典型留巷顶板条件下巷旁充填体支护阻力分析

将工程实践中接触到的留巷顶板分为厚层直接顶、薄层直接顶和无直接顶3种类型,利用叠加连续层板模型,考虑巷帮煤体承载作用和导致顶板垮落诱因,得出了3种顶板条件下的巷旁支护阻力计算公式。研究表明,巷帮煤体、充填区域顶板承载性能的提高有助于降低巷旁充填体支护阻力。随直接顶厚度的减小,充填体支护阻力反而增大。基本顶层位不同,顶板垮落诱因不同。厚层直接顶时,顶板垮落为自重引起;薄层直接顶时,顶板垮落为基本顶上位岩层作用所致。

深部复合顶板下沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

以顾桥矿埋深740m的1115(1)工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法探究了深部复合顶板条件下的充填体合理宽度。结果表明:当复合顶板岩性较软时,直接顶会大面积破碎并有较大的下沉量,故顶板处要强化支护以维护其完整性。同时,当充填体宽度在2.5m左右时,围岩所受应力与围岩位移都得到了最优化,并在实际生产中取得了成功应用,使巷道的最大收缩率在24.7%左右,满足安全生产要求。这说明此方法确定的充填体宽度合理,对沿空留巷实践具有一定的指导意义。

沿空留巷巷旁充填体与顶板岩层的相互作用研究

本文根据沿空留巷顶板岩层活动特点、巷旁充填体的作用，建立巷旁充填体与顶板岩层相互作用力学模型，计算了巷旁充填体后期工作阻力。可缩量，理论值与现场沿空留巷试验测结果相符。

巷旁充填体控顶机理的相似材料模拟试验

应用相似材料模拟方法对巷旁充填体的作用与顶板下沉量、顶板破断关系进行了试验,以此分析了巷旁充填体的控顶机理。得出沿空留巷要保持良好的维护状态,在直接顶厚度小,采高较大的条件下,巷旁充填体需要切落3～4倍采高的下位顶板。

巷旁充填体宽度对沿空留巷围岩稳定影响规律研究

以原相煤矿为工程背景,采用FLAC^3D建立数值计算模型,提出了4种不同充填体宽度.对沿空留巷围岩垂直应力和塑性区分布规律以及巷道变形进行了对比分析,确定了合理的充填体宽度为1.5m。现场实践表明:采用该充填体宽度进行巷旁充填之后,顶、底板及两帮移近量均在可控制范围内.验证了参数设计的合理性。

沿空留巷巷旁充填体与顶板岩层的相互作用

根据沿空留巷顶板岩层活动特点、巷旁充填体的作用,建立巷旁充填体与顶板岩层的相互作用模型,计算了巷旁充填体后期工作阻力。可缩量、理论值与现场沿空留巷试验测结果相同,说明了这种力学模型的正确性。

沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

以新元矿沿空留巷作为工程背景,采用数值模拟和工业性试验相结合的方法进行试验研究,得出巷旁充填体的合理宽度。现场试验结果表明:当充填体宽度为2 m时,沿空留巷围岩变形稳定后巷道顶板下沉量为330 mm,两帮移进量为198 mm;围岩变形量均在可控范围内,说明所确定的充填体宽度合理。该研究成果的成功应用,对沿空留巷实践具有一定的指导意义。

坚硬顶板下沿空留巷巷旁充填体合理宽度研究

对于使用沿空留巷技术而言,巷旁充填体宽度是其控制巷道围岩变形的关键参数之一,特别是在坚硬顶板条件下,巷旁支护体合理宽度的确定就成了巷旁支护系统发挥最大支护作用的关键因素。以山西铺龙湾煤业有限公司4102综放工作面为工程背景,综合运用理论分析与数字模拟,对支护体合理宽度进行了研究分析。结果表明,4102综放工作面沿空留巷巷旁支护体宽度应控制在1.84.15 m范围内,当支护体宽度为4 m时巷道变形量最小,支护效果最好,能够保证矿井实现安全高效生产。

沿空留巷巷旁充填体承载作用及围岩控制技术浅析

针对膏体充填沿空留巷是解决传统采矿通过留设煤柱来维护工作面回采巷道的新技术,在理论分析沿空留巷巷旁充填体承载作用的基础上,提出了此类巷道围岩控制的基本原则和巷内及巷旁加强支护技术,研究结果对促进煤炭资源的安全、高产、高效生产具有一定现实意义。

新大地煤矿高水材料巷旁充填体合理宽度研究

沿空留巷技术可有效缓解薄煤层采掘接替紧张的矛盾,且完全取消区段煤柱,减少煤炭资源损失,矸石减排也可解决地面环境问题。基于以上考虑,新大地煤矿在8101工作面实施高水材料巷旁充填沿空留巷技术。通过数值模拟,分析不同充填体参数条件下的应力变化及围岩变形量,确定合理的充填体宽度。并将分析结果应用于工业实践,取得了良好的效果。

巷旁充填体强度特性的研究

本文介绍了英国研究人员对特克帕克(Tekpak)-XX、海卓帕克(Hydropak)-20、海卓帕克-30、阿斯卓帕克(Astrapak)-3R、弗拉施帕克(Flashpak)、赛森(Thyssen)和阿克布兰兹(Aquablends)充填材料所形成的充填体强度特性的实验室和现场研究情况。一种简便的充填体强度测试仪器是针穿硬度计。硬度计的试针穿入阻力与充填体的单轴抗压强度相关。充填体强度的现场测试是在从插到充填体内的三根管子中获得的岩芯试样上做的。同时,在充填体的表面也做了穿入试验。现场测试结果表明,充填体的各部分强度不一致,这主要是充填过程中浆体混合不均造成的。

沿空留巷巷旁充填体合理参数探讨

分析了矸石充填沿空留巷采煤方法替代预留煤柱沿空掘巷采煤方法的可行性和合理性,以弹性极限平衡理论为基础提出了充填体合理宽度的计算公式,讨论了留巷深度、采煤厚度、接触面力学性质、巷旁支护阻力等因素对充填体宽度的影响及规律,为采区合理科学的巷旁充填体的支护方法提供合理的理论依据。

巷旁充填体合理宽度数值模拟研究

巷旁充填体宽度是沿空留巷巷旁支护的一个重要参数,它不仅影响着充填体自身的稳定性,而且很大程度上影响着留巷围岩的稳定性,该文通过FLAC3D模拟不同巷旁充填体宽度巷道围岩变形情况,从而确定合理的巷旁充填体宽度。

大尺寸高水材料巷旁充填体蠕变特性试验研究

针对高水材料巷旁充填体具有蠕变特性的特点,采用自行研制的大尺寸（1500 mm×600mm×900 mm）蠕变实验系统和FLAC^3D数值模拟软件对其蠕变特征进行了试验研究,分析了高水材料充填体蠕变过程中瞬时、稳定及加速3个阶段位移和应力随时间的变化特征,指出充填体蠕变极限载荷随高水速凝材料水灰比降低而提高;结合充填体在加速蠕变阶段变形速度过大的特点,为确保井下充填体长期稳定,需保证充填体保持在稳定蠕变阶段,认为充填体载荷不超过其强度的70%~80%时较为合理。

厚煤层综放沿空留巷巷旁充填体应力分布及变形特征研究

基于现场3307厚煤层综放工作面沿空留巷的工程实际,运用理论分析和FLAC3D数值模拟的方法,对3307综放工作面回采期间沿空巷道巷旁充填体的应力分布和变形特征进行了研究,结果表明:1)经叠加连续层板模型计算得到巷旁充填体的支护阻力P=11.23MPa;2)随综放工作面推进,巷旁充填体受到的垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现先增大后稳定的规律,且在巷道侧到采空区侧的分布范围内,垂直应力、水平应力和剪切应力均呈现出非对称的分布特点;3)随综放工作面推进,巷旁充填体垂直变形和水平变形也均呈现出先增大后稳定的规律,巷旁充填体垂直变形呈现出沿空巷道侧垂直变形小、采空区侧垂直变形大的非均匀下沉特点,而两侧的水平变形则均呈现出上部变形严重、下部变形缓和的非均匀变形特点;4)巷旁充填体的应力分布、变形特征与厚煤层综放工作面顶板的初次破断和周期破断存在一定关系。本研究可为类似条件矿井的沿空留巷工程应用提供一定的借鉴意义。

二次沿空留巷关键块的稳定性及巷旁充填体宽度确定

为了解决高瓦斯采煤工作面上隅角瓦斯积聚和超限的难题,在现有沿空留巷技术的基础上,提出了二次沿空留巷技术。根据二次沿空留巷上覆岩层的活动规律,建立了工作面端头关键块的力学模型,分析了关键块与二次沿空留巷围岩的相互作用机理,引入了关键块的稳定性系数K1,K2,确定了关键块的稳定判据,并推导出巷旁支护阻力计算式。研究结果表明,当K1>1时,关键块发生挤压变形失稳;当K2>1时,关键块发生滑落失稳。以淮南谢一矿512(5)工作面机巷作为工程实例,基于关键块的稳定判据,确定了合理的巷旁充填体宽度,并对关键块的稳定性影响因素进行敏感性分析。实例分析表明,充填体1的终凝强度及其宽度、采高对关键块的稳定性影响较大,提高充填体1的终凝强度、选择合理的充填体1的宽度至关重要,在大采高工作面中进行二次沿空留巷较为困难。

综放工作面沿空留巷巷旁充填工艺与矿压监测研究

为解决综放工作面煤柱留设宽度大、上隅角瓦斯超限问题,以野川煤矿3205工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟、现场试验相结合的方法,研究了沿空留巷巷旁充填工艺,建立了沿空巷道矿压监测方案,分析了巷道围岩变形特征与巷旁充填体强度。研究结果表明:充填体参数的最优选择为充填体宽度1.5 m,充填体强度为25 MPa。为了验证沿空留巷运行效果,对留巷段变形量与充填体强度进行监测,设计了相关的测站布置与监测方法,得出了沿空巷道总高最大变形量为0.5 m,总宽最大变形量为0.6 m,巷道运行效果较好,可以满足矿井的应用要求。该研究内容为具备类似采矿地质条件及工程难题的矿井提供了技术借鉴。

坚硬顶板下沿空留巷巷旁充填体合理宽度优化研究

巷旁充填体宽度是沿空留巷体系的一个重要参数,决定着留巷体系的稳定。不同顶板条件下,巷旁充填体具有不同的合理宽度。根据沙曲煤矿沿空留巷的工程地质情况,对坚硬顶板条件下沿空留巷巷旁充填体合理宽度优化进行研究,采用理论计算确定充填体宽度范围在(1.65m,3.75m)内,通过数值模拟选择合理宽度值为3.0m,并通过工程实践对确定的充填体合理宽度值进行验证,工程实践中留巷体系整体变形量小,能够保证留巷具有有效的使用断面,留巷能够成功。分析表明:在坚硬顶板条件下,巷旁充填体宽度具有一定的选择范围,在该范围内选择合理的巷旁充填体宽度能够有效降低留巷体系的变形量,提升留巷体系的稳定性,该种方式确定的坚硬顶板条件下沿空留巷巷旁充填体合理宽度能够运用于类似条件矿井。

3107面沿空留巷充填体参数优选及效果分析

为保障3107辅助进风巷留巷围岩的稳定,基于3107工作面的具体地质条件和沿空留巷的具体特征,结合高水充填材料的力学性能,采用FLAC3D数值模拟软件进行高水材料巷旁充填体合理水灰比和合理宽度的模拟分析,基于模拟结果确定巷旁充填体材料合理水灰比为1.5:1,合理宽度为2.0 m,设计充填体支护参数并对留巷效果进行监测。结果表明:沿空留巷在设计支护方案下,留巷和二次回采阶段围岩变形量均满足使用要求,锚杆受力状态正常,保障了留巷围岩的稳定。

干河煤矿中厚煤层高水材料巷旁充填沿空留巷技术应用

为提高干河煤矿3号煤层三采区资源利用率,进行高水速凝材料巷旁充填沿空留巷技术应用试验,综合运用理论分析、工程类比、数值模拟等手段,设计巷旁充填体规格及留巷支护方案。研究表明:2-301运输巷巷旁充填体合理宽度为2.2 m,留巷稳定后围岩变形量可控,留巷工艺较新掘巷道可增加利润11 352.3元/m,取得了较好的安全、经济、社会效益。