富家凹煤业坚硬顶板巷道水力压裂技术研究

富家凹煤矿11#煤层回采巷道受相邻工作面采动影响严重,巷道易出现变形,影响矿井安全生产。为确保富家凹煤矿11207工作面的安全顺利回采和相邻工作面11205工作面巷道的顺利掘进,采用水力压裂技术在11207回风巷道进行顶板切顶卸压,弱化11207回风巷道顶板坚硬岩层,缩短悬顶距离,优化相邻工作面应力分布,降低对相邻巷道的影响。通过现场调研及钻孔窥视仪观测,发现11207回风巷道顶板存在多段完整岩层与复合顶板,故设计采用后退式分段压裂弱化顶板中完整岩层,并确定了具体的钻孔及压裂参数。基于该工作面垮落情况、钻孔窥视情况及相邻工作面巷道成型情况,综合分析11207工作面水力压裂效果。结果表明:采用水力压裂区段回采工作面垮落步距控制在8 m左右,钻孔裂隙发育明显,相邻巷道未受明显影响,实现了对坚硬顶板的控制。

采空区下综采工作面大断面切眼支护技术

为了研究采空区下方综采工作面切眼支护技术,针对北峪煤矿3-101综采工作面切眼宽6.5 m、顶板距上层煤采空区最小只有0.8 m且被采空区积水浸泡软化等特点,依据工程类比法提出,采用W钢带与长2.5 m的水力膨胀锚杆组合支护采空区下方工作面切眼顶板,锚杆间距750mm,排距500~700 mm,两帮可不进行支护。该技术在现场实施后,切眼顶底板相对移近量最大75 mm,有效地解决了采空区下极近距离综采工作面切眼顶板支护问题。

区段煤柱下巷道修复加固技术

北峪煤矿3-101运输平巷从上覆2#煤层区段煤柱下方的一侧斜穿到另一侧,斜穿煤柱段距上覆煤柱垂直距离约为1.0～3.5m。2#煤层区段煤柱宽度为18m。斜穿煤柱段两帮相对移近量达2m左右、煤体破碎,巷道变形严重。针对这种情况,在分析巷道变形破坏原因及修复加固机理的基础上提出了修复加固技术,即采用水力膨胀锚杆支护两帮破碎煤体,顶板补打高强螺纹钢锚杆和锚索进行加强支护。工程实践表明,该技术能够使锚固区煤帮形成整体承载结构,使顶板形成组合梁承载结构,并与深部围岩相连,有效地控制了巷道围岩变形,取得了显著的技术经济效益。

综采工作面绕过无炭柱技术实践

郭家山煤矿2101综采工作面推进过程中遇到了无炭柱。在确定无炭柱的范围后,结合无炭柱与回采工作面的位置关系,研究确定了综采工作面绕过无炭柱的技术方案,最大限度地消除了无炭柱对工作面回采的影响,缩短了工作面停产时间,取得了显著的技术经济效益。

煤矿井下顶板事故原因及防治分析

煤矿井下生产中,顶板事故对矿井安全危害极大,严重影响煤矿安全生产和井下职工的生命安全。因此加强煤矿井下顶板的管理和顶板事故的预防具有特别重要的意义。

综采坚硬顶板分段水力压裂卸压护巷技术研究

针对富家凹煤业11205工作面顺槽受相邻工作面采动效应引起的围岩变形问题,分析了矿压显现原因及水力切顶卸压机制,提出利用水力压裂作为预处理措施来缓解煤矿开采引起的采动应力,并开展了现场工业试验,验证切顶卸压效果。研究结果表明:采用水力切顶卸压可有效削弱坚硬顶板的强度、降低矿压显现,顶板窥视发现压裂后孔内壁裂缝明显增多,说明水力压裂效果良好。在11205综采工作面运输顺槽布置监测点,现场监测数据显示,水力压裂后,巷道顶板与两帮变形分别减少了54.8%和50%。数值模拟结果显示,压裂后回采顶板及时垮落,应力得到释放,煤柱上方应力明显减小,由30 MPa减少到17 MPa,证明了压裂弱化作用的有效性。定向分段水力压裂技术降低了采动应力对护巷煤柱的冲击。