综采工作面回撤通道大变形机制及控制技术研究

通过研究末采期回撤通道覆岩结构及受力分析得出,增加回撤通道内支护强度,或者降低岩块间挤压力和回转岩块的长度可缓解回撤通道覆岩结构失稳的问题;随后分析了回撤通道合理布置位置,得出应将回撤通道布置在“悬臂梁”的保护之下。以岳南煤矿215102工作面回撤通道为工程背景进行数值模拟,分析模拟结果表明:优化支护方案在控制回撤通道塑性区以及非回采侧煤柱变形上更有优势。工业性试验表明,使用优化支护方案后,相比于215101工作面,215102工作面回撤通道大变形问题得到了有效缓解,证明该优化方案能够更好地实现工作面设备顺利安全回撤,可为类似地质条件下综采工作面回撤通道巷道围岩控制提供参考与借鉴。

浅埋深中厚煤层预掘回撤通道支护技术研究与应用

为进一步提高综采工作面末采回撤速度、确保设备回撤空间,采用理论计算、现场试验相结合的方法对浅埋深中厚煤层预掘回撤通道支护技术进行初步研究,建立了工作面残余煤柱承载力学模型,理论分析得知残余煤柱宽度对煤柱承载性能的时空演化规律具有重要影响,末采期间残余窄煤柱出现区域性脆性破坏失稳状态是导致超前采动应力、顶板岩层断裂线前移的主要原因。现场试验末采段残余煤柱宽度约5 m时,整条窄煤柱在多重载荷作用下发生屈服,进而呈现大面积失稳破碎状态,巷内支护体承载受力急剧增加,锚索最大受力约为225 kN,最大顶底板移近量出现在通道中部靠工作面侧,约为100 mm,结果表明,采用高预应力强力锚杆(索)联合支护结构配合垛式支架外部支撑,可有效控制末采期间预掘回撤通道顶底板之间的闭合位移,为类似条件下预掘回撤通道支护提供工程借鉴。

综采工作面双回撤通道围岩控制技术研究

为保证某矿21102工作面双回撤通道稳定,实现综采设备安全高效回撤,提出锚网索支护+末采临近双排高强立柱的支护方式,通过计算,高强立柱的承载力需大于6.4 MPa。共设计全部采用直径φ1 m的高强立柱、混合采用直径φ1 m和φ0.8 m的高强立柱、全部采用直径φ0.8 m的高强立柱3种支护方案。通过计算,决定施工2排直径φ1 m的高强立柱、间排距1.8 m×1.2 m,采用“三花”布置方式。高强立柱采用新型ZKD型高水速凝充填材料,强度达到15 MPa,在立柱对应的锚索上固定玻璃钢锚杆一体浇筑,将HDPE树脂套管固定在顶板上同时采用约束钢带箍筋可防止高强立柱歪斜变形。实践表明,末采期间回撤通道采用锚网索+高强支柱的支护方式,能够抵御末采期间超前支撑应力和动压影响,回采过程中未见大规模的片帮、冒顶或顶板破碎情况,取得了良好的支护效果。

万利一矿采空区下工作面回撤通道布置位置研究

采空区下工作面末采阶段主、辅回撤通道及巷间煤柱在复杂应力环境影响下易发生大变形及破坏,影响工作面回撤。为此,以万利一矿42煤层工作面为工程背景,研究了下煤层工作面主、辅回撤通道布置于采空区下不同位置时回撤通道间护巷煤柱所受载荷的特点。结果表明:(1)当采厚比较小、煤厚较大、上下煤层间隔较小、上煤层直接顶较厚时,完全采空区下方回撤巷道间隔煤柱载荷更小;(2)当采厚比较大、煤厚较小、上下煤层间隔较大、上煤层直接顶较薄时,残留煤柱下方回撤巷道间隔煤柱载荷更小;(3)万利一矿42煤层将双回撤巷道布置于采空区下方时主、辅回撤通道及护巷煤柱受到的载荷更小,更利于回撤通道的稳定和维护。

综采工作面回撤通道围岩控制技术研究

为有效控制3205综采工作面回撤通道围岩变形,通过理论分析确定了回撤通道与采面间煤柱的失稳宽度,同时基于工程类比方式制定了回撤通道围岩控制技术方案。回撤通道掘进时采用锚网索联合支护方式,与采面间距为60 m时采用“架棚(一梁两柱、棚距1 600 mm)+贯通侧煤帮注浆”方式进行补强,在与回撤通道间距为5.25 m时,采用让压等压措施,同时在采面与回撤通道贯通时通过铺网、调整支护方式确保回撤通道围岩的稳定性。工程应用后,采面末采期间回撤通道围岩始终保持稳定,与采面贯通时回撤通道顶底板、两帮最大移近量分别为152、 96 mm,围岩变形量较小,可满足采面设备高效回撤需要。

工作面末采阶段回撤通道围岩应力分布特征及支护方案优化

针对回采扰动下回撤通道末采阶段围岩失稳变形问题,采用理论分析、物理相似模拟、数值计算与现场验证的方法,开展了回采扰动下回撤通道末采阶段围岩应力分布特征研究,设计了回采扰动下回撤通道末采阶段围岩变形支护优化参数,验证了优化方案的应用效果。结果表明,回撤通道集中应力与工作面超前集中应力峰值相互叠加以及载荷传递引起围岩失稳变形;回撤通道煤柱应力随着贯通距的增加,呈现先增大后减小的趋势,并在贯通距为10-30 m达到峰值;提出了针对232205工作面末采段回撤通道的支护优化参数,优化后的方案使顶板下沉量减小了10.1 cm,两帮移近量减小了56.2 cm。回采扰动下回撤通道末采阶段围岩变形及控制研究对现场工程实践具有指导意义。

坚硬顶板厚煤层工作面停采线预留回撤通道切顶护巷技术

针对义棠煤矿开拓巷道受工作面采动影响变形大、维修工程量大、工作面停采线煤柱留设宽、煤炭资源浪费大的情况,在矿井100505工作面试验了停采线预留回撤通道切顶护巷技术。在停采线预先留设回撤通道,运用恒阻大变形锚索围岩控制技术及定向预裂切缝爆破技术,来控制回撤通道围岩的稳定性,切断回采动压力向附近大巷的传递。通过项目的实施,回撤通道稳定,满足了工作面回收的要求;停采线附近大巷变形量降低,不需要维修工程;停采线煤柱宽度明显缩小,有效地提高了煤炭资源采出量。该技术经济效益可观,值得推广应用。

9109工作面单通道双向快速回撤方案与应用

为保证9109综采工作面快速高效回撤,根据工作面地质条件、开采实际及工作面设备布置情况,采用单通道双向快速回撤技术方案,实施过程中工作面平均单日回撤液压支架15架,工作面设备全部回撤结束仅用时12天,比原计划提前11天。

竹林山煤矿大采高工作面回撤通道施工工艺优化与应用

竹林山煤矿采用“一井一面”的生产组织方式,为了有效规避通道围岩大变形问题,该矿传统的回撤通道施工工艺为使用掘进机现掘,该工艺存在施工速度慢、工期长的缺点,严重迟滞设备回撤进度,影响采掘正常接续。鉴于此,开展了回撤通道施工工艺优化研究,在具体分析传统施工方法存在不足的基础上,提出了优化原则;通过针对性技术分析和借鉴目前较为成熟的材料、工艺,提出了“注浆加固顶帮+高强度柔性网+采煤机割煤”的优化施工工艺,并确认了施工参数。在1403工作面回撤通道施工的应用中工期缩短了11d,为综采工作面设备安全快速回撤创造了有利的条件。

浅埋煤层双回撤通道保护煤柱合理宽度确定

保护煤柱的宽度对于回撤通道的围岩稳定和提升工作面搬家倒面的效率具有重要意义。为合理确定浅埋煤层双回撤通道的煤柱宽度,以凉水井煤矿42206工作面预掘双回撤通道为工程背景,通过理论分析和数值模拟,研究分析了回撤通道变形机理、工作面煤柱的超前影响范围,最终确定通道间合理煤柱尺寸。结果表明,理论计算得出回撤通道保护煤柱宽度为15.8 m,数值模拟得出回撤通道保护煤柱宽度在14 m与在20 m处的应力差值仅为0.11 MPa,且大于14 m时稳定,而与20 m相比顶板下沉量差值仅为1 cm。综合考虑,最终确定将煤柱尺寸优化为15 m。

ZD 7288,an HCN channel blocker,attenuates chronic visceral pain in irritable bowel syndrome-like rats

AIM: To investigate the effects of ZD 7288, a hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated (HCN) channel blocker, on rats with chronic visceral pain.

12103综采工作面回撤通道围岩控制研究

针对综采工作面末采阶段回撤通道矿压显现剧烈的问题,采用了数值模拟和现场观测的方法,研究了德泉煤矿12103综采工作面回撤通道围岩应力演化规律特征,数值模拟结果表明:当工作面距离回撤通道20 m时,回撤通道两帮应力呈现非对称应力现象,随着工作面和回撤通道距离越来越近,应力峰值不断增加。现场观测结果表明,12103回撤通道顶底变形量为279 mm,两帮变形量最为158 mm,保障了工作面回撤期间的安全,现场应用良好。

某矿双回撤通道末采阶段围岩力学特征与支护优化

为了更好地控制由回采扰动引起的回撤通道围岩变形问题,采用理论分析、数值模拟以及现场监测与验证相结合的方法,对回撤通道围岩变形机理进行理论分析,采用FLAC3D 6.0数值模拟软件,模拟双回撤通道在受到回采工作面推进扰动过程中围岩载荷运移现象,以及支护参数优化后的支护效果,最后在现场对优化后的支护进行支护验证。结果表明,工作面回采对回撤通道围岩变形影响很大,工作面的推进会引起回撤通道整体围岩应力增高,应力集中范围扩大以及回撤通道顶板应力降低,并在回撤通道与回采工作面之间煤体上应力集中现象最明显。支护参数优化后,回撤通道顶底板几乎没有发生塑性变形,两帮发生的变形量较小。现场数据表明,回撤通道顶底板和两帮移近量比优化前分别减少了18%和78%。

大采高综采工作面回撤通道顶板稳定性及控制研究

以大柳塔煤矿活鸡兔井22311综采工作面回撤通道为研究背景,采用理论计算和FLAC3D数值模拟软件分析得出回撤通道煤柱失稳临界宽度约为4 m;“长关键块B”的长度约为21 m,建立了回撤通道顶板“长关键块”结构力学模型,推导出综采工作面最大“长关键块”作用下液压支架临界阻力表达式,计算得出液压支架的临界阻力为10526 kN,支架临界阻力富余系数(额定阻力/临界阻力)约为1.14;针对液压支架临界阻力富余系数不足易诱发邻架压架、恶性冒(漏)顶或片帮等剧烈矿压事故的问题,提出采用锚杆索联合支护、停采让压、补强加固的多技术手段共同控制回撤通道围岩的稳定,并用于现场试验,取得了较好的控制效果。该研究为该矿井及类似条件矿井回撤通道的稳定控制提供了参考意义。

浅埋综采面末采贯通关键技术研究

从综采工作面回撤通道支护、末采贯通方案、贯通工艺优化、末采期间矿压总结、贯通经验总结等进行了分析。具体通过优化末采贯通工艺,合理安排人员生产组织,贯通过程中层位控制、顶板控制,矿压规律分析、底板剖面、标识孔等方面对贯通中遇到的问题及解决措施进行了详细阐述,对相似综采面末采贯通具有指导意义。

回撤通道覆岩破断特征及巷道围岩稳定性研究

上湾煤矿埋藏较浅且煤体硬度较大,当工作面进入末采区域时面临着矿压强烈、片帮冒顶加剧、巷道围岩变形严重的难题,以上湾煤矿12306工作面地质条件为工程背景,研究工作面从进入末采区到回撤通道贯通过程中顶板破断位置对回撤通道煤柱稳定性的影响,采用理论分析、数值分析及现场实测的方法,研究末采顶板最佳破断位置,为12306工作面末采顶板控制技术研究提供理论依据,研究结果表明:基于回撤通道贯通时基本顶的三种破断结构力学模型得出最佳破断位置处于支架后方,对比数值模拟研究得出破断位置处于支架后方时回撤通道围岩应力、支架载荷、煤柱高应力区域均处于最小值,结合现场末采50~0 m范围内工作面通过调整开采速度实现顶板在支架后方破断,进而达到让压效果,现场施工效果较好。

双回撤通道工作面末采段顶板控制技术

针对陕蒙矿区综采工作面末采期间矿压显现剧烈,回撤通道围岩变形大、难以控制的问题,利用理论分析与工程实践的方法,研究了不同来压位置和悬顶结构对回撤通道稳定性的影响,以某矿30201工作面末采为研究背景,采用了切顶卸压、让压开采、合理控制推采速度、加强回撤通道支护等控制技术,实现了30201工作面的安全回撤。工程实践表明:水力压裂施工可加速顶板岩层的破断和下沉,减轻末采来压强度,支架阻力较未压裂区域相比降低了10.6%;工作面贯通时基本顶断裂位置在主辅回撤通道煤柱上方,贯通期间处于非来压阶段,实现了30201工作面的优质贯通。

综采工作面软岩顶板回撤通道支护技术研究

针对12301综采工作面回撤通道支护时面临的围岩承载能力差、破碎、采动压力影响显著等问题,提出使用锚网索+注浆方式进行支护。顶板使用规格Φ21.6 mm×7 300 mm钢绞线锚索,确保锚索锚固端深入到巷道上覆坚硬、稳定的基本顶2 m以上且使用的树脂锚固剂锚固长度在2 m以上,锚索间配合注浆孔、化学浆液充填顶板裂隙,在增强锚索与顶板岩层耦合效果的同时提升顶板岩层承载能力;巷帮靠近上部位置进行注浆,提升破碎煤体稳定性,避免在采动压力作用下出现片帮问题。现场应用后,12301综采工作面回撤通道始终保持稳定,顶底板、巷帮变形量分别控制在58 mm、51 mm,未有冒顶(漏顶)、片帮等情况发生,回撤通道空间可满足综采设备回撤需要,现场取得较为显著的围岩支护效果。

综采工作面预掘回撤通道围岩支护技术研究

为了实现凉水井煤矿431303综采工作面设备的安全快速回撤,对预掘回撤通道围岩稳定性进行分析。巷道围岩变形主要发生在贯通阶段,针对该阶段提出了锚索补强与木垛补强相结合的联合支护技术方案。该方案的实施,顺利实现了工作面与预掘巷道的贯通,保障了末采期间的回采安全,为该矿进一步的预掘回撤通道支护参数优化提供了借鉴。

浅埋煤层预掘双回撤通道末采矿压显现调控技术研究

为保障工作面高效回撤,全程跟踪监测了末采期间的矿压显现,利用理论分析、数值模拟的方法分析了回撤通道变形破坏机理,提出了末采围岩调控技术。研究表明:末采10 m内将出现矿压显现的剧烈变化区,回撤通道出现煤壁侧破坏显著大于煤柱侧的趋势;基本顶在工作面支架后方断裂最有利于矿压控制,顶板下沉与顶板弹模、直接顶厚度、支护强度、跨度、采高等密切相关。提出了四种末采围岩调控技术,现场运用三种后效果明显,对本矿的工程实践具有指导价值。