小煤柱护巷锚梁网支护设计实践

通过对小煤柱沿空巷道煤柱宽度的计算和进行FLAC3D数值模拟得出小煤柱沿空掘巷的有关支护参数,进行支护效果分析,为小煤柱沿空巷道提供实践经验.     

小窑头矿复合顶板窄煤柱护巷技术研究与实践

为提高小窑头矿13号煤的资源回收率,在21305工作面进行了窄煤柱护巷煤柱宽度和支护技术的研究。综合采用理论分析、力学模型、数值模拟、工程类比等方法,得到的主要结论如下：(1)21305运输顺槽复合顶板破坏过程分为层间滑动、层间离层和下沉破坏3个阶段,两帮片帮形式主要为滑落式和劈裂式;(2)在力学模型的基础上,通过数值模拟分析,得出沿空掘巷窄煤柱护巷的尺寸为8.0 m,并结合工程类比法确定了支护方案;(3)现场矿压观测表明,21305运输顺槽巷道顶板稳定,下沉量较小,煤柱帮变形明显大于实体煤帮,离层值为36 mm,为巷道顶板整体下沉。     

留小煤柱沿空掘巷技术

随着锚杆支护技术的推广应用,沿空掘巷中传统的留设大煤柱的做法,逐渐被留设小煤柱所取代,留设小煤柱护巷成为目前沿空掘巷技术的主要发展方向之一。针对康河煤矿2#煤层,运用理论计算及数值模拟分析,得出了沿空掘巷小煤柱的合理宽度为6 m。现场应用试验表明,巷道围岩变形得到了有效控制,巷道维护效果良好。     

区段小煤柱破坏规律及合理尺寸研究

为了防止煤柱冲击地压现象、改善工作环境并提高回采率,采用现场观测法,分析了沿空掘巷小煤柱以及工作面煤体内应力变化、超前支承压力的影响范围,以及小煤柱煤巷变形破坏规律,并通过数值模拟分析了4种不同宽度煤柱的塑性区变化范围．结果表明,煤柱的破坏情况受煤柱宽度影响较大．小煤柱外边缘,即临近上区段采空区部分受回采影响已基本呈塑性状态;内边缘即靠近本区段煤体部分,在距工作面4m左右开始进入塑性破坏状态;煤柱宽度在6～8m之间时中部存在一定范围弹性核．适合崔庄煤矿条件合理区段煤柱宽度应为6～8m．     

沿空窄煤柱护巷开采技术实践

对镇城底矿5a来沿空窄煤柱技术应用情况进行了总结，提出最佳小煤柱宽度为3m以下，并介绍了沿空窄煤拄掘巷支护和技术保障措施。     

预置矸石充填带置换小煤柱的无煤柱开采技术

为实现无煤柱开采,通过在上区段运输巷掘出后,在靠近下区段轨道巷的煤壁侧沿运输巷预置矸石充填带,待上工作面回采结束围岩稳定后,下区段轨道巷掘进时,紧沿预置的矸石充填带进行掘进,不再留设区段煤柱,用矸石充填带把上下2个区段之间应留设的煤柱置换出来,从而实现无煤柱开采。针对高庄煤矿3上507工作面地质条件,建立了预置矸石充填带沿空掘巷的围岩结构力学模型,对充填带的稳定性进行了非线性数值计算分析。根据矸石充填带稳定性的要求,确定现场充填带强度等级为C20,带宽为1 600 mm,高为4 000 mm,预留约1 100 mm厚顶煤,充填带与顶煤间留有100 mm间隙。工程实施效果验证了方案的合理性,取得了良好的经济与社会效益。     

大采高采场切顶卸压小煤柱护巷技术研究与应用

为解决大采高工作面强动压影响工况条件下小煤柱沿空掘巷维护难题,以阜生煤矿1102大采高工作面1106沿空掘巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,研究采空区侧顶板断裂对小煤柱护巷围岩稳定性的影响。建立了沿空掘巷侧向顶板断裂及煤柱载荷计算模型,得到煤柱载荷与采空区顶板断裂角呈线性递增的关系;基于切顶卸压沿空掘巷原理,提出采用切顶方法来减小煤柱载荷,达到卸压效果;计算得到1106工作面沿空掘巷煤柱宽度为8.0 m,对切顶卸压效果进行了数值模拟分析,认为经切顶处理后小煤柱及巷道煤帮侧应力峰值减小了23%,巷道顶底板及两帮变形得到了有效的控制;对切顶卸压小煤柱护巷技术进行了现场评价,现场应用结果表明切顶后的巷道顶底板移近量最终稳定在377 mm,两帮变形量稳定在242 mm左右,处于可控范围,巷道维护效果良好。切顶卸压小煤柱护巷技术的应用,实现了大采高工作面的安全高效开采。     

我国无煤柱护巷技术的应用

本文在总结我国1981～1990年期间无煤柱护巷应用情况的基础上,简要分析了无煤柱护巷技术的发展趋势和存在的技术障碍。针对这些问题,文中就无煤柱护巷的基本参数进行了初步分析,并归纳了我国在无煤柱护巷技术方面取得的主要经验。     

区段小煤柱破坏规律及合理尺寸研究

为了防止煤柱冲击地压现象、改善工作环境并提高回采率,采用现场观测法,分析了沿空掘巷小煤柱以及工作面煤体内应力变化、超前支承压力的影响范围,以及小煤柱煤巷变形破坏规律,并通过数值模拟分析了4种不同宽度煤柱的塑性区变化范围．结果表明,煤柱的破坏情况受煤柱宽度影响较大．小煤柱外边缘,即临近上区段采空区部分受回采影响已基本呈塑性状态;内边缘即靠近本区段煤体部分,在距工作面4m左右开始进入塑性破坏状态;煤柱宽度在6～8m之间时中部存在一定范围弹性核．适合崔庄煤矿条件合理区段煤柱宽度应为6～8m．     

综放工作面留设合理小煤柱尺寸研究

孔庄煤矿综放工作面先前留设17～20m大煤柱护巷,巷道处于高应力区,维护十分困难。为保证巷道安全和提高煤炭采出率,现采用理论计算、现场观测和数值模拟方法综合确定小煤柱合理尺寸,选择合理的掘巷时间,为类似条件下煤柱留设提供理论依据。     

中能煤业沿空掘巷厚煤层小煤柱护巷技术研究

中能煤业区段煤柱宽度一般在20 m左右,造成煤炭资源的浪费,形成了应力集中。根据2305工作面地质条件、围岩特征以及周围开采情况,采用现场调查、理论分析、数值模拟和现场实践等方法,对2305工作面回风顺槽合理的小煤柱宽度和巷道支护方式进行系统研究,实现厚煤层留小煤柱掘进的巷道围岩稳定。     

庞庞塔矿留小煤柱沿空掘巷技术研究与应用

庞庞塔矿9~#煤层采煤工作面间区段煤柱宽度通常为25～30m。为提高资源利用率,以9-303运输巷为工程背景,通过理论分析计算初步确定煤柱的最小宽度为8m,数值模拟分析得到护巷小煤柱的最佳宽度为9m。掘进施工期间对煤柱钻孔窥视,煤柱内屈服破坏的深度约为3.5m,9-303运输巷围岩稳定,能够满足工作面安全高效生产的要求。     

双马煤矿小煤柱沿空掘巷技术探索与实践

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司双马煤矿成功应用小煤柱沿空掘巷技术,不仅解决了传统大煤柱护巷造成的资源浪费、回采率低的产业现状问题,而且在很大程度上缓解了受采动压力影响造成的巷道长周期反复变形、生产接续失调问题,有利于矿井长期稳产、高产和可持续发展,产生了广泛的经济效益和社会效益.     

吴四圪堵煤矿区段平巷护巷煤柱宽度分析

以吴四圪堵煤矿首采的6101综放工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段,运用煤柱屈服区宽度理论分析了煤柱弹塑性区域范围与煤柱宽度的关系,并运用数值模拟对不同宽度条件下的煤体应力分布、巷道围岩变形量和煤柱破坏场等参数进行研究。研究结果表明,随着煤柱宽度的增加,煤柱内煤体的垂直应力、剪切应力逐步减小,巷道围岩变形量逐渐减小,当煤柱宽度增大到一定值,巷道围岩变形量趋于稳定。     

坚硬顶板孤岛工作面沿空掘巷合理护巷煤柱宽度研究

针对马道头煤矿8208坚硬顶板孤岛工作面回采巷道特殊的煤岩赋存条件,利用理论分析、数值模拟、工程设计等方法对小煤柱沿空掘巷采动应力分布及覆岩结构特征等进行了研究,分析了巷道侧向支承压力分布的计算公式,在此基础上使用控制变量分析法,研究了不同侧压系数、不同煤厚条件下支承压力的分布规律,得到8208工作面平均应力降低区范围为6～9.13 m,距离采空区边缘200 m之后基本处于原岩应力水平,侧向支承压力峰值处于距离采空区约20 m位置,采场上方由于坚硬K₃粗砂岩的存在,其破断后易于在巷道靠采空区侧形成悬臂梁结构,确定工作面右侧的辅运顺槽采用留设5 m小煤柱进行沿空掘巷。设计了8208工作面辅运顺槽顶板采用锚网索+组合锚索加强支护,两帮采用非对称支护形式,具体为采煤帮采用锚杆+短锚索间隔交替加强支护;煤柱帮采用锚杆支护。     

综采面小煤柱留巷支护设计与实践

针对小峪煤业19#煤层南Ⅰ辅助盘区8102工作面留设的大宽度护巷煤柱,浪费煤炭资源问题。本文结合现场地质条件,通过数值模拟的方法研究不同的沿空掘巷煤柱尺寸方案下的岩层移动特征,并进行合理的巷道支护设计。结果表明:5102巷巷留设5m的煤柱沿空掘巷,现场观测表明支护设计能够满足巷道安全生产的要求。     

赵庄煤矿23101巷位置选择及支护技术研究

为提高赵庄煤矿煤炭资源采出率,预在23101巷进行迎回采面留小煤柱沿空掘巷技术试验,通过数值模拟分析确定了合理的煤柱宽度为8.0 m,借鉴相关矿井的经验,确定了23101巷的最佳支护方案,现场应用效果表明:掘巷期间巷道顶底板相对移近量最大为72 mm,两帮相对移近量最大为87 mm;工作面回采期间,顶底板相对移近量约为228 mm,两帮相对移近量约为257 mm,围岩控制效果显著,留小煤柱迎回采面沿空掘巷技术应用效果良好。     

大倾角煤层留小煤柱沿空掘巷技术研究

针对长沟峪煤矿大倾角煤层留小煤柱沿空掘巷问题,采用岩体极限平衡理论,将沿空掘进的巷道布置在有一定的承载能力的塑性强化区中,区段小煤柱预计留3 ～4m.通过对综采一壁开采后和综采二壁区段回风巷开挖后两种情况模拟,小煤柱的留设尺寸分别取3m和4m二种情况进行数值计算.计算结果表明:留设3m小煤柱比留设4m小煤柱能够更好地满足安全生产要求.该研究能够为其他类似条件矿井的煤柱留设提供一些重要的参考依据.     

沿空掘巷护巷煤柱稳定性分析

护巷煤柱能够有效地支承沿空掘巷的围岩应力,但是它存在合理确定护巷煤柱宽度大小的问题,通过数值模拟护巷煤柱影响巷道稳定性的垂直应力分布,分析护巷煤柱的合理宽度,并结合顾桥矿11~#煤的运输顺槽的现场实践,得出:护巷煤柱的宽度在10~12 m,巷道围岩应力向侧帮转移的效果最理想。     

沿空掘巷合理煤柱尺寸的数值模拟研究

以张北煤矿6煤为工程背景,采用理论计算,得出沿空掘巷合理煤柱宽度,并运用FLAC2D数值模拟软件对沿空掘巷不同煤柱宽度条件下,巷道两帮应力及巷道顶板位移和帮部位移的变化规律进行分析研究,得出适应工程实际的参考煤柱宽度。