特厚煤层采动影响巷道控制技术研究

基于现场调研,总结并分析了特厚煤层采动影响巷道围岩变形破坏特征及其原因,采用数值模拟方法研究了不同支护方案下围岩应力及位移的变化规律。结果表明巷道断面大、顶煤较厚、煤体裂隙比较发育、受相邻工作面的采动影响是导致回风平巷围岩发生变形破坏的原因;针对巷道围岩控制难点,提出采用加长锚杆与桁架锚索联合支护控制体系;现场采用优化后的支护方案,观测得到最大顶底板移近量193 mm,最大两帮移近量182 mm,巷道围岩控制效果良好。研究成果有助于实现煤炭的安全高效开采,同时也为相似地质条件巷道围岩控制提供了参考。

近距离煤层下分层大断面切巷支护技术研究

针对金达煤矿近距离煤层上部9号煤层被不规则房柱开采破坏导致下部煤层支护困难的问题,采用数值模拟分析对比了上部煤层长壁开采和房柱开采后煤柱对下部煤层巷道影响,提出了"二次成巷、强力快支"的巷道掘进支护技术。井下矿压监测结果表明,一切巷掘进完成后顶板下沉量在70mm左右,二切巷掘进时一切巷顶板受掘进扰动,下沉量再次增加,最终在95mm时保持稳定;回采侧帮变形量在约40mm时保持稳定,回采侧帮变形量很小;采空区侧帮变形量低于回采侧帮,帮部变形量约33mm,可见,该支护方案能保证切巷安全使用。

极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏规律研究

针对极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏问题,采用地质雷达测定巷道松动圈和三维激光扫描仪监测巷道变形的研究方法,研究了大巷跨采条件下的松动圈大小及巷道变形规律。监测结果表明:大巷的剧烈变形并未发生在相应的工作面周围,而是落后工作面数十米的位置,其变形形式为巷道底板整体上鼓,最高达到287.4 mm;巷道两肩及巷顶未发生明显下沉破坏。大巷破坏原因为:受采动影响,大巷上覆岩层破坏导致大巷上部工作面采空区积水沿裂隙流入大巷周围,大巷围岩受水浸泡变软膨胀,同时,上部工作面的开挖使得巷道垂直方向应力获得释放,导致大巷底板向上抬升。鉴于跨采影响下导致巷道变形较大,对于类似情况建议将U型钢可伸缩支架的排距从1 m减小为0.8 m。

深井大断面煤巷围岩控制技术

分析深井大断面煤巷变形特征及难控制的原因,通过模拟不同支护状态下巷道围岩变形情况,探讨了锚杆、锚索作用机理,提出及时抗、滞后让、控顶(底)固帮、高强度支护的控制原理。认为稳定的承载结构及早形成,并与支护体一同承载,从而加强巷道稳定性,利用锚杆自身的延伸量和锚索尾部安装的多级让压结构,确保支护体适应深井大断面煤巷围岩变形大的特点。工程实践表明,巷道掘进期间两帮移近量为140 mm,顶底板移近量为121 mm,巷道稳定性较好。

综放工作面过密集空巷群高水充填技术研究及应用

针对整合矿井残煤复采综放工作面过密集空巷群问题,采用理论分析和数值模拟方法研究了综放工作面超前支承压力对空巷群稳定性的影响,确定了全空间高水充填材料的合理强度。研究结果表明:综放工作面超前支承压力与空巷群侧向支承压力相互叠加,会造成工作面与空巷群之间的煤柱及空巷群自身的煤柱进入塑性屈服状态,易诱发密集空巷群及其顶板大范围采场围岩失稳;随综放工作面与空巷间煤柱宽度的减小,空巷充填体所需的支撑强度近线性增加,随充填体强度的提高,全空间充填体抑制空巷顶板下沉变形的能力近线性增大;综合理论计算和数值模拟结果,确定了荆宝煤业3号煤层全空间充填空巷群的高水充填体强度不小于2.5MPa,现场实践验证了充填材料设计强度的合理性和全空间高水充填技术的有效性,保证了工作面安全高效通过空巷群,避免了充填体材料过低带来的潜在安全隐患,也解决了充填体强度过高造成的经济投入浪费,为类似条件下工作面过密集空巷群高水充填技术的推广应用奠定了理论基础和实践经验。

急倾斜厚煤层“单一巷道”放顶煤采煤法研究

为了解决急倾斜单一厚煤层开采时通风条件差、回采率低等问题,针对某矿急倾斜厚煤层赋存条件,运用理论分析和现场试验相结合的研究方法,提出了1种"单一巷道式"放顶煤采煤法。即沿着煤层边界布置2条采区上山,掘进1条回采巷道。在开采过程中沿巷道顶板侧维护1条"人字形"回风巷道,随着放顶煤液压支架的向前推移,维护下1段回风巷,以此接续,形成完整的采区生产系统。研究结果表明:该采煤法降低了回采巷道掘进率,改善了工作面通风条件,提高了煤炭产量,回采率高达到87%,工作面的年生产力18万t/a,满足了矿井安全高效的生产需求。

西部浅埋厚煤层大断面回采巷道高效跨界支护技术应用研究

以张家峁煤矿22202工作面主运巷为工程背景,基于跨界厚层锚固原理提出了适合张家峁煤矿厚煤层大断面回采巷道的高效跨界支护方案,通过理论分析和数值模拟验证了该方案在浅埋厚煤层大断面巷道中应用的可行性,并成功开展了现场工业性试验,实现巷道掘进速度提高约78.6%,同时矿压观测结果表明新方案实施后相比原支护方案顶板下沉量和两帮收敛量分别降低77%和74.4%,顶板裂隙发育显著减少,实现了该类型煤巷围岩安全控制和掘进效率提升,为西部类似条件千万吨级别矿井实现安全高效开采提供了参考。

深井硬岩大断面巷道综合机械化掘进技术

文章以新巨龙矿井2号辅助运输大巷为工程背景,针对硬岩大断面巷道的掘进问题,采用现场监测、理论分析、试验研究、工程类比相结合的研究方法,对综掘机选型、切割工艺、临时支护工艺、长距离连续辅助运输等几个方面进行研究,实现深井硬岩大断面巷道的安全优质综合机械化掘进。

动压穿层巷道锚注加固支护试验研究

针对塔山煤矿8104工作面内错瓦斯高抽巷倾斜段穿层巷道在掘进期间围岩破坏严重的问题,研究分析了穿层巷道围岩破坏机理,提出了巷道锚注加固支护方案,经过理论研究和实践表明,在8103工作面跨采动压影响下,瓦斯高抽巷道穿层段顶底板相对移近量最大值为140.57mm,两帮相对移近量最大值为102.52mm,巷道严重变形情况得到有效控制,取得了显著的安全经济效益。

穿层水平抽放技术在五虎山矿的应用

分析了五虎山矿10#煤层对011203采煤工作面回采期间的不利影响,阐述了穿层水平钻孔抽放技术的工作原理及其施工工-艺和抽放设备。该技术成功地对011203工作面上覆10#煤层的瓦斯进行了有效地治理,保证了矿井的安全生产。

煤矿巷道支护技术的应用及发展

探讨了几种主要的煤矿巷道支护技术以及锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用。煤矿地质情况复杂多变,煤矿巷道支护技术也多种多样,在实际的煤矿巷道支护中,要根据实际情况应用煤矿巷道支护技术,保障煤矿巷道的安全,提高煤矿开采企业的经济效益。

煤矿下山掘进巷道穿煤施工技术探讨

本文主要结合具体案例,分析下山巷道穿煤作业中采用的支护方法,并提出提升穿煤施工作业质量的几点建议,以期能够为采煤业顺利开展采煤工作提供一些参考,使之更好地为我国的经济发展服务。

高档综采放顶煤技术在煤层倾角18°采煤工作面中的应用

叙述了高档综采放顶煤技术如何在倾角为18°煤层中进行正常开采,大同煤矿集团临汾宏大豁口煤业有限公司2602综采工作面在开采过程中进行了很好的应用。

特厚煤层综放面高精度微震监测技术的应用

为了研究同煤集团塔山煤矿特厚煤层综放面围岩运动的规律、科学地进行开采设计并为矿山压力控制提供科学依据,根据综采放顶煤工作面的实际情况,按高精度微震监测技术的要求,确定了测区布置的原则,分析了影响监测定位精度的主要因素,对采集数据进行了研究比对,初步得出了塔山煤矿特厚煤层综放工作面围岩运动参数。

特大断面巷道软弱厚煤层顶板控制对策及安全评价

针对特大断面巷道软弱厚煤层顶板支护过程中出现大变形甚至冒顶灾害控制难题,以及现有顶板安全性评价方法存在的突出问题,综合现场调研、理论分析、井下试验及现场实测方法,分析巷道在锚杆(索)支护下的顶板控制难题及安全性评价方法的不足,提出均分断面两次成巷与"多支护结构体"控制系统,详细研究新支护系统组成结构、控制原理、顶板安全性判定因素、安全评价因子。由此可以得出:(1)特大断面巷道软弱厚煤层顶板大变形根源在于顶板支护结构弱、顶帮协同控制弱及顶板中部承受拉应力大;(2)"多支护结构体"控制系统形成全煤顶帮协同控制结构、浅顶板锚固体厚板结构和深顶板索块体承载体结构,大幅降低顶板离层变形和强化顶帮协同支护;(3)提出顶板安全性判定的10个关键指标,计算得出特厚煤层顶板安全分区和安全评价因子,开发特厚煤层巷道顶板支护安全性判定系统;(4)详细介绍井下运用均分断面两次成巷与"多支护结构体"控制系统的典型特大断面巷道软弱顶板成功实例。研究成果在五家沟煤矿进行推广应用,对类似条件工程的支护技术具有一定的理论意义和参考价值。

厚煤层双凹字型综放回采巷道布置和三段式回采工艺研究

以山西西山晋兴能源公司斜沟煤矿13号煤层(煤厚14m)为研究背景,针对缓倾斜厚煤层综放回采巷道布置方式和回采工艺进行研究分析,应用对比分析法首先从技术上分析研究传统两巷(区段进风巷和区段回风巷)沿底布置、两巷一顶一底的错层位和分层开采巷道布置的优缺点,并提出双凹字型巷道布置和三段式回采工艺;其次从经济上分析两巷沿底布置、一顶一底的错层位布置、分层开采巷道布置和沿双凹字型巷道布置的各自煤炭损失量。研究表明:厚煤层双凹字型布巷易于巷道掘进与支护,利于瓦斯排放、减少煤柱宽度,工作面每推进1m多回收煤炭127．81~162．14t。

薄煤层过断层预掘巷技术研究

为研究7122工作面通过断层时覆岩移动规律,以祁南煤矿82采区地质条件为基础,利用UDEC数值模拟软件分别分析了工作面推至断层前、推至断层时、推过断层后的工作面顶底板围岩应力与塑性区分布特点,提出在遇到较大落差（2.0～2.5 m）的断层采用预掘巷技术。提前预处理断层,使工作面不影响安全生产,又有利于提高煤质,有利于薄煤层安全高效开采。

多煤层重复采动穿层大巷围岩变形特征及修复加固技术研究

为探讨多煤层重复采动穿层巷道围岩变形破碎严重、锚固结构易失效等难题,以发耳煤矿+980m轨道大巷为研究背景,通过围岩组分分析、现场电视探测和数值计算确定了影响+980m轨道大巷围岩变形严重的主要因素。基于此提出了"支护弱结构部位加强支护"的不均匀加固技术,通过Phase软件模拟合理的大巷修复加固方案并提出"锚杆+锚索+钢筋梯+金属网+注浆"联合支护技术控制巷道围岩变形。现场监测结果表明:与未修复加固段巷道相比,修复加固段巷道在40 d监测期间顶板、底板及两帮变形量仅为22,21,17 mm,巷道围岩裂隙基本被浆液充填,巷道围岩变形基本得到控制。

极薄煤层普采工艺在延安地区应用的研究

介绍了极薄煤层普通机械化采煤工艺的设备配套及工艺流程。对延安地区极薄煤层的储量及开采技术条件进行了分析研究，论证了极薄煤层普采工艺在延安地区应用的可行性与重要性。说明采用先进的极薄煤层采煤工艺，能够不断提高煤炭生产能力，取得了预期的经济效果。