大倾角薄煤层切顶成巷无煤柱开采技术

沿空留巷技术是实现无煤柱开采的主要技术措施之一,是实现减少掘进成本,提高资源回收率,缓解采掘接替紧张的关键技术。为解决我公司柏林煤矿045采区各区段回采巷道取消区段煤柱,实现无煤柱开采,实现沿空护巷,减少巷道顶板压力、变形严重、二次维修等技术难题,在该面试验采用深孔预裂爆破切顶技术。通过该技术实现改变巷道顶板与采场顶板作为整体岩梁结构在运动上的连续性,弱化顶板岩梁活动压力对沿空巷道顶板压力的传递作用,在采场顶板周期来压作用下,采空区顶板沿着预裂面在巷旁切落,切落的矸石则隔断老塘并支撑上位移动岩层,达到减小沿空巷道围岩压力的目的,实现巷道稳定。留巷后,巷道断面能够满足通风、行人和设备安装运输,取得了良好的经济效益。     

薄煤层巷旁充填沿空留巷支护技术与工艺研究

薄煤层开采过程中,半煤岩巷的掘进极大的制约了采掘关系的衔接,采用巷旁充填沿空留巷技术,减少巷道掘进,提高效率。通过理论分析巷道围岩结构及沿空留巷支护原理,采用单体支柱配调角双楔顶梁进行加强支护的方式,选择合理的沿空留巷支护形式及参数,进行巷旁充填体及围岩稳定性分析且简化了施工工艺。实践证明该支护方式在薄煤层中安全可靠、经济合理,使巷旁充填沿空留巷效果达到了预期要求。     

浅析沿空留巷支护效果

科学论证,煤炭生产的发展实践均已证明沿空留巷是缓解紧张的采掘接续的一个重要技术环节,也是在煤矿生产中应用较广的一种新的护巷方法;它利于煤炭资源的回收、降低巷道掘进率、还可消除因留煤柱引起的井下灾害。沿空留巷已成为实现无煤柱开采的主要技术措施之一,被我矿工程技术及管理人员越来越重视,但沿空留巷这种工艺在实际应用中仍有许多技术方面问题有待更进一步探索、研究。     

沿空留巷技术在实践中的应用

巷道支护在保证支护强度,保证安全的前提下,积极采用新技术、新工艺,推广新经验,推进巷道支护改革。推行沿空留巷技术,可以取消区段隔离煤柱,提高资源回收率,减少万吨掘进率,缓和采掘关系,延长矿井寿命。     

成庄矿4311综放工作面沿空留巷无煤柱开采技术研究

当前,煤炭行业形势严峻,成庄矿作为集团公司拥有优质煤炭资源的矿井之一,随着矿井不断向深水平延伸,瓦斯防突、采掘衔接、资源回收与利用等问题日益突出。沿空留巷技术不仅能够降低巷道掘进率,解决回采工作面上隅角瓦斯积聚等问题,还可以有效地提高优质资源回收率,因此,成庄矿决定以4311工作面沿空留巷项目为突破口,综合研究沿空留巷期间回采工作面的瓦斯治理、机电设备配套、矿压显现规律等课题,为下一步实施无煤柱开采、小煤柱开采、煤柱回收等项目提供技术支持。     

综放沿空异形煤柱留巷系统力学场演化规律

研究了不同煤柱宽度时综放沿空异形煤柱锚网支护留巷系统围岩应力分布和破坏特征. 揭示了煤体边缘水平应力和垂直应力峰值不耦合的规律以及巷道顶板应力峰值随煤柱宽度不同而演化的轨迹. 深入探讨了综放沿空留巷岩石力学系统的控制变量,并根据控制变量的取值对系统稳定性区域进行了划分,对不同煤柱宽度时的巷道系统稳定性进行了综合分析和评价,对综放沿空留巷合理护巷煤柱宽度提出了建议. 提出并实施了"以加固沿空异形煤柱为主、悬承锚网支护留巷圈为辅"的综合控制技术.     

切顶卸压沿空留巷技术研究及应用

针对留设区段煤柱护巷引起的资源浪费、煤柱集中应力、采空区发火等问题,结合东荣三矿东八里部-500水平8~#煤层地质情况,进行切顶卸压沿空留巷无煤柱护巷技术研究。常规沿空留巷护巷时,护巷体(矸石墙、充填、木剁)常受采空区顶板的悬臂压力影响,导致巷道变形严重甚至顶板破坏。该研究在深孔爆破技术基础上,采用理论研究、切顶参数设计等方法,在工作面超前进行沿空巷道顶板的预先深孔爆破,实现人工切顶,降低了护巷体所承受的顶板压力,形成切顶卸压沿空留巷技术。该技术解决了东荣三矿生产接续紧张、沿空巷道顶板控制难题,提高了矿井资源回收率,对沿空留巷技术应用有着参考借鉴意义。     

充填开采工作面沿空留巷技术探讨

五沟煤矿生产任务重,接替紧张,掘进单进水平低,为保证工作面正常接替,五沟煤矿对充填开采首采工作面机巷进行了沿空留巷,先后采用了“垒砌矸石墙＋半断面”沿空留巷支护方法、“垒砌矸石墙＋锚栓”沿空留巷支护方法．“π型钢栗＋单体支柱”沿空留巷加强支护方法,通过不断改进,确定了最适合五沟煤矿的沿空留巷支护方法即“π型钢梁＋单体支柱”沿空留巷加强支护方法。     

锚栓网带矸石袋墙沿空留巷技术及其应用

针对矸石袋墙沿空留巷技术存在矸石袋压缩空间大、沿空留巷后围岩变形大等问题,建立沿空留巷围岩力学模型,结合无煤柱沿空留巷"大、小结构"理论,提出锚栓网带矸石袋墙沿空留巷技术。利用矸石袋相互重叠垒砌形成整面的墙体,墙体外侧铺设金属网,锚栓与防护钢带双向紧固墙体,使得墙体受力均匀、紧凑性强,提高矸石袋墙的抗压能力和整体支护性能,从而解决原有矸石袋墙沿空留巷技术所存在的问题。王楼煤矿现场应用表明,该技术缓解了煤矿采掘接替紧张局面,延长了矿山服务年限,经济效益和社会效益显著。     

沿空留巷技术分析

推行沿空留巷技术,不仅对生产矿井提高煤炭资源回收率、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义,而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标的主要途径之一。本文介绍山西义棠煤业020709工作面沿空留巷的方案与效果,总结沿空留巷无煤柱开采技术的主要经验。     

厚煤层错层位开采的实际应用

沿空留巷充填体及沿空掘巷煤柱直接支撑顶板是导致区段巷道底臌的原因之一,且维护困难,成本高昂。加之留巷充填时工艺复杂,影响了煤矿科学开采。以西山镇城底矿错层位开采为例,对其巷道布置及回采工艺进行分析。工作支架阻力及两巷超前压力等实测结果表明,工作面矿压显现由完全沿空进风巷至沿顶板回风巷呈单调递减,错层位开采进风巷超前支承压力小于回风巷,完全沿空进风巷的变形量略大于沿顶板回风巷。其回采率显著高于传统的留保护煤柱开采方式。     

易冒顶板锚索毛石墙联合沿空留巷技术及应用

 为了避免损失优质煤炭资源,缓解接续紧张的状况,鸡西矿业集团公司对稳固顶板推行沿空留巷,对不稳固顶板沿走向布置条带煤柱护巷。实际工作中为了避免资源损失,曾经提出砌毛石墙沿空留巷技术,但当开采深度达到600—800m时几乎一半巷道的断面净空缩小到初期掘进断面的一半以下;为了进一步解决深部开采时沿空留巷的地压难题,又曾提出控制爆破切槽放顶沿空留巷技术。在易冒顶板,顶板随液压支架的移动而冒落,根本无法实施控制爆破切槽放顶。本文在分析上述沿空留巷技术变革的基础上,提出锚索毛石墙联合沿空留巷技术,即先锚索支护软帮顶板,然后毛石墙支护该锚索支护过的软帮顶板,引起部分顶板应力向底板转移,从而避免顶板过度应力集中。邱家矿井的开采实践表明,锚索毛石墙联合沿空留巷技术能经济有效地控制易冒顶板下沿空留巷的地压,但由于向底板转移的应力较大,需要多次挖底而消除底鼓危害。     

无煤柱切顶沿空留巷矿压显现规律

为了掌握无煤柱切顶留巷的矿压显现规律并检验巷道支护效果,以澄合矿区董东煤矿50107工作面为研究对象,采用现场监测的手段对无煤柱切顶沿空留巷受采动影响条件下的顶板下沉规律、帮部变形规律及单体支柱受力变化规律进行了实测,并同时对切顶效果、挡矸效果及巷道稳定性进行了分析与评价。结果表明,巷道矿压随工作面的临近而逐渐增大,采动过程中靠近采空区侧的巷道矿压显现程度更为剧烈,表现出明显的非对称性特征,巷道顶板的回转运动是造成巷道非对称矿压显现的主要原因。此外,无煤柱切顶沿空留巷阶段性变化特征明显,初始变化阶段位于工作面后方0～35 m;快速变形阶段位于工作面后方35～75 m;缓慢变形阶段位于工作面后75 m以外,巷道变形及支柱受力均达到稳定状态。巷道矿压显现的主要过程集中在快速变形阶段,需加强对巷道围岩的控制。实践表明,无煤柱切顶沿空留巷采用锚网配合单体支柱的支护方式可行。     

综采工作面风巷沿空留巷技术实践

综采工作面两侧回采巷道,长期以来一直沿用留设煤柱的方法维护。伴随着煤层赋存状况由简单变复杂,工作面接替、瓦斯治理、沿空掘巷支护等问题日显突出,工作面及矿井生产能力的发挥受到制约。因此探索新的采场布局方式和开采方法,高效开采,建立现代矿井开采的集约化开采模式及矿井技术经济一体化的迫切需要。朱庄煤矿沿空留巷试验巷道选定Ⅱ646一、试验工作面概况     

沿空留巷围岩结构灾变系统及控制力学模型研究

运用实用矿山压力控制理论建立了沿空留巷开采灾害系统模型,提出了无煤柱沿空留巷大、小结构理论,修正了内应力场范围计算方法,建立了给定变形、限定变形2种留巷结构力学模型.研究表明:沿空留巷巷道围岩大结构是指应力拱内岩梁,小结构是指巷旁充填体、顶煤、煤帮、直接顶、底板等锚固结构,二者力源来源于应力拱内岩层,其中巷旁充填体力源为裂断拱内裂断岩梁,煤帮力源来源于应力拱内岩梁作用;内应力场范围是传统范围求解的1.4倍;沿空留巷限定变形状态承载体承担起大结构内覆岩运动产生的作用载荷,对巷道进行支承保护作用;给定变形状态承载体(护巷煤柱或充填体)不承担大结构内覆岩运动产生的作用载荷,仅承担支承范围内直接顶载荷,并对巷道进行密封保护、隔绝采空区作用.     

浅谈断层对巷道掘进的影响及对策

巷道掘进时，遇到断层常会使生产受阻，为搞清断层的延伸状况，以行为表现常用巷探的方法进行，这势必要增加巷道工程量，增加掘进成本，降低掘进效率，甚至造成采掘接替紧张，直接影响煤矿的经济效益。     

无煤柱沿空留巷技术在薄煤层16101工作面开采中的应用

泉上煤矿主采煤层为12下煤、16煤、17煤。12下煤厚度在1.0m~1.2m,16煤、17煤厚度均在0.6m~0.8m,断层多,地质条件复杂,万吨掘进率高。如何减少井巷工程的施工量,提高巷道的利用率是矿井不得不面对的新课题。沿空留巷技术是有效缓解采掘紧张关系,减少煤柱损失,提高资源利用的有效途径。     

复采工作面无煤柱开采技术

由于剩余煤层赋存不规则,破碎区较多,复采工作面多存在巷道掘进及支护困难、通风线路漏风系数大、生产系统安全可靠性低的问题.基于沿空留巷工艺,本文提出复采工作面浇筑隔墙无煤柱开采技术:沿工作面新掘巷道煤柱侧浇筑800～1 200 mm宽度隔墙,墙体可隔离破碎区和老空区,杜绝通风线路漏风问题;开发的低成本矿粉混凝土浇筑材料,实测终凝强度大于35.4 MPa,使得每米隔墙可提供31 000 kN以上的支护阻力,并具有一定的主动支撑能力;破碎区段巷道临时支护采用"小间距前探梁+迎头支柱",永久支护采用"工字钢棚+隔墙"支护,显著提高了支护强度和掘进速度;浇筑的隔墙为本工作面创造了较为完整和稳定的生产系统,同时,临近巷道可沿隔墙掘进,实现了无煤柱开采.采用该技术对山西某矿3~#煤层复采工作面进行了方案设计,与传统方案相比,具有更高的安全性和可靠性,并可创造可观的经济效益.     

回采巷道矿压显现特征分析研究

回采巷道所选用的护巷方式及支护形式直接决定了回采工作面开采的难易。本文通过对不同护巷条件的几条综采工作面回采巷道的矿压显现观洲,介绍了木支护、金属棚支护的试验情况及矿压显现特点,分析了沿空掘巷(留小煤柱)合理支护方式,提出了沿空掘巷布王的合理小煤柱尺寸及支护方案。     

沿空留巷巷道掘进支护参数的研究

通过现场实测,对工作面回采期间沿空巷道掘进支护方式进行了研究,并支护作用效果作了阐述,为沿空留巷的进一步发展提供了参考。