迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

为解决迎采对掘窄煤柱护巷围岩变形大、支护困难的问题,以高平七一煤业9104工作面运输巷为例,采用现场调研、数值模拟和工业性试验相结合的方法,对迎采对掘期间巷道围岩变形规律、煤柱尺寸及相应支护参数的确定进行了研究。结果表明:随着煤柱宽度的增加,巷道围岩变形量及煤柱内的应力分布特征呈现出明显的差异性,并基于此确定了七一煤业9104工作面运输巷合理煤柱宽度为5 m;迎采对掘动压巷道围岩位移调整过程主要集中在掘进工作面和临近回采工作面相遇前方20 m至后方100 m处,此阶段的巷道变形量约占总变形量的70.5%左右。工业性试验研究表明:5 m窄煤柱护巷及优化后的支护参数,能够有效控制巷道围岩变形,基本保证了巷道在其服务年限内的正常使用。

复合顶板动压巷道围岩应力演化和支护技术研究

三交河矿10#下煤层顶板为典型复合岩层,从已掘巷道来看,10#下煤层巷道顶板成型不佳,容易风化破碎,受采动影响易出现顶板离层、破碎下沉等破坏现象。10-2032巷为复合顶板条件采掘对穿巷道,支护难度较大,在分析地质条件的基础上,通过数值模拟,对10-2032巷与10-201回采面对穿前后的应力状态进行分析。结合应力演化情况和锚杆支护原理,根据工程类比和数值模拟结果,提出10-2032巷锚杆锚索支护设计。顶板采用长短锚索组合支护,两帮采用单体锚杆搭配W钢护板支护,井下实践证明,与相邻回采面对穿后,10-2032巷仍能保持较好的支护效果。

煤矿巷道超前探测多数据融合技术研究进展与分析

煤矿巷道超前探测是巷道安全开采的重要前提,多解性、探测异常范围大等是困扰巷道超前探测的难题,而推进巷道超前探测多数据融合技术的研究与应用可以有效地解决此类问题。通过对数据融合原理及数据融合类型的阐述,讨论了数据融合的研究进展。重点结合煤矿巷道超前探测技术,进一步分析了巷道多数据融合的研究进展与现状,并指出其存在的问题和发展方向,为未来巷道不同类型的超前探测数据融合应用提供思路。

近距离煤层迎采动工作面沿空掘巷支护技术

针对近距离煤层迎采动工作面沿空掘巷巷道在掘进过程中受到上层煤遗留煤柱、上区段工作面超前支承压力、滞后支承压力及采空区侧向支承压力的多重扰动导致的维护难题,采用理论分析和数值计算方法分析巷道各阶段受力特征,制定相应支护方案。通过井下工业性试验与全过程矿压监测,验证支护方案合理性,确定各阶段扰动具体范围及煤柱塑性破坏范围,从而为下一工作面巷道布置提供依据。

综采工作面三维空间风速与瓦斯浓度分布规律实测与分析

为了得到风速与瓦斯浓度在综采工作面巷道三维空间的分布规律,采用现场实测与理论分析相结合的研究方法,以沙曲煤矿14205综采工作面为研究对象,分别对检修班期间与生产班期间综采工作面瓦斯浓度与风速进行实测,分别对综采工作面内风速与瓦斯浓度从工作面巷道走向方向、工作面推进方向及垂直于工作面底板方向3个空间方向上的分布规律进行了分析,研究表明:靠近煤壁的巷道断面区域为综采工作面定点测风最佳位置,综采工作面前半段工作面长度范围内靠近煤壁且处于下部的巷道断面区域,和综采工作面后半段工作面长度范围内靠近采空区且处于上部的巷道断面区域为瓦斯浓度重点监测区域。

迎采动面沿空掘巷合理煤柱宽度研究

迎采动工作面沿空掘巷受超前采动支承压力和侧向支承压力叠加的影响,巷道围岩应力增加,巷道产生大变形。结合下梨园矿工程地质条件,采用数值模拟计算的方法,对迎采工作面沿空掘巷煤柱的合理宽度进行研究。

迎回采工作面沿空巷道围岩稳定性机理及控制技术研究

迎回采面沿空掘巷经历邻近工作面回采引起的动压全过程,巷道围岩稳定性急剧恶化并发生较大变形,巷道维护困难。采用理论分析、数值模拟及现场工业试验来研究迎回采工作面沿空掘巷围岩稳定性及支护技术,得出此类巷道具体的支护技术。现场工业试验表明,该技术能有效控制围岩变形,保证了工作面的正常接替。

大采高大断面迎采沿空巷道窄煤柱宽度研究

根据山西马堡煤矿地质条件,通过极限平衡理论、内外应力场理论计算出迎采巷道煤柱宽度范围为6.48~8.97 m.采用FLAC3D数值模拟软件,分别模拟了煤柱宽度为5~9 m时,在15202运输顺槽掘进过程中,煤柱应力分布、塑性区分布及迎采沿空巷道围岩变形规律,结果表明:随着煤柱宽度的增加,煤柱峰值应力及塑性区范围不断减小,煤柱宽度为7 m以后,峰值应力减小趋势和塑性区变化均不明显,围岩变形逐渐趋于稳定,综合考虑安全开采和资源高效利用,最终确定煤柱宽度为7 m.通过模拟煤柱不同位置在采掘过程中的应力变化,确定采掘应力叠加影响范围为采掘间距30~-30 m,并结合15202运输顺槽不同位置的围岩变形情况,给出了合理的支护建议。

特厚煤层采掘对穿巷道支护技术研究

针对特厚煤层采掘对穿强烈动压巷道支护难题,在分析地质力学特征的基础上,采用数值模拟确定合理煤柱尺寸,分析了强烈动压影响下托顶煤巷道的变形特点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的支护设计。井下实践表明,该设计支护效果良好。

迎采动沿空掘巷围岩控制技术方案研究

为增强我国煤矿的采煤效率,为沿空掘巷布置和采煤时的煤柱宽度提供可靠的数据支撑,本文以蒋家河煤矿综放开采式工作面为对象,采取理论分析、数值分析和实验室试验等方法,分析研究了工作面的顶板运移规律等,通过分析迎采动沿空掘巷围岩的稳定性,研究出更适合工作面的煤柱宽度,提出科学有效的方案,控制了迎采动沿空掘巷围岩的变形问题,解决了煤矿采掘的问题。根据各项实验结果显示,当迎采动沿空掘巷的煤柱宽度为6 m时,其围岩控制技术的应用会更加合理,并且围岩控制技术方案的结果数据对煤矿迎采动沿空掘巷有着重要意义。

沿空跟掘回采巷道合理煤柱留设及围岩稳定性控制

沿空跟掘回采巷道掘、采全服务周期经受相邻工作面采空区未稳定压力、相邻工作面回采侧向支承压力及本工作面回采超前支承压力多重动压影响,煤柱稳定性差、围岩支护困难、异常矿压显现。以潞宁孟家窑煤业有限公司22115回风巷为工程背景,综合运用理论分析、数值试验研究并参照已有工程实践经验确定最佳护巷煤柱宽度,提出合理可行的围岩稳定性控制技术。研究结果表明:22115回风巷净煤柱宽度应不低于15m。提出的分阶段、重点部位针对性加强高预应力强力支护方案井下工业性应用效果良好,掘、采全服务周期锚杆(索)受力稳定,强度利用率高;顶板离层量小且在较短时间内趋于稳定;围岩整体未出现大变形,完全满足安全生产需求。

补连塔煤矿掘进工作面过CCS钻孔技术与实施方案

为了使补连塔煤矿12515回风煤巷掘进工作面安全通过原神华煤制油CCS项目钻孔,深入分析了CCS项目钻孔的危害及其对12515回风巷掘进作业的影响,通过采取全方位气体监测、超前钻探、补强支护、应急处置等措施,使掘进工作面安全顺利通过钻孔,证实了所采取的过钻孔方案的可行性。

综放临空开采护巷煤柱应力分布规律及合理宽度研究

为进一步掌握综放工作面临空开采回采巷道煤岩体变形规律及其控制技术、确定合理的煤柱宽度及回采巷道超前支护范围,以某煤矿综放工作面为研究对象,采用理论计算和数值模拟相结合的方法,研究不同尺寸的煤柱内受力情况和裂隙分布以及工作面回采过程中超前支承压力等对巷道的影响情况。确定护巷煤柱宽度为25 m,超前支护范围为91 m。根据分析结果,巷道采用锚网索联合支护,保证了安全生产。

迎采动面沿空掘巷围岩变形规律及控制技术

迎采动面沿空掘巷经历邻近工作面侧向基本顶断裂、转动及稳定的全过程动压影响后,巷道围岩将产生大变形、维护困难。采用理论分析、数值计算和现场试验研究迎采动面沿空掘巷围岩变形规律和控制技术,得到该类巷道受邻近工作面采动影响后围岩呈现非对称变形,窄煤柱和顶板变形剧烈,提出提高窄煤柱和顶板支护强度使围岩形成有效承载体是保持迎采动面沿空掘巷整体稳定的关键,据此提出了合理的围岩控制技术:1)合理确定窄煤柱宽度,使邻近工作面采动影响稳定后巷道处于应力降低区;2)高强度大延伸率锚杆控制围岩变形;3)加强窄煤柱、顶板支护,提高关键部位承载能力。棋盘井煤矿工程实践表明,该技术有效控制了该类巷道围岩变形量,取得了良好效果。

迎采掘进巷道合理煤柱宽度确定

针对东易煤矿4102工作面回风巷道迎4101回采工作面掘进带来的巷道布置难题,综合数值模拟、理论计算等方法,对距4101工作面不同距离处的侧向支承应力分布、顶板挠度分布和不同宽度煤柱内部塑性区分布进行了分析。结果显示,支承应力和挠度值呈"驼峰状"分布;当巷道布置在挠度峰值内侧时,煤柱内部仍有弹性稳定区,保证了煤柱稳定性和承载能力;结合东易煤矿实际生产条件,最终确定了东易煤矿4102回风平巷的护巷窄煤柱宽度为7 m。