双柳矿切顶留巷碎石帮变形机理及控制对策

以双柳煤矿7煤右一工作面为工程背景,通过理论分析与现场工程应用相结合,对切顶留巷碎石帮变形机理及控制技术进行了研究。研究表明,采空区侧的矸石垮落情况对碎石帮挡矸结构变形有很大影响,垮落大块矸石会对挡矸产生很强的冲击力,垮落的速度较慢则会导致垮落矸石压实稳定后作用在挡矸结构上的侧向压力增大,挡矸结构在侧向冲击及挤压下容易产生大变形。为了减小矸石块度,加快顶板垮落速度,增加碎石帮支护强度,提出了深浅孔组合切缝爆破技术辅以松动爆破技术的切顶方案以及“斜撑单体+可伸缩U型钢+金属网+U型钢拉板+焊接钢板+端部锚杆”的碎石帮联合支护体系并应用于现场。经过现场实测表明,成巷效果良好。

厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术研究及应用

针对厚煤层无煤柱自成巷开采技术实施过程中,采高大导致碎石帮变形难以控制的问题,以柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,建立了挡矸支护结构的受力分析模型,分析了碎石帮侧向压力的变化规律,并对滞后工作面不同距离的碎石帮进行了分区。提出了以"切顶护帮支架+可伸缩U型钢+金属网"为主的碎石帮控制措施。经现场实测,碎石帮控制效果良好。

厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用研究

本文针对厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术的应用情况展开详细分析,与实际工程项目进行结合,从工程地质、巷道布置以及碎石巷帮受力特征等角度出发展开全面的分析,以此来保证该技术在实践中的应用效果,为相关工程项目提供可以参考的意见和建议。

切顶成巷碎石帮泥岩碎胀特性及侧压力分析

切顶卸压自成巷是一种新型的无煤柱开采方法,形成的工作面顺槽采空区侧为碎胀岩体堆积而成的碎石帮,碎石帮岩体碎胀特性及碎石挤压产生的侧压力大小直接影响巷道稳定.以哈拉沟煤矿切顶卸压自成巷垮落泥岩顶板碎石帮为研究对象,分析了自成巷碎石帮垮落、压实和稳定3阶段的工程特性.结合工程实际,确定了碎胀系数现场实测的方法,提出了瞬时碎胀系数和稳定碎胀系数的计算方法.根据切顶卸压自成巷围岩结构特征建立了碎石帮力学模型,确定了碎石帮侧向压力计算公式及碎胀系数、覆岩压力、采高与碎石帮侧向压力的关系.通过实测哈拉沟煤矿12201工作面切顶卸压自成巷顶板泥岩的碎胀系数和碎石帮侧向压力,验证了理论计算结果的可靠性.

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术应用研究

随着现代采矿技术的不断进步,切顶卸压沿空留巷技术凭借高效、安全等优势得到广泛应用。其中,碎石巷帮控制作为该技术应用中的关键环节,其稳定性直接影响采场的安全生产与经济效益。基于此,阐述切顶卸压沿空留巷技术的原理和特点,分析留巷围岩的运动状态,并对碎石巷帮控制技术应用进行研究。

厚煤层无煤柱切顶成巷碎石帮变形机制及控制技术研究

为解决厚煤层切顶卸压自动成巷碎石帮控制难题,采用力学分析、数值模拟和工程试验相结合的研究方法,对厚煤层切顶成巷碎石帮变形机制和控制技术进行深入研究。通过建立动力学模型,探索成巷过程中矸体冲击的采高效应,明确厚煤层碎石帮变形受力机制和控制重点,进而提出动压防冲、缓压让位和恒压稳控的多层次控制思路。研究表明,采高增大后,空区矸体作用在挡矸结构上的冲击力和冲击能均会增加,从而形成了挡矸结构横向弯曲的启动条件,在顶板下压和侧向挤压作用下产生大变形,造成传统挡矸结构失效;工作面架后6 m范围内为主要冲击区,架设自移式动压防冲结构可将挡矸结构的个体受冲转换为集体承压,有助于耗散冲击能;矸体压实阶段为缓压过程,提出采用抗弯性更强的滑移式让位护帮结构。室内承载试验表明,该结构可保持恒载力实现与围岩协同变形,从而降低损坏率;为进一步提高碎石帮整体稳定性,设计制造波式多阻护帮结构,现场拉拔试验表明该结构性能满足支护要求,滞后工作面越远,固帮效果越显著。现场监测结果表明,新技术下围岩变形得到有效控制,碎石帮变形降低了约72%,挡矸结构损坏率降低了约85%,不仅解决了厚煤层切顶成巷碎石帮难控问题,且经济效益显著。

碎石粒径对切顶成巷碎石帮承载变形特性的影响

为研究切顶卸压自成巷碎石帮破碎岩石承载变形特性,研制了能够真实反映碎石帮破碎岩石承载状态的破碎岩石压缩模拟试验装置.以某矿区顶板泥岩作为试验对象,对粒径分别为10~30,30~60,60~80 mm的碎石岩样进行了梯形分级加载压缩试验.试验结果表明:碎石粒径越大,轴向总变形越小,承载抗变形能力越好;小粒径破碎岩石在轴向承压的过程中,阶段性轴向应变增量随着轴向压力的增加逐渐减小;大粒径破碎岩石(S-3)阶段性轴向应变增量呈现出"递减—持平—增大"的趋势,当轴向压力介于0.60~0.90 MPa时,出现了明显骨架承载效应,抗变形能力增强;同时,碎石粒径对碎石帮侧压力具有明显的影响,相同轴向压力作用下,碎石粒径越小,对碎石帮产生的侧压力越大,侧压力分布规律越明显.

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术及应用

基于切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮的形成机理,建立了沿空留巷围岩结构模型,明确了顶板岩层运动特征;通过结合现场实测数据分析了采空区矸石运动特征,提出了将矸石运动过程划分为两大阶段,即快速垮落阶段和缓慢压实阶段,揭示了在矸石不同运动阶段矸石与碎石巷帮支护结构相互作用关系;基于顶板岩层及矸石运动特征提出了"侧向动静结合、纵向伸缩让压"的碎石巷帮控制思路,同时针对不同煤层开采厚度开发了3种不同的碎石巷帮控制结构,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术碎石巷帮稳定性控制体系,并在现场进行了支护应用,取得了良好的应用效果。

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术研究

本文主要以目前各大煤矿使用的无煤柱开采技术为基础,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术原理以及矸石的运动状态,提出了在不同的采高条件下,应用不同的支撑结构来保证煤巷的稳定性。