沿空掘巷围岩控制的时效特征

针对掘巷滞后时间、沿空掘巷围岩经历掘巷和回采两次扰动的影响,采用理论分析、数值模拟和工程实践研究了沿空掘巷的开挖巷道和回采过程窄煤柱对围岩的控制作用.研究结果表明开挖巷道最佳时间和煤柱宽度的选择是沿空掘巷在掘进和回采期间控制围岩稳定的关键.沿空掘巷实体煤帮加固,延缓围岩小结构的失稳破坏;合理选择加固煤柱的支护结构对提高煤柱承载能力和维护其稳定至关重要.工程实践证明沿空巷道在掘巷和回采过程中围岩变形明显不同,两帮加强支护能有效地控制沿空掘巷的围岩稳定.

综放沿空异形煤柱留巷系统力学场演化规律

研究了不同煤柱宽度时综放沿空异形煤柱锚网支护留巷系统围岩应力分布和破坏特征.揭示了煤体边缘水平应力和垂直应力峰值不耦合的规律以及巷道顶板应力峰值随煤柱宽度不同而演化的轨迹.深入探讨了综放沿空留巷岩石力学系统的控制变量,并根据控制变量的取值对系统稳定性区域进行了划分,对不同煤柱宽度时的巷道系统稳定性进行了综合分析和评价,对综放沿空留巷合理护巷煤柱宽度提出了建议.提出并实施了“以加固沿空异形煤柱为主、悬承锚网支护留巷圈为辅”的综合控制技术.

沿空掘巷窄煤柱合理宽度确定

针对202综放面地质条件,运用理论计算和数值模拟分析的方法初步确定窄煤柱合理宽度为5 m,通过现场矿压实测分析表明,煤柱宽度为5m是合理的,为天池煤矿综放沿空掘巷窄煤柱宽度合理留设提供了可靠依据,并为类似条件下窄煤柱合理宽度留设提供了借鉴。

陈四楼矿迎采动沿空掘巷技术研究及应用

针对陈四楼矿2409轨道巷迎采动沿空掘巷工程中,小煤柱破碎,巷道围岩矿压显现剧烈问题,通过迎采动沿空掘巷围岩稳定性分析,认为特殊的时间安排和空间位置是迎采动沿空掘巷难题的关键,提出强化顶板、强化煤柱、强化初期支护的技术思想;以2409轨道巷迎采动沿空掘巷为工程背景,设计相应支护参数,巷道采用高强锚杆、M型钢带、金属网及锚索梁联合支护,工程实践表明巷道维护效果良好。

深井强冲击倾向性厚煤层无煤柱沿空掘巷技术

为了解决深部矿井具有强冲击地压倾向性的厚煤层煤柱承压大、煤柱冲击地压防治难等问题,华丰煤矿在1411工作面对垂直完全无煤柱沿空掘巷布置方式进行试验,对1410下平巷与1411上平巷留设窄煤柱沿空掘巷所造成的巷道变形量大、冲击地压大进行了治理。矿压及微震观测数据表明,巷道顶底板变形量减少131.5 mm,矿震等级、释放能量及次数明显下降,里氏0.8级以上的矿震减少87%,释放能量减少96%。

切顶卸压沿空留巷技术探讨

文章介绍了峰峰集团孙庄煤矿12465Ⅱ工作面的总体情况,根据其工作面和巷道概况,决定采用沿空留巷技术对其开采,根据孙庄煤矿预留巷道周围的地质条件,设计了切顶留巷顶板预裂爆破参数,分析了切顶卸压成巷的基本原理,提出了切顶卸压沿空留巷实施方案。

沿空送巷小煤柱的留设及应用

通过对沿空送巷小煤柱留设意义的分析认识,从煤巷两帮煤体应力和极限平衡理论、极限平衡非圆形巷道的圆形标准化理论方面对祁东煤矿现场进行方案设计,对现场有较强的指导意义,具有一定的推广应用价值。

沿空掘巷小煤柱稳定性分析

文章采用数值计算软件FLAC3D,研究了不同煤柱宽度及锚杆支护强度对沿空留巷侧小煤柱稳定性及掘巷巷道围岩变形的影响,得出煤柱宽度是影响煤柱稳定性与巷道围岩变形的决定性因素,高系统支护强度能有效地控制巷道围岩变形的结论。同时,以朱集矿沿1111(1)工作面轨道平巷为工程背景,得出:煤柱宽度为3m时,煤柱内垂直应力集中系数低,应力集中影响范围小,煤柱与掘巷巷道变形量最小,稳定性最好。在此基础上确立的高强度锚杆支护方案,成功保持了小煤柱的稳定性并控制住掘巷阶段巷道围岩的大变形。

综采工作面上平巷沿空留巷巷帮充填技术

为减少综采工作面掘进准备巷道,提高回煤储量,实现2个临近综采工作面共用1条准备巷道,可对先采工作面上平巷沿空留巷巷帮进行充填,实现后采工作面继续应用此巷道。

定向断裂切顶卸压窄煤柱沿空掘巷关键技术研究

宽大护巷煤柱浪费煤炭资源且容易引起矿井灾害。以支承压力分布规律为依据,确定窄煤柱沿空掘巷为大采高条件下最佳布巷方式。基于覆岩大结构的"弧形三角板"B块失稳,是造成窄煤柱沿空护巷控制失败的主要原因,提出定向断裂切顶卸压围岩控制原理,并建立切顶高度数学模型。工业试验表明,切顶卸压窄煤柱沿空送巷回采期间围岩变形量满足下区段工作面生产要求,取得较好的经济技术效果,具有广泛的推广应用价值。

深井综放沿空掘巷实体煤帮变形破坏机制及控制技术

东滩煤矿1306轨道顺槽掘进期间,实体煤帮出现大变形破坏,挤压鼓出严重。采用离散元数值模拟分析了深井综放沿空掘巷掘进期间基本顶断裂位置的变化及围岩应力、位移的演化规律。揭示了实体煤帮大变形破坏机制:沿空掘巷诱发围岩大结构中关键块体的回转沉降,导致基本顶断裂线向实体煤侧转移。顶板结构的变化引起实体煤侧支承压力的显著升高并产生大范围的高应力挤压区,使实体煤侧表现出大变形与强流变的破坏特征。基于对实体煤帮变形破坏机制的分析,提出高强让压长锚索联合锚网的实体煤帮控制技术。数值模拟与现场试验表明,实体煤帮采用破断力为600 kN,让压点为260~300 kN的φ22 mm×6800 mm长锚索加强支护后,水平大变形得到有效控制,实体煤帮变形量控制在300 mm内,保证了巷道在掘进期间的稳定性。

高瓦斯顶分层综采工作面沿空留巷支护技术研究

为解决高瓦斯条件下煤与瓦斯突出和采掘接替紧张问题,针对九里山矿煤层厚度大、掘进速度慢、开采顶分层的特点,对该矿24021工作面运输巷采用高水速凝材料巷旁充填沿空留巷技术。结合该工作面生产地质条件,通过对沿空留巷力学模型分析及充填体强度理论计算,从巷道支护参数、巷旁充填参数等几个方面对沿空留巷技术进行了研究,确立了合理的巷内支护和巷旁支护。现场实践表明,取得了良好的留巷效果。

往复式开采技术的应用实践

介绍了往复式开采技术的特点,往复式开采技术在康城矿的应用情况以及取得的技术效果。通过往复式开采技术在康城矿的成功应用,验证了往复式开采技术可以应用于无煤柱开采领域,实现采煤工作面连续开采,大幅度提高煤炭资源的采出率。往复式开采技术对提高煤矿资源的回收率和技术经济效益具有重要意义,并且具有较高的推广应用价值。

急倾斜厚煤层水平分段沿空留巷机械化采煤方法研究

我国煤矿综合机械化开采技术日趋成熟与完善,但是在急倾斜厚煤层中还没有实现机械化开采,仍采用落后的仓储式或者巷放式等采煤方法。这些采煤方法安全风险大,开采成本高。通过研究采用了一种全新的采煤方法,实现了机械化开采,该方法安全可靠、技术可行、经济社会效益显著。

综放沿空掘巷围岩稳定性分类模型及应用

讨论了综放沿空掘巷围岩的稳定性,并根据理论分析、实践经验和现场观测数据的整理分析,构造了综放沿空掘巷围岩稳定性影响因素的隶属函数,建立了灰色-模糊分类模型;实际应用表明,该模型准确、可靠,对于综放沿空掘巷的支护设计、施工和管理具有指导作用。

深井孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度的确定

通过研究顶板岩层在煤体上方倾向断裂的主要影响因素,分析了深井工作面沿空掘巷围岩的控制机理与技术对策。针对顾桥矿1116(1)综采面,结合现场工程地质条件,采用离散元软件UDEC对该工作面运输巷留设不同宽度煤柱进行数值模拟,得出最终的合理煤柱宽度,对今后类似条件下沿空掘巷的煤柱留设具有一定的推广意义。

复采条带煤柱沿空掘巷稳定性研究

详细分析了条带煤柱复采时沿空掘巷的支护特点。顶板锚杆对沿空掘巷的总体稳定性无法起到有效的控制作用,只有提高围岩的强度,发挥围岩的自承能力才能对巷道起到有效的支护作用。针对岱庄煤矿矿2351工作面的具体地质条件确定了具体的支护方式。通过对巷道的支护效果监测分析在该支护方式下,巷道两帮及顶板在巷道开挖初期变形明显,两帮变形尤其是非生产帮变形明显大于顶板变形;由于采空区上方顶板跨落倾斜作用于非生产帮外侧,非生产帮2.2 m处所受压力大于1.0 m处所受压力;巷道掘进完成以后变形和压力仍然有所增加,但最终趋于稳定。研究表明采用高强度左旋连续螺纹锚杆加低松弛预应力锚索的联合支护方式能够保证巷道两帮及顶板围岩的稳定性。

综放沿空煤巷不同预应力锚杆锚索支护效果分析

为了有效控制综放沿空煤巷在掘进期间的变形破坏,在不考虑原岩应力的情况下,采用FLAC3D计算程序分别模拟了锚杆、锚索、锚杆+锚索3种支护条件下施加预应力后在围岩中形成的附加应力场分布情况,分析了锚杆锚索施加预应力后对围岩的作用机理。计算了不同锚杆预应力值时沿空巷道的支护效果,现场工业试验表明:当锚杆预紧力达到30 kN时,不但对控制掘进期间沿空巷道围岩变形效果好,也能效控制回采期间围岩变形。

任意形冒落非均质采空区流场流态数值模拟

为研究冒落非均质采空区流场流态及其随边界条件的变化,基于多孔介质渗流方程建立了采空区 漏风流态的有限元数值模型．结合现场实例,从宏观上描绘了复杂几何形状采空区的漏风流态(风压分布等值 线和流函数线),给出更准确的流态图形分布解．指出用流函数Laplace方程修正函数,对复杂形状和沿多边 界方向非均质的采空区流场计算,仍能满足流网正交,其正交性可通过剖分网格精度来控制．得到采空区漏风 强度沿固壁边界附近的冒落非压实区相对较大,工作面上下端附近处的漏风强度很大,并直通采空区深部．

火石咀煤矿综放工作面提高回采率技术

由于综采放顶煤特点,煤炭资源损失量较大.通过分析火石咀煤矿综放工作面的资源损失构成,得出:该矿综放面的煤炭损失主要集中在放煤损失、区段煤柱损失、端头损失、初末采损失.并从小煤柱开采、回收采空区浮煤、提高管理水平、改善放煤工艺等方面对综放开采工作面回采率提高技术进行分析研究.