深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术研究

在煤矿开采过程中,深部与浅部两者的沿空留巷却被很大,深部煤岩体受到高压溶水压、高地温和高地应力影响,采动影子与高原岩应力相互叠加,引起围岩变形冲击性、流变性和扩容性显现。本文主要分析深部沿空留巷的围岩变形特征,提出支护技术的改进建议。     

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。     

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。     

综放沿空留巷围岩控制机理

采用适于分析岩层断裂和垮落的数值分析软件UDEC建立相应的数值分析模型,分析了留巷前巷道支护形式、充填体宽度、充填方式、充填体强度和端头不放顶煤长度等对综放沿空留巷的作用和效果.研究结果表明:留巷顶板下沉是老顶回转运动与围岩变形的综合反映;充填体上方顶煤位移由老顶岩层运动引起,由浮煤和充填体压缩变形以及充填体承载前预留变形量3部分组成;留巷前巷道支护形式无法控制老顶回转量,但锚网支护巷道留巷效果比架棚巷道好;端头留设一定长度的顶煤不放,有利于老顶回转触矸后形成具有自稳能力的承栽结构.当采用综放沿空留巷时,在保证顶煤及项板稳定前提下,合理利用围岩移动规律,确定合理充填方式和充填体强度,就能保证充填体稳定,达到很好的留巷效果.     

贵州沿空留巷支护技术的分析与改进

针对贵州某煤矿沿空留巷在原有支护条件下,靠上帮一侧顶板以及下帮底角的岩层变形破坏较严重的情况,对巷道支护方式进行改进。利用数值模拟软件,对改进支护后的巷道围岩变形破坏情况进行分析。研究发现：改进支护后的巷道围岩变形破坏情况得到明显改善,改进后的支护方式能够较好地阻滞巷道上帮一侧顶板和下帮底角的岩层严重变形破坏,从而保持巷道围岩的完整性和稳定性,研究可为类似条件矿井沿空留巷的支护方式提供参考。     

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。     

17层煤沿空留巷技术应用

本文通过对17层煤沿空留巷技术和沿空送巷技术的对比,凸显了沿空留巷技术的先进性及经济的可行性,为其它不稳定顶板条件下沿空留巷技术应用提供了一种有益尝试。     

沿空留巷技术探讨

随着我国社会经济的不断发展,中国的煤炭工业发展迅速,特别是近些年来煤炭工业的管理模式和建设技术都有了显著的进步,对国民经济的发展起着举足轻重的作用。沿空留巷技术是煤矿开采工作面运输巷在回采过程中保留原巷道完整性,并作为下一个采面回风及运料巷的一种施工方法。采用沿空留巷技术,可以节省资源,加快煤矿开采的进度。目前来看,虽然我国煤炭工业建设技术明显有所提高、相关设备也有了一定程度的改进,但在煤矿开采巷道的技术选择和维护上仍存在着一些问题,如果处理不好,将会严重影响职工的生命安全和煤炭工业的稳定发展。本文将对沿空留巷技术现状进行深入的探析,并在此基础上提出一些该技术施工工艺及留巷支护方式,以期为我国煤矿生产提供一些参考。     

沿空留巷支护技术现状分析

本文详细介绍了沿空留巷巷内、巷旁支护常用形式,详细分析了各种支护形式的优缺点及适用条件。针对我国的实际情况,分析了沿空留巷存在的技术问题,并对沿空留巷的发展提出了一些建议。     

沿空留巷合理支护和卸压保护的研究

本文在总结国内外沿空留巷所取得经验和成果的基础上,主要研究了沿空留巷的合理支护和沿空留巷的卸压保护。推导出了中等稳定顶板条件下计算支护系统所需阻力和可缩量的公式,并进行了相应的模拟实验研究。运用非线性有限元法和相似模拟实验对留巷卸压进行了探讨。     

沿空留巷技术及其应用

沿空留巷技术对于开采高瓦斯煤层的矿井而言,工作面采用沿空留巷技术为“Y”型通风方式提供了必要条件,解决了高瓦斯煤曼壬作面“U”型通风上隅角瓦斯努聚与超限问题,其技术优势和经济效益显著。     

复杂条件下综采工作面长距离沿空留巷技术

城郊煤矿2301综采工作面遇到9.5m落差的走向断层和6m宽的火成岩带后,在工作面推进十分困难的情况下,采取技术改造,应用长距离沿空留巷技术,成功甩掉构造带,做到边生产边改造,取得较好经济效益。本文就如何选择方案,加强管理,选用先进支护技术进行分析探讨。     

青龙煤矿沿空留巷初探

本文通过对青龙煤矿M17煤层综采工作面沿空留巷支护方式的成功试验,解决了采掘接续紧张及回采工作面上隅角瓦斯超限的难题,提高了资源回收率,降低了生产成本,取得了安全的经济效益。     

沿空留巷支护技术的对策措施

沿空留巷技术能够较好地实现无煤柱护巷,它是煤矿开采技术的一项重大改革,此项技术不仅是合理开发煤炭资源、提高煤炭资源采出率、延长矿井服务年限、减少巷道掘进量、缓解裁决接替矛盾、取消孤岛工作面及缩短搬家时间、防止发火、有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效果的一项重大的护巷技术,而且它也是矿山进行采煤方法改革、实现前进式和往复式开采、实现Y型通风方式、治理工作面瓦斯超限难题的最有效途径,其技术优势和经济效益显著。     

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.     

重复采动影响时沿空留巷巷道围岩变形规律

本文通过对沿空留巷二次动压开采矿压观测,总结出重复采动影响时沿空留巷巷道围岩变化规律,为日后类似条件下的沿空留巷支护设计乃至二次动压支护提供了科学的理论基础和现场经验。     

沿空留巷联合支护技术

通过对王家山煤矿一号井202-3急倾斜特厚易燃煤层水平分层综采放顶煤工作面沿空留巷的试验研究,对沿空留巷巷道提出了联合支护方式,经矿压显现规律观测表明,采用的巷道联合支护方式达到了安全、经济、合理的要求。     

急倾斜煤层沿空留巷的巷旁充填技术

针对急倾斜煤层沿空留巷巷旁充填技术难题,分析了新强煤矿巷旁充填材料合理配比及充填体承载特性,利用FLAC3D数值模拟软件分析了巷旁充填体及巷道围岩变形规律。结果表明:试件在一定的充填料配比条件下,随着水灰比的增加其抗压强度明显降低,新强煤矿充填材料水、水泥、沙子、矸石理想配比为1∶2∶4∶4;留设巷道顶底板的活动剧烈程度与距工作面距离相关,导致巷道顶板移近量不同;巷旁充填材料配比强度高于10 MPa,可以满足新强煤矿巷道围岩变形及充填体强度要求。     

粉煤灰基胶结材料在新安矿3832沿空留巷的应用

针对新安矿3832综采工作面围岩变形问题,依据围岩控制机理,结合工作面实况,采用粉煤灰基胶结材料作为充填材料进行沿空留巷巷旁充填工业实验。对工作面巷道围岩进行监测,利用FLAC3D软件模拟围岩变形情况。结果表明:在活化时间0.5 h、活化剂掺量0.1%的材料配比条件下进行实验,试块强度在24 h达到2.42 MPa,可以满足留巷对支护体的要求。现场实测数据和数值模拟结果吻合,为该研究增加了理论依据,也可以为类似矿区沿空留巷巷旁充填材料选取以及充填系统的设计提供借鉴。     

沿空留巷锚固技术与巷旁充填工艺

沿空留巷技术是一种绿色开采方法,但巷道支护问题是制约其发展的关键因素。针对屯兰煤矿18205工作面实际生产地质条件,提出了该条件下沿空留巷巷道的锚固技术和巷旁充填工艺。