千米深井大断面一次爆破成巷及围岩控制技术

为解决千米深井高应力大断面巷道掘进速度缓慢及巷道围岩控制难度大的问题,采用地应力测试、数值模拟及现场观测的方法,分别对大断面巷道分阶梯爆破成巷和一次爆破成巷的围岩应力、位移及塑性破坏特征进行了研究,并对2种成巷方式采用同种支护条件下巷道表面位移进行观测.结果表明:一次爆破成巷避免了爆破扰动对巷道围岩多次爆破扰动破坏,巷道围岩变形相对容易控制,且施工工艺较简单,掘进速度可由0.67 m/d提高至2.00～3.00 m/d.     

高瓦斯矿井宽面掘进一次成双巷无煤柱开采实践

安顺煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,原有的布置瓦斯专排巷方案在解决上隅角、回风巷瓦斯超限问题时,存在受瓦斯抽采影响掘进速度慢、煤损增加等缺点。结合安顺煤矿具体实际,在9106工作面成功地进行了宽面掘进一次成双巷无煤柱开采实践:先掘1个宽断面巷道,再构筑隔离墙将巷道隔离成回风巷和瓦斯专排巷,巷间无煤柱开采;工作面回采时,隔离墙充当巷旁支护将瓦斯巷保留,后期瓦斯专排巷煤壁刷帮,作为下一区段的运输巷实现区段无煤柱开采。     

西曲矿切眼成巷方式确定及实践

为解决西曲矿大断面巷道维修次数多、安全系数低、掘进速度慢、采掘失调等问题,以该矿28307工作面大断面切眼为研究对象,结合8#煤层顶底板岩层力学性质和生产地质条件,模拟分析了28307工作面切眼一次成巷以及3种不同的二次成巷效果,确定采用先掘4.5 m后扩帮2.5 m的二次成巷方式。工程实践表明,该成巷方式有效控制了切眼围岩的变形。     

15201综放面进风副巷合理煤柱宽度数值模拟研究

为了分析新大地煤业有限公司15201工作面进风副巷的采动变形规律,对不同区段煤柱宽度下的进风副巷道变形规律进行了数值模拟。结果表明:随着煤柱宽度的增加,进风副巷断面闭合率逐渐减小,煤柱宽度由15 m增大至25 m时,巷道断面闭合率由62.36%减小到20.4%;煤柱宽度大于25 m时,巷道的断面变形量随煤柱宽度的增加变化不明显;确定了合理的进风副巷煤柱宽度为26~30 m。     

成庄矿沿空掘巷窄煤柱宽度确定研究

针对成庄矿综放工作面煤柱宽度留设难题,采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,对4220副巷(瓦斯尾巷)在不同煤柱宽度条件下的围岩塑性区分布进行了研究,结合现场实际情况,最终确定了合理的煤柱宽度为10m。最后,对合理的煤柱宽度进行了现场试验,试验结果表明:除巷道掘进初期沿巷道底板掘进的巷道段变形较大外,4220副巷围岩的两帮变形量仅250mm,而顶底板移近量更小,仅100mm,这说明10m煤柱宽度有利于4220副巷的维护,能够满足巷道正常运输的要求。研究结果可为成庄矿其他采区类似条件下的区段煤柱宽度的确定提供参考依据。     

哈拉沟煤矿2~(-2)煤综采工作面平巷间合理煤柱尺寸探讨

留设护巷煤柱一直是煤矿传统的护巷方法。传统的留煤柱护巷方法是在上区段运输平巷和下区段回风平巷之间留设一定宽度的煤柱,使下区段平巷避开固定支承压力峰值区,对于区段平巷的双巷掘进及使用来说,双巷掘进技术管理简单,对于通风、运输、排水、安全都有利。但是,煤柱尺寸留设过大,则造成煤柱损失率增加;若煤柱尺寸留设过小,则下区段平巷受二次采动影响,侧向的煤柱支承压力增加,平巷容易发生片帮及冒顶,巷道维护比较困难。为解决平巷间留设煤柱尺寸问题,依据哈拉沟煤矿2~(-2)煤地质条件,进行了煤柱尺寸的理论计算和煤柱松动圈测试,得出综采工作面平巷间合理的煤柱尺寸为15 m。     

沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究

为了减少干河煤矿区段煤柱的宽度,通过理论分析和FLAC3D软件建立2-1052巷留窄煤柱沿空掘巷数值模型,确定2-1052巷沿空掘巷所留设窄煤柱的宽度为6m。现场窄煤柱护巷掘进后,巷道两帮的深部位移量控制在有效范围内,可以保证巷道的安全掘进及正常回采。     

采动影响下煤柱巷道布置优化研究

为进一步研究厚煤层上区段工作面回采后巷道的布置层位和护巷煤柱的宽度,以山西省某矿6208运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法。在采动影响下,理论计算煤柱宽度的值为7 m并分析煤柱应力分布的特点。利用UDEC数值软件模拟分析不同煤柱宽度下,巷道分别沿煤层顶板、底板掘进布置时其顶底板、实体煤帮、煤柱帮以及巷道一侧煤柱内部的变形和应力分布规律;得出巷道层位不同,最优的煤柱宽度也不同。相比宽煤柱下,窄煤柱对煤柱巷道具有相当的稳定效果,更有利于煤炭资源的节约和回收。在可允许变形条件下,最终确定试验巷道沿煤层底板掘进,其护巷煤柱宽度为7 m,围岩控制效果良好。     

沿空留巷技术研究

沿空留巷技术可以大大地降低掘进率 ,缓和回采工作面接续紧张的局面。但巷道的维护时间较长 ,断面缩小系数较大 ,使其推广受到一定的局限。张庄矿近年来分别在十一层、十三层针对上巷、下巷 ,分别采取了矩形小煤柱 ,矸石垛护巷方案 ,合理的选取了煤柱参数 ,取得了比较好的效果。1　上巷留巷技术———小煤柱支撑式护巷技术采面推进中 ,每 14m由工作面上端头向回风巷掘贯眼 ,煤柱宽 3m ,其长为 12m(贯眼宽 2 .0m) ,贯通后开始回撤后维护区段。随工作面的推进 ,再进行下一个区段的维护工作。后维护 14m后 ,再掘贯眼依次形成推进循环。1.1　试…     

煤巷内预设混凝土墙成巷及围岩控制技术

为了解决矿井瓦斯排放问题和提高煤炭资源回采率,以大宁煤矿309综采工作面回风巷与瓦斯巷巷间煤柱留设问题为工程背景,提出煤巷内预设混凝土墙成巷技术,并分析其施工工艺,即在布置回风巷时,将巷道按宽面掘进,并用锚杆(索)进行永久支护,滞后掘进工作面50 m,在巷道内浇筑混凝土墙,将巷道隔离成双巷。随着工作面回采,顶板沿切顶线垮落形成沿空巷道,利用混凝土墙置换巷间煤柱实现无煤柱开采。通过理论计算对隔离墙稳定性进行分析,得出1.6 m宽度墙体满足支护安全要求,根据设计的巷道支护参数进行了数值模拟分析,最终确定巷道采用“隔离墙+锚杆+锚索+钢筋梁+锚网”联合支护方案,此项技术可为类似矿井实施巷内预设混凝土墙技术提供参考。     

大采高大断面回采巷道区段煤柱宽度的优化研究

针对王庄煤矿大采高工作面两巷掘进支护和回采期煤体破碎严重、围岩变形量大、巷道维护困难的情况,综合采用数值模拟和工程实践分析的方法,结合6110工作面地质条件,系统地分析了不同宽度区段煤柱下巷道围岩的应力演化及变形规律,得出了区段煤柱合理宽度为6 m。在此基础上提出了"高强度预应力锚杆配合金属菱形网和双筋梯子梁基本支护、小孔径预应力锚索补强支护、单体液压支柱配合金属铰接顶梁加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,试验巷道断面完全可以满足回采期间的通风行人要求,巷道维护状况良好,经济社会效益显著。     

大倾角厚煤层综采面回采对邻近煤柱和掘进面的影响研究

为了研究大倾角煤层综采面回采对区段煤柱和下区段工作面回风巷掘进面的影响,采用数值模拟和现场监测的方法研究了区段煤柱的应力分布、回采面对掘进面的扰动情况。研究结果表明,大倾角煤层工作面应力集中区域与缓倾斜煤层明显不同,煤柱受到的工作面与煤柱侧叠加应力并非均匀分布,靠近上区段侧的应力集中明显高于下区段侧;当前南山煤矿B8煤层大倾角工作面20 m宽区段煤柱能够保持稳定,通过弹性核理论计算其合理区段煤柱宽度为18.4 m;回采工作面与相邻掘进工作面相距218 m时开始相互扰动,两面之间的最大扰动影响发生在回采面越过掘进面46 m时。     

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。     

综放大断面开切眼一次成巷施工技术研究

 为探讨综放大断面开切眼一次成巷施工技术,针对华亭新窑矿4502切眼的具体情况,在理论分析及数值模拟的基础上,确定了切眼采用超前导硐一次成巷掘进方案,同时确定了锚索网联合支护方案及支护参数。矿压检测结果表明：4502切眼成功采用了大断面开切眼一次成巷施工技术,实现了巷道的快速掘进,达到了全断面一次安全施工成巷。     

全液压钻车在我局使用概况

<正> 我局建井工程处于1989年8月～10月在小恒山排矸风井三水平入车石门巷道,采用液压钻车和侧卸装岩机为主的岩石平巷掘进机械化作业线。该处为双轨岩石大巷,掘进断面为17.19m~2,掘进头岩层多为砂岩,岩石结构比较稳定,硬度系数f=6～7,涌水量为5～7m~3/h。施工实行“四六”作业方式,三掘一喷,一次成巷。小班掘进进尺1.6m,圆班成巷进尺4.8m,考虑85％的循环率可实现月成巷进尺122.4m。三个月中分别达到成巷50m、72m和破百米的好成绩。     

迎回采面沿空掘巷合理煤柱宽度确定及应用

采用理论计算、数值模拟相结合的方法,对平沟煤矿090203工作面回风巷道相向临近区段回采工作面掘进工程中,历经临近区段工作面倾向老顶活动全过程影响期间,护巷窄煤柱的合理宽度进行了研究,确定合理窄煤柱宽度为5m。将这一宽度应用于该工作面回风巷道迎采沿空掘巷实践,监测表明巷道断面收敛率为12.3%,巷道整个服务期间没有发生漏风渗水现象,巷道围岩维护取得良好的效果。采用这种方法来确定迎采沿空掘巷窄煤柱宽度是合理的。     

采动影响下双巷掘进煤柱承载特征研究

双巷掘进区段煤柱需要经历掘进扰动、本工作面一次采动和下工作面二次采动的全动压影响,其稳定性对保护巷道稳定起至关重要的作用。以某矿3106回风巷和3107进风巷双巷掘进为背景,采用FLAC~(3D)有限元软件建立数值模型,分析了4 m、6 m、8 m和12 m四种宽度煤柱在全动压影响过程中的塑性区和应力演化特征。结果表明:二次采动影响后,4 m煤柱丧失承载能力,6 m、8 m煤柱进入塑性区成为塑性承载煤柱,12 m煤柱中间存在弹性核为弹性承载煤柱。因此,确定双巷掘进的合理煤柱宽度应大于6 m,保证煤柱在经历二次采动影响后仍然具有承载能力,确保巷道稳定。     

不稳定残余支承压力下注浆锚索支护技术在沿空掘巷的应用

由于采掘接替紧张,鲍店煤矿103下03工作面轨道巷在上区段回采完毕后不待采空区顶板活动稳定即留小煤柱沿空掘进.在不稳定残余支承压力影响下,巷道掘进期间即出现大变形,且进入变形稳定期煤帮流变性显著.分析认为,窄煤柱被严重破坏后承载能力的减弱,是导致煤帮流变性显著的主要原因.在原支护的基础上,采用注浆锚索对窄煤柱进行了二次支护,巷道围岩得到有效控制,回采期间巷道断面满足生产要求.     

薄煤层“110工法”成巷质量影响因素分析

为解决留巷过程中遇到的局部巷道成形差的问题,提高留巷效果,以便于更好地服务于下区段综采工作面,进行了切顶卸压自动成巷设计并完成了工程实践。通过分析成巷质量的影响因素,提出了相应的应对方法和管理措施。切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术首次在黄陵矿业瑞能煤业公司实施,并得到成功应用,填补了黄陇矿区无煤柱开采技术的空白,为类似工程提供了参考经验。     

煤矿大断面岩巷综掘快速成巷关键技术研究

针对平煤矿区岩巷工程量大、岩巷掘进速度慢、采掘接续紧张的难题,以十一矿己24011工作面(下)低位瓦斯抽放巷为工程背景,对煤矿大断面岩巷综掘快速成巷关键技术,如巷道层位及支护方案、掘进施工设备配套及生产系统以及施工工艺和劳动组织等进行了分析。并对试验巷道快速成巷实施效果进行了现场实测分析。