组合支架切顶巷旁自行充填矸石墙体留巷试验

为研究一种安全、经济、可靠的中厚煤层沿空留巷方法,通过弹塑性力学和岩石力学理论方面的深入分析,依据矿山压力及其岩层控制基础理论,结合现场实测和数值模拟计算,提出了受重复采动影响沿空巷道围岩分类方法,即以极限平衡区深入围岩内的深度为分类指标;相应给出了支护设计准则;依此提出了特殊"组合支护"设计思想,研制出具有强力切顶、高阻让压、可缩协调等功能并符合留巷围岩不同时空矿压规律的组合支架。试验表明,"组合支护"能够及时切顶,自然形成矸石充填墙体。

直覆厚硬顶板沿空留巷巷旁支护方式研究

巷旁支护体成功切顶是直覆厚硬顶板沿空留巷成功的关键。通过建立沿空留巷上覆岩层结构力学模型,分析了不同巷旁支护方式下顶板破断结构,得到了强力切顶支柱能够减小顶板悬露长度;在上述研究的基础上,以某矿10106工作面沿空留巷为背景,采用数值模拟方法分析了2.4 m和3.0 m充填体、强力切顶支柱巷旁支护时支护体的应力状态及巷道围岩变形特征,得到了强力切顶支柱是具有高初撑力、高阻让压和恒定支护阻力的支护体,能够及时切顶,保证留巷稳定。现场监测表明,强力切顶支柱能够保证较好的留巷效果,满足安全生产的需要。

直覆厚硬顶板无墙体沿空留巷技术的应用

直覆厚硬顶板沿空留巷,巷旁切顶是留巷围岩稳定的关键。本文采用理论计算方法,得到了巷旁切顶阻力,确定了强力支柱型号,并满足支护要求,提出了滑移桁架配合金属网挡矸及布帘密闭采空区,并进行现场试验。结果表明,留巷围岩变形不大,巷道内有毒有害气体浓度符合规定要求,无墙体沿空留巷在该矿成功得到应用。