沿空留巷双层充填墙体材料力学性能研究及应用

为研究沿空留巷双层充填墙体最优占比和对工作面顶板漏风的影响,以漳村煤矿2603工作面沿空留巷为工程背景,通过制备不同占比的混凝土-高水材料立方体组合试样,从不同占比组合试样力学性能及宏观破裂形式研究中选择最优占比,并基于其上部软分层可充分接顶,防止上瓦斯泄漏的特性,对巷道进行瓦斯浓度监测。研究表明,当高水材料占比为10%、20%、30%、40%及50%时,其峰值强度与纯混凝土峰值强度相比分别下降了18.95%、44.23%、52.31%、60.78%及79.68%。高水材料占比为20%以下时,试样在保证一定强度的同时具有让压作用;当高水材料占比为20%以上时,高水材料占比过高会降低混凝土材料的支撑作用,影响试件的整体强度。通过对双层充填墙体在沿空留巷中的应用,可有效降低巷道瓦斯浓度,留巷效果较好。

高瓦斯矿井沿空留巷巷旁“组合”充填墙体技术研究

高瓦斯矿井中沿空留巷,由于巷旁充填体接顶不严,易出现巷道新鲜风流进入采空区引起煤层自燃和采空区瓦斯泄露等安全事故。基于此问题,提出构筑巷旁柔模"组合"充填墙沿空留巷技术,"组合"充填墙上层采用高水材料构筑作为接顶层,下层采用混凝土构筑作为支撑层。以漳村煤矿2603工作面为工程背景,通过建立沿空留巷力学模型计算巷旁充填体切顶阻力,对"组合墙"不同强度、宽度和分层高度条件下围岩及充填体的稳定性进行数值模拟分析,从而确定最优的"组合"充填墙参数。现场监测结果表明:巷旁"组合"充填墙有效地控制了留巷瓦斯浓度和围岩稳定性。