沿空留巷

摘要： 为解决深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道受采动影响支护困难的问题,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固一矿18060综放工作面切顶卸压沿空留巷巷道为工程背景,基于留巷围岩结构运动和覆岩力学传递特征,提出深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷巷道围岩协同控制技术.研究结果表明:采用定向预裂爆破技术能够切断留巷顶板下位关键岩层,并形成短壁梁结构;与未切顶相比,切顶后巷道侧向支承压力减小14.17 MPa(降低37.67％),顶板竖向应力峰值减小5.22 MPa(降低22.5％);切顶侧矿压较未切顶侧明显降低,切顶影响范围约30 m;留巷两帮收缩量最大为471 mm,顶底板移近量最大为717 mm,工作面后方约200 m开始稳定.提出的深埋薄基岩切顶卸压沿空留巷围岩协同控制技术现场应用效果较好,可为类似地质条件下的切顶卸压沿空留提供参考.

摘要： 以神农煤业15102综采工作面运输顺槽为工程背景,拟采用预裂切顶自动成巷无煤柱开采技术;运用数值模拟方法,确定预裂爆破切顶合理参数,即切顶高度7.0 m、切顶角度15°;留巷期间顶底板移近量仅增大46 mm,两帮移近量增大98 mm,最终顶底板移近量335 mm,两帮移近量530 mm;应用取得较好效果。

摘要： 沿空留巷切顶卸压作为煤矿无煤柱开采的先进技术,已成功在众多煤矿应用,而选取合适的切顶卸压技术决定了沿空留巷的效果。本文对沿空留巷切顶卸压常用的3种切顶技术进行了理论及实际应用分析,对聚能切缝爆破技术、水力压裂弱化切顶技术、密集钻孔弱化顶板技术的优缺点(从留巷效果、施工速度以及对围岩的影响)进行了整体评价,并且对东瑞煤业2101工作面实际应用3项技术的效果进行了对比分析。研究结论表明:根据东瑞矿沿空留巷实际应用效果来看,密集孔技术>聚能切缝爆破>水压致裂技术。本文得到的结论可以为类似的矿井沿空留巷切顶卸压提供参考。

摘要： 沿空留巷技术在神东矿区已经应用成功,但沿空留巷的矿压管控一直是难点。榆家梁煤矿43203综采工作面回顺为沿空留巷巷道,通过在回采过程中进行矿压观测和对超前支护巷道内的顶板及两帮进行观测,找到了沿空留巷对矿压的影响规律,并通过对比在正常回采、过架棚区和过集中煤柱不同的条件下沿空留巷压力显现情况,总结出了一套可行性强的支护和管理措施。

摘要： 以沙坪煤矿9203综采工作面为工程背景进行预裂爆破切顶卸压沿空留巷试验,通过分析切顶卸压留巷机理,结合工作面地质条件和现场实际情况,制定预裂爆破切顶卸压沿空留巷技术方案。现场应用实践结果表明,留巷巷道顶底板位移量为480 mm,两帮移近量为520 mm,留巷断面满足工作面生产要求,沿空留巷达到预期效果。

摘要： 为了研究厚煤层综采沿空留巷支护技术,通过沿空留巷围岩控制原理分析和工程实践,提出了巷内补强支护、巷旁充填支护和临时辅助支护为一体的支护结构体系。巷内补强支护采取补打高预应力锚索和下帮煤体注浆加固的措施;巷旁充填支护主要是采用高水速凝材料构筑巷旁充填体,为了提高巷旁充填体的承载和抗变形能力,充填体中置入锚栓,表面用金属网和梯子梁与锚栓稳固件固定;临时辅助支护采用ZX28800/20/32型液压支架与单体液压支柱配合钢梁的方式。结果表明,巷道与充填体变形均在允许范围之内,沿空留巷每米费用比新掘一条巷道低约1000元,多采出的煤炭每米可获得利润约2.8万元,且缓解了矿井采掘衔接紧张的问题。

摘要： 针对沿空留巷巷旁充填体留设宽度大、沿空留巷成本较高的现状,文章采用理论研究与数值模拟相结合的方法,确定了沿空留巷巷旁充填体最佳宽度为1.2m,同时提出1101工作面采用锚柱网预支撑巷旁充填技术,并设计了具体支护参数。研究结果表明:巷旁充填体宽度采用1.2m,配合采用锚柱网预支撑巷旁充填技术可有效控制巷道围岩的变形,保证煤炭资源安全高产高效开采。

摘要： 针对韩城矿区三软煤层的特殊地质条件,研发了适应三软煤层的留巷支护的专用组合式液压支架、活动大底座、机械臂及相关设备,提出了“组合支架+机械臂+单轨吊”机械化沿空留巷配套工艺方案。通过地面联合模拟试验、下峪口煤矿23210工作面的井下工业性试验,大大减轻了沿空留巷作业人员的劳动强度,有效地控制了巷道围岩的变形和底鼓。沿空留巷组合支架及配套工艺装备不仅提高了留巷工作效率,而且有效控制了围岩变形,能够实现三软条件下沿空留巷“一次成巷,不再修复”的目标,对沿空留巷技术在复杂条件下推广具有一定的指导意义,为实现沿空留巷智能化施工打下了坚实的基础。

摘要： 新元矿回采面以往采用留设区段煤柱布置,煤炭损失较大;3405接替工作面拟改用沿空留巷技术,即选用C30混凝土进行巷旁充填支护的方式,充填体宽度设计1 000 mm,在充填体内布置3根Φ20 mm×1 000 mm的螺纹钢锚杆,间排距为1 000 mm×1 000 mm,在距离巷道上帮300 mm位置补打1根Φ17.8 mm×6 500 mm的锚索,排距为2 000 mm;对留巷支护进行了数值模拟分析;通过现场验证,留巷支护效果良好,能满足现场要求。

摘要： 为有效缓解慈林山煤矿采掘接续紧张的现状,在9107工作面开展沿空留巷工程实践。采用理论计算的方法得到9107工作面回风顺槽所需的巷旁支护阻力(8.8 MN/m)。通过建立FLAC3D数值计算模型,系统研究了不同充填体宽度、强度和顶板支护条件下的巷道围岩稳定性。研究结果表明:采用水灰质量比为1.5的高水材料作为充填材料,充填体宽度为1.4 m,高度为1.6 m时,可以保证充填体结构的稳定性;在此基础上,结合慈林山煤矿实际生产地质条件,提出“对拉锚杆+竖向梯子梁组合+支护体顶板支护”的高水材料巷旁充填体结构设计,有效地控制了巷旁充填体的横向变形,并提高了巷旁支护体的纵向承载能力。现场工业性试验表明,高水材料巷旁充填沿空留巷技术在慈林山煤矿取得了良好的效果,具有广泛的应用价值。

摘要： 安居煤矿2311综采工作面沿空留巷,顺槽顶板破碎,采空区终采线附近漏风,煤层自燃危险性高.针对此种情况,为保证工作面安全高效开采,对自然发火危险进行了分析,提出了"以充填封闭漏风通道为主,其他技术措施为辅"的防灭火技术措施,解决了煤层自然发火的隐患,为类似条件下煤层防灭火提供了经验.

摘要： 基于梧桐庄矿墩柱式沿空留巷,为研究墩柱在竖向荷载作用下的力学性能,利用有限元软件ANSYS对墩柱在竖向荷载作用下的力学性能进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比,验证了数值模拟中建模、相关参数和单元选取的正确性.根据此数值模型对不同直径、高度、搭接长度墩柱的力学性能进行模拟,绘制不同各因素作用下墩柱的荷载曲线.并针对其中部发生弯曲破坏、下端发生鼓曲破坏,提出了加劲肋的加固措施,并通过ANSYS对加固后的墩柱进行数值模拟.数值模拟结果表明:墩柱承载力随直径增加呈现线性关系增加,随搭接长度增大呈二次抛物线增大,随墩柱高度增大呈二次抛物线减小.通过加劲墩柱中部变形减少75％,墩柱底部基本不发生变形.加劲肋能明显减少墩柱变形量,提高墩柱承载力.

摘要： 通过对沿空留巷围岩"大、小结构"理论的分析,提出了沿空留巷"可控关键带"理论,"可控关键带"是由巷旁支护体、实体煤帮、巷道顶底板通过巷内、巷旁支护共同组成的留巷围压稳定控制系统.针对沿空留巷"可控关键带"的技术难点即巷旁支护技术,本文提出了接顶让压巷旁支护技术方案,并将具有不同刚度的巷旁支护体、让压材料、直接顶、底板看作巷旁支护系统,采用理论、模拟、实验的研究方法对接顶让压巷旁支护技术进行研究,理论分析表明,巷旁支护系统总变形量S与系统刚度k成反比,接顶让压材料更有利于协调巷旁支护系统各部位的变形量;模拟结果表明,接顶让压材料既可以保证巷旁支护整体强度,又可使巷旁支护较好的适应基本顶的给定变形作用,更有利于留巷围岩稳定性;相似材料实验结果进一步证明,接顶让压巷旁支护技术能够较好维护留巷围岩稳定.

摘要： 基于深井开采矿压大、地质环境复杂的特点,通过对沿空留巷围岩控制机理与充填体工艺分析,确定选用具有凝固快、强度高的GKCL型新型高水速凝充填料构筑充填体,利用FLAC3D数值模拟确定选择充填体的宽高比0.86为最优方案.结果表明:充填体能够有效地改善巷道围岩应力关系,工程实践取得了较好的应用效果.

摘要： 针对沿空留巷围岩变形大、变形不匀均、维护效果差等问题,分析沿空留巷顶板活动规律和不同时期的结构特征,将沿空留巷充填区域直接顶变形分4个阶段,得到沿空留巷充填区域直接顶发生灾变的诱因主要包括充填区域直接顶剪胀变形、直接顶与老顶岩层直接顶的离层变形、直接顶过大的旋转下沉变形,进而提出了分区域动态加固稳定控制技术.工程实践表明:巷内采用锚、梁、网、索联合支护,巷旁采用高水充填材料构筑巷旁充填带的基础上,充填区域反复受载直接顶关键部位加强支护、锚杆锚索协同支护技术,可适应顶板岩层的运动规律,较好地控制了充填区域直接顶的变形和巷道围岩稳定,满足了第2个工作面安全回采的需要.

摘要： 众所周知煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理问题一直是煤矿安全的难点,随着近年来中国很多矿区转向深部开采这一点变得更加突出.沙曲矿属煤与瓦斯突出矿井,煤层赋存特点为近距离煤层群、瓦斯原始含量高、瓦斯压力大、煤层瓦斯吸附能力强,邻近煤层受到的采动影响较大,造成首采层工作面瓦斯治理极为困难.经过几年的实践,沙曲矿摸索出了一套适用于近距离突出煤层群条件下高效开采的沿空留巷"Y"型通风煤与瓦斯共采的技术,有效解决回采工作面上隅角瓦斯积聚和超限,同时提高煤炭资源回收率,减少巷道掘进量,取得了安全与效益的双赢.

摘要： 为探寻厚硬直接顶条件下沿空留巷在回采过程中强烈矿压显现机理,从理论上分析了厚硬直接顶沿空留巷顶板承载大结构的形式及力学环境,认为合理关键块B的长度控制是保证厚硬直接顶沿空留巷关键块稳定的关键,结合数值模拟得出了平煤十二矿深部厚硬直接顶条件下保持沿空留巷关键块体稳定状态的最优长度,并基于其厚硬顶板运动特征提出了控制关键块体长度的倾向小水平转角钻孔群切顶控制技术,成功应用于现场实际.

摘要： 本文针对韩城矿区生产条件复杂、采掘接续紧张以及瓦斯治理难度大等问题,提出了采用沿空留巷技术的解决思路.在分析韩城矿区推广沿空留巷技术面临的难题基础上,创立了"四位一体"沿空留巷围岩控制技术体系,研发出沿空留巷快速充填工艺及配套系统,建立起韩城矿区沿空留巷技术标准及管理规范体系,最终形成一套完善的沿空留巷技术工艺体系并在韩城矿区14个工作面进行了工业化应用.

摘要： 为了研究上保护层采空条件下"三软"煤层综合机械化放顶煤开采沿空留巷围岩变形特征,本文运用FLAC3D软件对该复杂条件下沿空留巷围岩应力分布情况进行模拟,并采用理论分析的方法阐述了沿空留巷围岩变形3个阶段内应力的变化规律.结果表明:随着3个阶段的依次发生,沿空留巷正应力峰值呈增加的趋势,并缓慢向深部延伸;而沿空留巷切向应力峰值表现出先增加后降低最后趋于稳定的规律.沿空留巷顶板破坏主要取决于切向应力,而实体煤侧帮受限于正应力.工程实例验证了此结论的可靠性.

摘要： 针对留巷钻孔受采动影响大、破坏迅速、不能充分发挥其抽采效能等问题,通过对比分析多种留巷钻孔的特点和护孔措施,确定了实体煤侧钻场为留巷钻孔的最佳布孔位置;采用FLAC3D模拟和相似模拟试验,研究了工作面开采过程中充填墙体、巷道围岩和钻孔套管应力场变化规律,揭示了留巷钻孔的三种破坏形式;提出了扩孔让压的护孔措施,并进行了现场抽采试验,结果表明大直径单层套管让压型护孔方式实现了单孔瓦斯抽采纯量最大值为4.90m3/min,平均抽采浓度84％,具有施工方便、成本低、效率高等优点,具有较好的推广应用价值.

摘要： 本发明公开一种沿空留巷控帮装置及沿空留巷控帮施工方法，所述沿空留巷控帮装置包括固定件和锚拉单元，所述锚拉单元能埋设于岩土中，所述锚板件固定于岩土中提供抗拉阻力，所述牵拉件通过所述固定件拉紧加固所述巷帮。该沿空留巷控帮装置在垮落矸石过程，可以铺设于沿空侧采空区中，逐渐垮落的矸石将沿空留巷控帮装置覆盖，随着垮落矸石的侧向压力逐渐增大，巷帮在垮落矸石侧向压力的作用下发生侧向变形，沿空留巷控帮装置逐渐自动产生预紧力，直至预紧力与垮落矸石侧向力平衡，此时巷帮保持稳定，可见该沿空留巷控帮装置无需钻孔以及注浆等过程，因此能够减小控帮过程中的劳动强度，降低了控帮成本并且提高控帮效果。

摘要： 本发明公开了一种留半巷沿空留巷方法，属于无煤柱绿色开采技术领域，采用留半巷工艺在高应力或超高应力采煤工作面回风顺槽进行沿空留巷，留巷宽度为原回风顺槽宽度的1/2，留巷期间为采煤工作面采场压力显现最为严重的时间段，有效控制煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等矿压显现现象，有效降低巷道的翻修率，形成偏Y型一进两回通风方式，可有效解决采煤工作面的上隅角瓦斯超限问题；在作为接替采煤工作面进风顺槽期间，在煤柱侧进行扩帮，恢复顺槽的宽度。

摘要： 本发明公开一种沿空留巷控帮装置及沿空留巷控帮施工方法，所述沿空留巷控帮装置包括固定件和锚拉单元，所述锚拉单元能埋设于岩土中，所述锚板件固定于岩土中提供抗拉阻力，所述牵拉件通过所述固定件拉紧加固所述巷帮。该沿空留巷控帮装置在垮落矸石过程，可以铺设于沿空侧采空区中，逐渐垮落的矸石将沿空留巷控帮装置覆盖，随着垮落矸石的侧向压力逐渐增大，巷帮在垮落矸石侧向压力的作用下发生侧向变形，沿空留巷控帮装置逐渐自动产生预紧力，直至预紧力与垮落矸石侧向力平衡，此时巷帮保持稳定，可见该沿空留巷控帮装置无需钻孔以及注浆等过程，因此能够减小控帮过程中的劳动强度，降低了控帮成本并且提高控帮效果。

摘要： 本发明公开了一种沿空留巷端头液压支架及其进行沿空留巷煤矿开采的方法，包括端头支架，端头支架的外侧设有沿空留巷模板组件，沿空留巷模板组件包括上模板、下模板，上模板固定在所述端头支架的顶梁上，下模板固定在所述端头支架的底座上，上模板与下模板之间活动搭接。在煤矿开采的过程中，在开采工作面的巷道内设置巷道填充模板，在所述沿空留巷模板组件与所述巷道填充模板之间进行充填，沿采空区留下新的巷道，作为开采下一个工作面的巷道。支模效率和安全性高，省去了工作面预留的煤柱，提高了煤炭资源回收率和工作面推进效率。

摘要： 本发明公开了一种留半巷沿空留巷方法，属于无煤柱绿色开采技术领域，采用留半巷工艺在高应力或超高应力采煤工作面回风顺槽进行沿空留巷，留巷宽度为原回风顺槽宽度的1/2，留巷期间为采煤工作面采场压力显现最为严重的时间段，有效控制煤壁偏帮、底鼓、顶板离层等矿压显现现象，有效降低巷道的翻修率，形成偏Y型一进两回通风方式，可有效解决采煤工作面的上隅角瓦斯超限问题；在作为接替采煤工作面进风顺槽期间，在煤柱侧进行扩帮，恢复顺槽的宽度。

摘要： 本发明涉及一种挡矸托盘及无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构，属于沿空留巷无煤柱开采技术领域，解决了现有的协同控制结构工序复杂，或者稳定性不足的问题。一种挡矸托盘，包括托盘板、固梁板和加强筋板，所述托盘板和固梁板通过所述加强筋板连接，所述托盘板和固梁板的夹角大于煤层倾角θ。本发明通过挡矸托盘实现挡矸梁与第一锚杆的协同锚护，从而形成协同控制作用，防止高帮发生倾倒或产生大变形，从而保证巷道高帮的稳定性。

摘要： 本实用新型属于矿用器械技术领域，具体涉及适用于切顶沿空留巷的钻机移动平台及切顶沿空留巷装置。钻机移动平台包括钢板，钢板上表面的边缘垂直设置有围堰，钢板上设有自上表面贯穿至下表面的直通孔，直通孔的下端连接有高压管，钢板的下表面固定连接在工字钢横梁上，每个工字钢横梁通过其两端架设在两列工字钢支撑腿上。在钻机移动平台投入使用后，回采工作面可边生产边施工切缝孔，提高综采工作面的生产效率，解决了必须拆卸或者移动带式输送机才能施工切缝孔的技术问题。通过设计的围堰、直通孔和高压管，使得装置在投入使用之后，解决了打钻时巷道积水严重不能及时排放影响巷道内机电设备寿命的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种留顶煤巷道沿空留巷切顶卸压护巷结构，包括锚索、锚索托盘以及支护连杆，所述锚索托盘的中心开设有锚索孔，所述锚索贯穿锚索孔且端部固定连接有拆卸头，所述锚索托盘的表面的边缘处设有环形分布的连接槽，所述支护连杆的两端分别开设有连接孔，所述连接孔的内嵌于连接槽内且与锚索托盘可拆卸连接，所述支护连杆的表面设有若干支撑盘，所述支撑盘与支护连杆之间设有调节螺杆。本实用新型由锚索、锚索托盘以及支护连杆组成，方便对巷道的顶部进行固定、防护，且以支护连杆对各个锚索托盘进行连接，大大提高了巷道顶面的稳定性，同时能够对锚索位置进行定位，提高了施工的方便性。

摘要： 本实用新型公开了一种留顶煤巷道沿空留巷切顶卸压护巷结构，包括套筒，所述套筒的外表面固定安装有底板，所述底板的上表面固定安装有电机，所述套筒的内部设置有连接杆，所述连接杆的端部延伸至套筒的外部并与电机的输出轴固定连接，所述连接杆的外表面固定安装有齿轮，所述套筒的内部且位于齿轮的两侧均设置有支撑轴，两个所述支撑轴呈对称分布，两个所述支撑轴的相对一侧均固定安装有长杆，两个所述长杆的相对侧壁均固定安装有齿条。本实用新型通过电机、齿轮、支撑轴和齿条等之间的配合，可以快速实现两个支撑轴的间距调节，进而可以根据实际使用需求对不同高度的沿空留巷进行有效支撑，同时操作简单实用性更高。

摘要： 本实用新型公开的一种留顶煤巷道沿空留巷切顶卸压护巷结构，包括沿超前回采工作面的走向且靠近采空区一侧的沿空巷道旁挖设的若干个横截面为矩形的切顶卸压硐室，每个切顶卸压硐室内侧且平行于沿空巷道帮部的顶板及其肩窝处打设有若干个钻孔，钻孔内填充有塞有导爆索的药卷。本实用新型切顶卸压护巷结构，使得沿空留巷技术与切顶卸压护巷有效结合，即起到消除悬顶现象，降低沿空巷道顶板悬臂梁上覆荷载以及旋转变形压力，从而大大减小了岩梁传递到巷旁支护体和巷内支护的荷载，从根本上改善巷道的力学环境，又不影响沿空留巷的巷旁支护体留设。