综采面沿空巷道超前动压区煤柱失稳效应与锚注加固技术

为探究综采面沿空巷道超前动压区煤柱对巷道围岩整体稳定的影响规律,综合采用数值模拟、工程应用等方法,建立沿空巷道超前巷道数值分析模型,研究综采面回采期间不同煤柱宽度下沿空巷道围岩力学和变形响应特征。研究结果表明:护巷煤柱宽度小于5 m时,工作面帮为采动应力主要承载结构,其内部应力及变形均大于煤柱帮,此时工作面帮应作为超前动压区重点加固对象,随着护巷煤柱宽度增加,煤柱承载应力逐渐增加、变形增大,护巷煤柱宽度增加至5 m以上时,煤柱承载应力显著增加,采动应力由沿空巷道两帮围岩共同承载,超前动压区应同时加强两帮支护,基于此开发超前动压区沿空巷道锚注加固技术,并进行工程应用。研究结果可为平顶山矿区类似条件沿空巷道超前控制提供一定参考。

超前动压影响下西曲矿18503工作面巷道围岩控制技术研究

研究了工作面合理回撤通道附近定向爆破断顶减压技术及配套施工工艺,即对工作面合理回撤通道附近的顶板进行爆破断顶,切断工作面采动应力传递路径,改善工作面回采时动压影响区域内巷道的应力环境,继而实现受动压影响巷道围岩的长时稳定,现场应用效果显著。

东滩煤矿3308综放工作面沿空巷道治理及支护技术研究

东滩煤矿3308综放工作面轨道顺槽为沿采空区掘进巷道,与原3307工作面运输顺槽临近,中间预留煤柱约3.5 m。回采期间,受超前动压及沿空侧向支承压力影响,轨道顺槽围岩变形较大。为解决回采期间轨道顺槽顶板下沉、鼓帮影响支架拉移等问题,采取巷道顶板补打29U锚索梁、帮部补打锚索、钢带等方式增加巷道主动、被动支护强度,控制围岩变形,保证轨道顺槽支架正常拉移空间及人员作业空间,保障了井下生产和作业人员安全。

近距离跨采巷道预加固技术研究

近距离跨采巷道在受到原岩应力和超前动压的共同作用下,维护变得十分困难。针对近距离跨采巷道围岩控制难题,以桃园煤矿Ⅱ4采区运输上山为研究背景,通过理论分析上覆1042工作面回采时跨采巷道的采动支承压力分布规律,提出了针对性的巷道预加固技术。研究结果表明:随着上覆工作面的推进,在工作面前方底板形成应力增高区,在采空区下方形成应力降低区。由上覆工作面回采引起的垂直应力峰值随着埋深的增加逐渐远离工作面,且应力集中系数随着埋深的增加逐渐减小。沿工作面推进方向的水平应力集中程度远小于垂直应力的集中程度,且受上覆工作面回采引起的水平应力对跨采巷道围岩稳定性的影响较小。当上覆工作面推进至距离跨采巷道50 m时,跨采巷道开始受到超前动压影响;当上覆工作面推进至距离跨采巷道15 m时,垂直应力峰值位于跨采巷道的正上方,此时跨采巷道受超前动压影响最大。采用注浆锚索加底板注浆对巷道底板和围岩深部进行预加固支护,通过预加固能够有效地控制跨采巷道的围岩变形,实现了煤矿的安全高效生产。

李雅庄煤矿水力压裂切顶技术应用研究

针对李雅庄煤矿工作面上隅角悬顶面积过大以及巷道超前段动压显著等技术难题,采用水力压裂切顶技术,使顶板岩层产生裂隙,破坏顶板岩层完整性,工作面回采后上隅角能够及时垮落,减小悬顶面积。工程实践表明,通过在工作面2-6112巷上隅角顶板应用水力压裂切顶试验,实现了上隅角顶板的及时垮落且周期来压步距缩短在10 m内,上隅角的悬顶面积小于10 m^2。从而转移了顶板应力,减弱了两巷超前动压,最终实现了顶板卸压,保障了李雅庄煤矿的安全生产。

大巷煤矿不良水文孔的研究与实施

平煤高庄矿属于资源枯竭矿井,为观测寒武系灰岩水水压,在大巷煤柱3#面中部施工了一个水文观测孔(三号孔),如果该孔不封堵,为了保证安全生产,必须留设保安煤柱4.0万t。由于该孔一直处在采面超前动压范围内,如何封孔及如何保障采面顺利通过该孔,成为一个技术难题,如果封堵成功可以解放煤量4.0万t,提高矿井回收率,具有十分重要的意义。

斜沟矿18503工作面巷道围岩控制技术研究

针对斜沟矿18503工作面受相邻工作面回采期间的超前动压影响,引发巷道发生底鼓、帮鼓和变形状况,提出了工作面回撤通道附近选定爆破断顶卸压技术工艺,通过在工作面回撤通道附近选定合理位置对巷道顶板进行预裂爆破切顶,切断应力传播途径,改善应力反应范围,有效控制了巷道围岩稳定性。