深部矿井沿空回采巷道矿压显现特征及控制

该文在现场实测、理论分析、数值模拟基础上,研究了深部矿井综放工作面沿空回采巷道矿压显现与矿压控制特点。通过对层状煤系地层巷道围岩复合结构特征的分析,提出了综放工作面回采巷道围岩岩性结构、几何结构的概念,研究了不同应力条件下围岩岩性结构巷道塑性破坏区域的分布特征及控制对策。

沿空回采工作面瓦斯与煤炭自燃防治措施

1305C工作面进风平巷沿1307采空区留3 m小煤柱掘进,工作面回采期间瓦斯涌出较大,而且该工作面采空区和1307采空区漏风,通过分析研究采取针对性防治措施,保证了工作面的安全回采,该措施可在其他类似工作面中应用,具有推广价值。

综采工作面沿空回采巷道支护与管理技术

综采工作面两巷,尤其是沿空回采巷道的支护与管理技术,是实现矿井安全高效的关键因素之一,为综采工作面安全快速回采提供了有利条件。为了减少煤炭资源的损失,张集矿综采工作面一巷或两巷长期出现沿空巷道,因受采动压力影响,沿空巷道变形严重,直接影响工作面安全快速回采,文章提出应用基于锚梁网支护沿空巷道的综合治理技术,取得了较好的效果。

沿空回采巷道蝶叶型非对称底鼓机理

针对保德矿81306二号回风巷底板产生非对称破坏,造成巷道非对称大变形底鼓问题,引入蝶形塑性区理论,结合理论分析和数值模拟分析研究了沿空回采巷道蝶叶型非对称底鼓机理。研究表明了沿空回采巷道受采动应力影响,围压比成倍增加,产生蝶形破坏,最大主应力方向向采空区一侧倾斜,导致产生的蝶形塑性区蝶叶旋转到巷道底板一侧,底板蝶叶内岩石遭到严重破坏,从而产生剧烈的非对称性底鼓,这种底鼓定义为蝶叶型非对称底鼓。针对保德矿沿空回采巷道蝶叶型非对称底鼓,结合数值模拟方法,提出通过适当增加煤柱宽度的控制思路来确定沿空巷道煤柱尺寸,从而调整蝶形塑性区蝶叶旋转角度,降低回采巷道围压比。

大跨度沿空回采巷道底鼓防治技术研究

针对大跨度沿空回采巷道发生的非对称性底鼓现象,以赵固二矿11131工作面下顺槽为背景,建立力学模型,并分析底鼓机理,认为巷道两帮受集中应力的差异是造成非对称性底鼓的主导因素。采用底角锚杆联合底板注浆支护和底板全锚杆支护两种方案控制底鼓,结果表明:方案一使底鼓量降低约70%,方案二使底鼓量降低约55%,且都能使非对称性底鼓造成的底板倾斜角度从最大6°减小为最大2°,有效控制了非对称性底鼓的发生,确保了大跨度沿空回采巷道的底板稳定。

蒙陕地区强冲击煤层塑性小煤柱沿空回采期间破坏规律研究

为了揭示蒙陕地区超长大采高工作面塑性小煤柱沿空回采期间的破坏规律,以纳林河矿区某矿为例,通过在其煤体内部布置钻孔应力计进行监测,采用固定工作面法,得出塑性小煤柱在回采期间的变形破坏过程分为4个阶段,基于黑箱理论,对不同观测站同一阶段的应力值进行无差别对待,在此基础上建立小煤柱水平切面的单元模型(6.6 m×11 m),采用Surfer 15软件绘制4个阶段的应力等值线云图,分阶段揭示塑性小煤柱应力水平变化规律,并提出有效塑性支撑面积及变化规律。结果表明,塑性小煤柱整体承载能力逐步降低,呈现出塑性-弱支撑的性能,为类似条件下的临空小煤柱围岩控制和采空区治理提供依据。

薄煤层沿空回采的节能减排方案设计

《薄煤层沿空回采的节能减排方案设计》主要是采煤工作面沿着上个水平的工作面的运输机巷布置,统称"沿空留巷",减少一条巷道的掘进,可以节省1000以上巷道的人力、物力的投入,降低了企业的成本。同时减少矸石的排放2000以上的矸石排放,节约了风能、电能和水的使用。增加了煤炭的开采量,煤炭的回采率可以达到97%以上,给企业的经营管理奠定良好的基础。

综放工作面沿空侧回采巷道维护技术应用研究

随着综放开采技术的广泛应用,阳泉矿区相关的一些针对性技术问题也越发明显,尤其经历相邻工作面采动影响的综放面沿空侧回采巷矿压显现剧烈,严重制约了综放工作面生产潜力的发挥。阳煤一矿S8102综放工作面回风巷由于受侧向采空区支承压力与采动影响的双重作用,巷道严重变形,局部断面面积不足0.5 m^2,工作面回风巷巷道围岩变形剧烈,工作人员无法顺利通过回风巷,同时也对工作面的通风管理造成严重的不利影响,大大制约了安全高效生产。

“两硬”条件下冲击地压多参量监测预警体系

以煤层坚硬的顶底板组合条件即“两硬”条件下沿空巷道冲击地压为主要研究对象,调研分析了大同矿区冲击地压的影响因素和显现特征。通过对典型冲击地压矿井综合防治要点、监测预警体系实施情况和现场解危实践等进行分析,形成了以“两硬”条件下沿空回采巷道冲击地压危险区域的划分和以多参量监测预警体系为基础的冲击地压综合防治体系。研究成果可为“两硬”条件下沿空回采巷道采取有针对性的监测预警和动态调控措施提供依据。

基于地表沉降关键指标的冲击风险管控与实践

通过地表沉降观测,发现"双面见方"区域对应的地表受采动影响波及范围更大,期间地表下沉分3个阶段,分别为初始加速下沉阶段、快速下沉阶段和稳定下沉阶段,各阶段对应的安全下沉速率大小分布不同;同时对最大下沉值的移动速度vΔH-max和最大下沉速率的移动速度vV-max等关键指标进行统计分析,发现vΔH-max和vV-max观测点沿工作面回采方向的移动呈现一定的规律:vV-max、vΔH-max和工作面回采速率基本一致,小煤柱沿空回采工作面推进速度10刀/d条件下采空区上覆岩层处于均衡有序破断、下沉的状态,这为今后类似条件下的冲击地压回采工作面煤矿采空区矿震风险管控、产能调控提供了一条新的路径。

王庄煤矿14317工作面冲击危险性预测及其防治技术

王庄煤矿14317工作面因两属侧沿空回采,经评价具有冲击地压危险,为预防工作面回采期间发生冲击地压事故,通过仿真模拟计算应力集中情况、集中区域及影响范围,并对应力集中区域采取两巷超前加固、大直径钻孔预卸压防冲措施,同时采取了钻屑法、微震法监测冲击地压情况,并观测回采期间两巷围岩变形情况,通过效果检验证明大直径钻孔预卸压降低巷道周边的围岩应力,两巷超前加固措施下围岩最大变形量符合安全生产要求,通过钻屑法和微震法监测结果证明防冲措施有效,回采期间未发生冲击地压事故。

特厚煤层迎回采面沿空掘巷区段煤柱宽度研究

以新疆俄矿5104回风巷在5102工作面未回采完毕提前掘进的情况下,出现回风巷迎回采工作面掘巷的问题为例,基于弹性核理论计算了区段煤柱宽度合理范围,运用数值模拟软件FLAC3D采用循环开挖的方式对迎采动掘巷条件下不同宽度煤柱的应力分布和位移进行了对比分析。结果表明:8~20m宽煤柱内应力呈现双驼峰状,4m和6m宽煤柱应力呈现单驼峰状;回风巷顶底板及两帮变形速率在煤柱宽度4~8m区间最大,在8~20m范围趋于平缓。综合考虑煤柱的黏弹塑性流变的时间效应,确定合理煤柱宽度为12m。在此基础上,提出高阻让压、加强底角、重点补强围岩控制技术,现场试验表明:该方案有效地控制了围岩的变形,保证了回采与掘进的正常进行。