无巷旁充填支护沿空留巷顶板断裂位置研究

针对葛泉矿1528工作面无巷旁充填沿空留巷顶板控制难题,通过建立煤层界面应力力学模型和留巷煤体塑性区演化数值模型对基本顶断裂位置进行了力学解析和数值计算,结合基本顶断裂位置影响因素关键性分析,提出了无巷旁充填沿空留巷强力切顶支架围岩控制技术。研究结果表明:距留巷煤壁2.4 m位置基本顶开始塑性破坏,且剪应力达到最大值,数值模拟结果与基于煤体弹塑性交汇位置计算得到的基本顶断裂位置基本吻合;基本顶断裂位置关键影响因素为煤层厚度、开采深度、煤层界面力学性质及应力集中系数;沿空留巷采空一侧由π型钢梁和单体液压支柱构成的强力切顶支架改变了基本顶的切落位置,卸压作用显著,保障了无巷旁充填沿空留巷的安全稳定,为地质生产条件相似矿井提供给了技术借鉴。

沿空留巷巷旁充填支护变形控制技术

针对沿空留巷巷旁充填支护存在承压、侧向变形等问题,进行矿压和墙体受力分析,采取有效的控制技术,在实践中达到了预期的效果。

晋北煤业公司综采面过空巷充填支护应用探讨

本文以晋北煤业公司综采面过空巷为切入点,对空巷充填支护参数进行了数值模拟分析;通过工程实践,验证了4 MPa充填体强度能够有效控制围岩变形;对液压支架阻力进行监测,数据表明充填支护取得较好效果;空巷充填支护既提高矿井回采率,也增加了经济效益,推广前景良好。

沿空留巷工作面充填支护技术应用实践

针对朝阳煤业4311大断面工作面变形严重,常规支护手段无法有效控制等现状,提出了充填支护技术,并对充填方式、模板支设和管路系统进行了详细介绍。现场采用宽度2.0 m、支护阻力7.3 MPa的充填体并按照1.5∶1的水灰质量比进行充填,现场留巷段煤壁平直,无明显片帮现象;正常充填留设段充填体鼓出变化量在100~200 mm之间,巷道顶底板和两帮形变量均符合设计要求。

基于数值计算的深部综放工作面空巷充填体支护阻力研究

深部综放工作面在过空巷过程中,由于受采动支承应力作用,空巷围岩容易失稳。采用空巷充填材料充填空巷,可以保证深部综放工作面顺利通过空巷。以某矿1322工作面为例,采用FLAC3D数值模拟软件,研究不同充填体支护阻力条件下,深部工作面过空巷时围岩变形与破坏特征,确定满足围岩变形条件下合适的充填体支护阻力。

高支承压力区沿空留巷充填体强化支护的数值模拟研究

结合东荣二矿18层右五面沿空留巷具体地质条件和支护工程实践,得出充填支护体承受荷载大且强度低,垂向应力超限而发生破坏,提出加强充填支护体强度和减少荷载的措施。通过FLAC3D进行数值优化,确定强化支护方式参数:缓冲层厚度为200mm;单体支柱排距为0.6m;充填体采用双预应力锚杆钢带强化,锚杆间排距为0.6m×1.0m,锚杆预应力为20kN;充填支护体顶部为水平,并用钢丝网强化。通过分析对比原支护方式和强化支护方式下沿空留巷围岩的稳定性,可以看出强化支护方式提高了充填支护体的强度,减少了充填支护体的变形量,维持了巷道围岩稳定。

无巷旁充填沿空留巷支护技术研究

沿空留巷巷道需要经受两次采动影响,矿压显现强烈,巷道维护难度大,所以有效的顶板控制是能否留巷成功的关键。项目根据实践提出的无巷旁充填沿空留巷指在巷旁空间不专门构筑人工支护物,任由顶板垮落形成巷旁支撑。采用地下工程岩体力学理论、弹塑性力学理论相结合的方法,与现场实测相结合,对无巷旁充填沿空留巷关键问题展开研究。基于无巷旁充填支护沿空留巷围岩结构力学模型,研究支护与围岩相互作用机制与过程。以葛泉矿1528工作面为例提出切顶支护设计方案及切顶调控机理与技术措施,为无巷旁充填支护沿空留巷实现围岩稳定控制奠定理论基础。

深井软岩巷道“三位一体”充填式复合支护技术研究

国投新集公司口孜东矿属千米深井,覆盖层厚,巷道断面大,围岩岩性软,地应力高,巷道支护极其困难。经反复研究实践,采用"三位一体"充填式复合支护形式,有效控制了巷道围岩变形。同时自主研究了充填支护材料,创造性地采用了从地面到井下的远距离充填材料自动化输送系统,并对掘进机械化设备进行升级,确保了支护的连续性和及时性,取得了较好的支护效果和经济效益。

巷旁支护充填混凝土流变性能试验研究

在测定巷旁支护充填混凝土坍落度、坍落度损失、扩展度等基本流变参数的基础上,采用L型仪流动度试验测定其流动时间和流动距离。试验结果表明:浆体含量从0.47到0.56每增加0.03,料浆坍落度、扩展度及L型流变仪最终流距都有相应的增加,流动时间T10和T20都分别下降;随着砂率0.35到0.5增加,浆料坍落度、扩展度、L型流变仪流动距离都是先上升后下降,而流动时间是先下降后上升;增大大粒径粗骨料比例,浆料坍落度、扩展度、L型流变仪流动距离都是先上升后下降,流动时间是先下降后上升。

矿井沿空留巷巷旁支护充填材料的研制与应用

在当前矿山沿空留巷巷旁充填技术的基础上,通过正交试验,分析了各原材料对沿空留巷巷旁支护充填材料性能的影响,介绍了产品应用于实际工程的简单工艺。充填材料可以最大限度地利用矿山、电厂的排放物,减少环境污染。

U_(29)可缩性棚壁后充填砼支护在大松动圈V类极软岩中的应用

该文介绍了U2 9可缩性棚充填砼支护在大松动圈V类极软岩中的应用 ,阐述了该支护形式在极软岩中施工工艺及注意事项。通过技术经济效果分析 ,展示了其在极软岩中的应用前景。

改性高水材料充填支柱尺寸效应及破坏特征分析

为研究改性高水材料充填支柱尺寸对承载性能的影响,在高水材料充填支柱试样中添加0.2%聚丙烯纤维进行改性,通过对比改性试样及未改性试样的单轴压缩试验结果、破坏过程及形貌,分析其尺寸效应和破坏特征,最后通过扫描电镜(SEM)对试验结果进行进一步讨论。结果表明:改性后高水材料充填支柱尺寸效应特征不变,随高径比增大,峰值强度及峰值应变逐渐降低,弹性模量逐渐增大;改性后试样的承载性能提高,峰值强度提高10.78%,峰值应变增大28.62%;试样破坏类型不受高径比和纤维的影响,均为“X”—劈裂型剪切组合破坏;由于纤维的阻裂效果,改性后材料试样的整体受压稳定性显著提高;SEM微观形态对比可知,纤维阻止原有裂隙发育的同时延缓新裂隙的产生,使材料具有更稳定钙矾石骨架结构,间接增大了材料强度并表现出较高的残余强度。

综合机械化固体充填采煤原位沿空留巷技术

针对综合机械化固体充填采煤原位沿空留巷的技术难点,在分析该条件下沿空留巷围岩结构力学模型的基础上,提出了综合机械化固体充填采煤巷旁充填原位沿空留巷的新技术。此项技术有3个关键方面:一是合理组织采煤、充填与留巷在时间与空间上的配合;二是针对原巷道设计合理可靠的支护形式,并保证采空区充填体的密实度;三是沿空留巷巷旁充填体的形式及锚杆、钢带、钢筋梯梁及金属网的组合加固方案设计。现场工业性试验表明,该技术条件下的沿空留巷巷道两帮位移最大46 mm,顶底板移近最大87 mm,采空区充填体与巷旁充填体共同控制了顶板活动,留巷维护效果良好。

厚煤层沿空留巷充填体参数优化数值模拟研究

充填体参数选择及优化是大采高沿空留巷巷旁充填支护技术成败的关键。以斜沟煤矿18505工作面下方材料巷为工程背景,通过选择4种充填体方案,研究其留巷充填体不同力学性能条件下的应力、变形以及对沿空留设巷道的维护效果,并且确定最优参数。

高水充填材料在同昌矿沿空留巷的应用

同昌煤矿为了提高煤炭资源的回收率和巷道掘进效率,采用了沿空留巷技术。沿空留巷是通过巷旁充填支护实现的,充填时采用的是高水充填材料。分析了巷旁充填体的作用机理和巷旁支护参数的选取,并介绍了巷旁充填的施工工艺。现场实践结果表明,同昌煤矿15104工作面沿空留巷创造了经济效益8451721元,沿空留巷在经济上是合理的。

协调式充填开采在村下综采工作面的应用

村下采煤,不允许地表塌陷,采用"采-充-留"协调式充填开采技术,使用超高水材料充填采煤工作面部分采空区,控制采空区顶板不垮落,同时合理支护工作面,做到采煤工作面安全生产。

综采工作面固体充填沿空留巷加固技术

为解决综采工作面固体充填沿空留巷巷道加固的技术问题,针对花园煤矿1312工作面回采巷道受自身工作面采动影响及需要沿空留巷的情况,采用数值模拟的方法对巷道破坏机理及特点进行分析,对原有的支护参数进行优化,提出了沿空留巷的加固方案,并进行现场观测。观测结果表明顶底板最大移近量81mm,两帮最大移近量53mm,巷道围岩得到了有效控制。

厚煤层软底沿空留巷充填体选择研究与应用

为对某煤矿N1202工作面厚煤层软底情况下沿空留巷的安全稳定性提供支持,现就此情况建立底鼓和顶板破断力学模型并做计算分析,对顶板破坏位置和帮部变形进行理论分析。分析结果表明,增大充填支护体的强度和宽度是最为有效的手段,N1202工作面采用C30强度的混凝土设置充填体宽度为1.5 m时即可安全留巷。该研究结果可为N1202工作面厚煤层软底情况下充填支护布置提供理论依据。

煤层倾角对综放沿空留巷支护体稳定性影响研究

为分析煤层倾角对综放沿空留巷支护体稳定性的影响,以8102工作面为工程背景,建立综放沿空留巷围岩结构与支护体相互作用的力学模型,得到与煤层倾角有关的支护体阻力计算公式,数值模拟不同倾角下巷旁支护体变形失稳的特征及围岩稳定性变化。研究结果表明:巷旁所需的支护阻力随着煤层倾角的增大而增大,沿空留巷顶板垂直位移变化量相对于底鼓量较小,底板受煤层倾角的影响更加严重。