沿空留巷围岩稳定性综合评判与控制技术研究

为提高沿空留巷稳定性,以东瑞煤矿1203工作面运输巷(沿空留巷)为研究背景,采用层次分析法,研究沿空留巷稳定性主控因素,得出煤体强度、巷道断面支护强度对沿空留巷围岩稳定性影响最大,其权重占比高达59.7%。基于主控影响因素,设计了切顶高度为5 m、切顶角度为10°的切顶卸压方案,采用3DEC数值模拟,得出切顶后巷道顶板垂直应力下降了7%;切顶断面支护优化后,右侧顶板塑性区发育面积缩小了54%,底板塑性区发育面积缩小了37%。支护优化后,临时支护顶底板累计变形量减小了23.8%,两帮累计变形量减小了47.3%;永久支护顶底板累计变形量减小了3.6%,两帮累计变形量减小了26.9%。巷道采用切顶与提高锚杆索预紧力后,巷道围岩变形控制效果明显。

爆破装药结构对切顶卸压沿空留巷切缝效果研究

切顶卸压沿空留巷技术已在众多煤矿成功应用。本文对东瑞煤业2101首采工作面爆破装药结构对切顶卸压沿空留巷成缝效果的影响进行了分析研究,并针对爆破切顶孔提出了若干建议。结果表明,利用合理的爆破装药结构,可以取得良好的切缝效果。其中切顶孔所处顶板完整程度与切顶孔封堵长度对切顶孔顶板爆破后的完整程度影响较大,装药结构对切顶缝效果影响较大,可以通过改变封堵长度以及装药结构有效提高成缝效果与成巷效果。

沿空留巷切顶技术研究与应用

沿空留巷切顶卸压作为煤矿无煤柱开采的先进技术,已成功在众多煤矿应用,而选取合适的切顶卸压技术决定了沿空留巷的效果。本文对沿空留巷切顶卸压常用的3种切顶技术进行了理论及实际应用分析,对聚能切缝爆破技术、水力压裂弱化切顶技术、密集钻孔弱化顶板技术的优缺点(从留巷效果、施工速度以及对围岩的影响)进行了整体评价,并且对东瑞煤业2101工作面实际应用3项技术的效果进行了对比分析。研究结论表明:根据东瑞矿沿空留巷实际应用效果来看,密集孔技术>聚能切缝爆破>水压致裂技术。本文得到的结论可以为类似的矿井沿空留巷切顶卸压提供参考。