支护技术、矸石运输与充填技术以及施工工艺、设备的改进,分析了矸石充填工艺实施的成效,形成了大倾角矸石充填沿空留巷工作面充填成套技术体系,对充填开采具有一定的参考和借鉴价值。     

矸石充填开采沿充留巷围岩控制技术研究

对沿充留巷进行了定义,并与沿空留巷进行了对比分析。采用UDEC离散元数值计算软件对矸石充填留巷覆岩结构及移动规律进行了分析。数值结果显示:相比于垮落法沿空留巷技术,充填开采沿空留巷工作面采空区上覆岩层结构形态以完整层状岩层为主,巷旁支护体与充填体共同承担荷载,开采扰动对沿充留巷围岩变形破坏影响小。以葫芦素煤矿为工程背景,针对矸石充填沿空留巷技术特点,以巷旁支护、临时挡矸和巷内联合支护3个方面提出了围岩控制方案,确保沿空巷道的稳定性,对后续类似工程具有重要参考价值。     

综采工作面沿充留巷围岩稳定性研究

采用理论分析方法对沿充留巷与沿空留巷二者巷道顶板压力进行计算对比分析。结果表明:沿充留巷与沿空留巷相比,在具有沿空留巷优势的同时,对采空区顶板有减压降沉的特点。计算沿空留巷顶板压力为P=212.94~358.54 MPa,沿充留巷顶板压力为P=161.98~256.62 MPa。可以看出充填体对采空区覆岩产生支撑力,有效减缓顶板下沉量,降低顶板压力。以金谷煤矿为工程背景,基于沿充留巷顶板压力理论计算值以及矸石充填开采技术特点,对巷道进行组合支架留巷、辅助支护以及巷旁注浆加固综合设计有效控制11101工作面矸石充填过程中巷道围岩变形量,确保巷道围岩稳定性。     

桑峨矿12303工作面充填开采技术应用探讨

以桑峨矿12303工作面为工程实例,拟应用充填开采与沿空留巷技术,实现地面矸石零排放,提高煤炭回收率;拟定充填开采技术方案;重点分析探讨综采充填工艺;采用矸石专用充填液压支架;采用矸石充填留巷技术.     

采充留一体化绿色开采技术研究

针对长城煤矿开采所产生的环境污染、生态破坏、浪费资源、成本高等问题,提出了采充留一体化绿色开采技术。分析了充填矸石不同颗粒级配下矸石压缩率与应力关系,对沿空留巷技术机理及钢管混凝土支护技术进行研究,得出采充留一体化绿色开采技术是可行的。充填矸石颗粒级配以矸石中粒径小于2.5mm粉末含量占5%,粒径小于45mm的矸石占15%,大于45mm的矸石块占80%为最佳颗粒级配。沿空留巷使用锚索梁做超前支护,钢管混凝土墩柱配合矸石袋墙做巷旁支护对维护巷道稳定、控制围岩变形具有重要作用。该技术对煤矿绿色开采具有重要的借鉴指导意义,具有重要的推广和研究价值。     

矸石充填沿空留巷技术的应用

该文介绍了采用矸石充填采空区的技术进行沿空留巷。采用这种方法后不仅解决了沿空留巷问题,而且保证了矸石在井下的利用和减少了地面下沉。有效的减少了煤炭开采过程中对当地环境的影响,为煤矿的绿色开采积累了宝贵的经验。     

煤矿高浓度胶结充填开采沿空留巷技术研究

以新阳煤矿10203充填工作面为研究背景,通过理论分析和数值模拟,对垮落法和充填法开采下的采空区沿空留巷巷道矿山压力进行了对比分析,进一步探究了采空区全部充填后沿空留巷巷道的变形规律。结合高浓度胶结充填体的力学特性,设计了沿空留巷巷内基本支护、加强支护的方式,并将其运用于生产实践。井下应用表明：充填开采后的沿空留巷巷道围岩变形量较小,其变形率仅为8%左右;巷道顶板较为完整,没有发生大的冒落,且巷道煤壁无片帮现象发生;巷道内采用的锚杆、锚索、金属网、单体支柱联合支护安全可靠,支护合理。煤矿高浓度胶结充填开采沿空留巷技术工艺简单,可操作性强,采空区充填完毕后自然形成沿空巷道,而且杜绝了沿空留巷巷道常见的火灾、瓦斯等灾害,具有广阔的应用前景。     

隆德煤矿沿空留巷技术应用可行性研究

根据当前沿空留巷技术发展及工程应用现状,从巷内支护方式、巷旁充填材料、充填工艺、充填设备及其经济效益方面,对隆德煤矿应用沿空留巷技术的可行性进行探讨,研究认为隆德煤矿采用沿空留巷技术可行,经济效益显著。     

刊首语

沿空留巷无煤柱开采技术是我国采煤方法的一次重大革新,其不仅能降低开采成本,提高资源回收率,而且能缓解采掘接替紧张,避免因留设煤柱产生的煤矿地质灾害。我国沿空留巷技术发展大致经历了三个阶段:由原来的木垛、矸石墙、密集支柱等传统的巷旁支护技术,发展到膏体材料和(超)高水材料充填支护技术,再到现在的切顶卸压沿空留巷新技术。切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术已经成为我国煤炭资源开采的重要发展方向。     

矸石充填开采 沿充留巷挡矸系统设计与施工工艺探讨

本文分析了矸石充填开采沿充留巷挡矸存在的问题,提出了沿充留巷挡矸系统结构。针对葫芦素煤矿充填开采沿充留巷,对该挡矸结构进行了参数设计,验算了挡矸装置、巷旁墩柱强度,探讨了矸石充填开采沿充留巷挡矸系统施工工艺,对类似工程具有参考价值。     

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。     

基于矸石动力混凝土及泵送充填系统的沿空留巷技术

针对目前煤矿煤炭回收率低、矸石上井和地面沉降等重大技术难题,开展矸石动力混凝土置换煤柱的沿空留巷技术研究。首先对制作的矸石动力混凝土强度进行测试,实验结果表明:矸石动力混凝土1 d平均强度达到10.739 MPa;28 d强度达到27.659 MPa,完全满足沿空留巷巷旁支护要求;其次优化泵送矸石混凝土充填系统。现场工业性试验表明,该技术达到了成功沿空留巷的目的,实现混凝土充填、出煤2套系统互不干扰,增强了煤矿井下开采的安全性,提高了劳动生产率及煤炭回收率。     

基于矸石动力混凝土及泵送充填系统的沿空留巷技术

针对目前煤矿煤炭回收率低、矸石上井和地面沉降等重大技术难题,开展矸石动力混凝土置换煤柱的沿空留巷技术研究。首先对制作的矸石动力混凝土强度进行测试,实验结果表明:矸石动力混凝土1 d平均强度达到10.739 MPa;28 d强度达到27.659 MPa,完全满足沿空留巷巷旁支护要求;其次优化泵送矸石混凝土充填系统。现场工业性试验表明,该技术达到了成功沿空留巷的目的,实现混凝土充填、出煤2套系统互不干扰,增强了煤矿井下开采的安全性,提高了劳动生产率及煤炭回收率。     

无巷旁充填沿空留巷连续协调开采技术研究

为研究合理的连续开采接替方式及巷道支护技术,提高煤炭资源回收率。以章村煤矿4224采区为工程对象,利用层次分析法确定出单巷沿空留巷连续开采方式为最佳的连续开采方式,在对无充填沿空留巷支护机理分析的基础上,结合实际地质条件,确定利用单体支柱配合铰接顶梁加强采空区侧巷道顶板支护的方式,使采空区侧矸石形成"矸石垛"支撑沿空留巷顶板,通过巷道矿压观测数据分析得出:沿空留巷两帮及顶底板的最大移近量分别为600mm、800mm,有效地控制了巷道变形,满足留巷的要求。     

无充填带沿空留巷支护技术研究

为研究合理的连续开采接替方式及巷道支护技术,提高煤炭资源回收率。以章村煤矿4224采区为工程对象,利用层次分析法确定出单巷沿空留巷连续开采方式为最佳的连续开采方式,在对无充填沿空留巷支护机理分析及实际地质条件的基础上,确定利用单体支柱配合铰接顶梁加强采空区侧巷道顶板支护的方式,使采空区侧矸石形成"矸石垛"支撑沿空留巷顶板,通过巷道矿压观测数据分析:沿空留巷两帮及顶底板的最大移近量分别为600 mm、800 mm,有效的控制了巷道变形,满足留巷的要求。