一种新型沿空留巷巷旁支护材料

合集下载

新型联合支护技术在沿空留巷中的实践与应用

新型联合支护技术沿空留巷中的实践与应用在
张志刚（徽省萧县盂庄煤矿采煤二区）安
摘要：沿空留巷可实现无煤柱开采，提高煤炭资源回收率，本文通过在对发挥承载作用。沿空巷道受力特征、变形机理、护机理、响因素分析和研究的基础上，支影结３２Ｕ型棚支架Ｉ１．Ｖ３巷为Ｕ型棚支护，支护方式具有一５机该合孟庄煤矿Ｎ３５工作面的地质特征和围岩特性，提出了采用Ｕ型棚、１锚定的可缩性，采过程中，架的可缩性已基本消耗殆尽，架近乎回支支索、凝土巷旁复合支护技术。够保证留巷的正常使用，沿空巷道支护探混能为
索了一种新方法。
处于刚性状态，在采动剧烈影响带内顶板冒落形成的动载荷想完全依靠刚性状态的Ｕ型棚来承载显然是不现实的，此，们在背帮为我关键词：空留巷混凝土复合支护沿留巷时对Ｕ型棚上帮棚腿让压扩帮，支架保持在一个技术上有效让１矿井及工作面概况的合理承载范围内。孟庄煤矿１７９０年破土动工兴建，９５年１１７０月简易投产，计设３３混凝土巷旁支护在剧烈采动影响带内，．随着工作面回采会生产能力３０万ｔ，矿井衰老，源已枯竭，提高资源回收率，，随着ａ资为形成一端固定在留巷及其下帮煤体上的悬臂梁，这种 “ ” 自重及梁在决定对Ｉ３５机巷实施沿空留巷，该工作面位于孟庄矿ｌ一Ｖ１Ｖ１采区上覆岩层的作用下主要产生旋转变形为主，使采空区顶板冒落形成南翼，界标高一５．ｍ，界标高一１．ｍ，均煤２５，上５１１下６７２平ｍ平均倾的“ 臂梁 ” 悬变成 “ 支梁 ”抑制巷道与采空区交界处的顶板下沉，双，以角２。，０可采储量为３．３８７万，层赋存较稳定，构较简单，用煤结采避免留巷支架严重变形。走向长壁后退式回采，爆破落煤，体液压支柱配合铰接顶梁支护顶单３４加强支护留巷期间，煤壁前３ｍ及及留巷内采取一板三．０板，三、 ” 管理， “ 四硐全部垮落法处理采空区。柱（体支柱）法加强对留巷的支护，单方降低采动影响稳定带的顶板

沿空留巷巷旁支护技术与支护材料

３，高水充填材料这种材料是高水速凝材料与大量水混合而成。从巷旁充填工艺技（５）支护工艺简单，对实现机械化有利，劳动强度较小，有良好的术要求考虑，为方便机械化施工，泵送高水充填材料时，为防止管路堵
塞，减少管路冲洗工作量，要求材料在管中２４ｈ以上不凝结，不沉淀，而出管路混合后能速凝，实现早强，满足充填体对围岩支护的技术要求。高水充填材料分为以高铝水泥为基材的高水速凝材料，以硫铝酸以粉煤灰、烟道灰、煤矸石、沸沿空留巷巷旁支护材料的强度和可缩性是两个重要指标。理想的盐水泥或熟料为基材的高水速凝材料，巷旁支护材料要满足强度和可缩性要求，较好地隔离采空区，它方便运腾炉灰渣等为基材的高水灰渣材。输和施工，具有防火、防水性能，建造和维护费用低实验表明：用以下材料配制人工砌块巷旁支护材料经济可行：骨料
重变形而破坏ｌ
难广泛推广应用。必须改善现行沿空留巷巷道维护面貌，扩大其应用范围，按大力发展整体浇注巷旁充填支护技术。２．３低水充填材料
装有环形喷水器，水进入后与充填材料在此混合后送入待充填空间。
（４）有较好的隔离或密闭采空区的能力，尤其是对自然发火或瓦斯含量太的煤层，更有积极的作用，经济效益，对煤层厚度、倾角、顶底板状况等地质条件的适应性强。２、人工砌块巷旁支护技术２．１砌块材料成分

连续混凝土墙沿空留巷支护技术

浅谈连续混凝土墙沿空留巷支护技术摘要：巷旁支护体的稳定是沿空留巷技术成败的关键。

针对羊东矿8463野青工作面开采地质条件，实施两巷留巷，采用构筑混凝土墙作为巷旁支护体，设计了巷旁支护体结构及配料参数。

现场工业性试验表明：巷道变形剧烈区位于工作面后方25～35m之间，工作面后方80m以里巷道基本稳定；最终巷道顶底板变形量311mm，两帮变形501mm，其中墙体变形100mm。

结果表明混凝土墙巷旁支护结构是沿空留巷技术推广的方向。

关键词：巷旁支护；沿空留巷；混凝土墙；稳定性中图分类号：tu32 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）04-0164-02沿空留巷是无煤柱开采护巷形式之一[1]，该方法是大幅度提高回采率、较少巷道掘进工程量、实现y型或h型通风方式治理工作面瓦斯的最有效途径[2-3]。

而巷旁支护体是沿空留巷成败的关键，巷旁支护体是采用砌筑料石墙、密集柱、高水材料等方法形成[4-5]，因现场地质条件不同各种巷旁支护形式适用条件也不同[6]。

本文针对柔模泵注混凝土砌筑料石墙作为巷旁支护体，设计相关参数并进行工业性试验，结果表明该技术能有效的控制巷道稳定。

1 试验巷道概况试验巷道为羊东矿8463工作面两顺槽巷道，工作面埋深700m，工作面走向长平均1100m，倾斜长平均180m。

工作面煤层顶底板岩性如下：基本顶为页岩，厚度3.2m，深灰色，断口呈贝壳状，无层理。

直接顶为石灰岩，厚度1.3m，浅灰色，底部深灰，质地坚硬。

直接底为中粒砂岩，厚度4.8m，浅灰色，含石英、长石等。

基本底为细粒砂岩，厚度3.0m，浅灰色呈层状，含白云母片。

2 沿空留巷参数设计2.1 巷内基本参数设计（1）顶板锚索支护：巷道顶板锚索规格φ21.6mm×6500mm。

间排距为1400×1000mm，采用q235a钢制作150mm×150mm×12mm小托板和400mm×400mm×16mm大托板，铺12#金属菱形网护顶。

沿空留巷巷旁支护效果让压控制

沿空留巷巷旁支护效果让压控制【摘要】本文分析了沿空留巷技术掌握巷旁支护技术要素，通过对顶板给定变形量分析，对巷旁支护采用软接触顶板，强度大大增强。

【关键词】混凝土充填；让压；沿空留巷0 前言沿空留巷作为新的巷道布置方式在肥城矿业集团曹庄煤矿实验成功，将作为新技术加以推广，巷旁充填体宽度是设计巷旁支护的一个重要参数，它不仅影响着巷旁充填体的稳定性，而且涉及到巷旁支护的劳动强度和经济效果。

沿空留巷充填体的破坏主要受到老顶旋转下沉产生应力集中的破坏，充填体的可缩量不能满足沿空留巷整体变形量而产生较高的应力而破坏，或者被冒落矸石的冲击等因素破坏。

1 工作面概况实验巷道为9503工作面为采区式布置走向长壁布置工作面，工作面位于曹庄煤矿井下东三采区九层煤东翼第二区段。

该面煤9两极厚1.32m～1.50m，平均厚1.41m，f =1.5，局部含一层炭质粉砂岩夹石，f =4，属结构简单的稳定中厚煤层，上距煤8平均16.36m，至煤10-2平均层间距2.35m，煤10-2下距五灰平均层间距23.51m，五灰下距奥灰平均层间距16.55m。

工作面两巷顶板支护：采用金属锚杆挂冷拔钢丝网、钢筋梯作永久支护。

本面采用综合机械化采煤工艺。

2 沿空留巷设计与实施设计沿空留巷充填体为厚度1m混凝土墙加矸石带保护巷旁支护形式，支护方式如图1所示，混凝土接顶喷实，巷道经初压开始出现喷体开裂，充填体变形后留巷顶板有裂隙产生。

图1 沿空留巷支护断面充填体稳定性分析，首先要了解保持沿空留巷系统稳定需要充填体提供多少支护阻力。

根据公式沿空留巷每米充填体合理的巷旁支护阻力为：p=■nrha■+（n-1）ahtga+■+■[a+（n-1）htga]rhL■+■（1）式中：P为巷旁支护体需要最小的支护阻力，MN；n为垮落层数；a为巷道维护宽度，m；h为切顶岩层的分层厚度，11m；r为第1～n层的岩层平均容重，MN/m3；α为切顶岩层垮落角的余角；Rt为第n层岩层的抗拉强度，MPa。

沿空留巷支护技术在采空区上工作面不完整顶板条件下应用

沿空留巷支护技术在采空区上工作面不完整顶板条件下应用摘要:本文以112上83工作面运煤巷沿空留巷支护为实例,阐述了采空区上工作面不完整顶板条件下巷旁柔模泵注混凝土与巷内锚网索联合支护技术,为上行开采条件下大断面不完整顶板下沿空留巷提供了一种途径,同时为综采工作面沿空留巷提供了宝贵经验,具有广泛的应用前景。

关键词:采空区上不完整顶板沿空留巷近年来,随着冀中能源峰峰集团沿空留巷支护技术推广应用力度的加大,我们结合黄沙矿实际情况,充分调研,积极探索,推广应用沿空留巷技术,取得一些宝贵的经验。

1 黄沙矿沿空留巷支护技术的特点(1)在煤层顶板已经受到下部煤回采破坏条件下,成功在采空区上回采工作面实现沿空留巷,开创了上行开采不能沿空留巷的历史。

(2)在顶板岩层面遭受掘进破坏,顶板岩层面不完整情况下实现了沿空留巷,打破了只有沿煤层顶板掘进才能进行沿空留巷的历史,为沿空留巷技术开拓了新途径。

(3)进行沿空留巷的巷道掘进时,采用综掘机摸底进行掘进,掘后巷道净宽达到4500mm,净高达到2700mm,并且由于这个工作面煤层平均厚度1200mm且煤层倾角平均17°,因此,工作面与运煤巷出现一个平均600mm台阶,因此,黄沙矿在台阶之上进行沿空留巷以后的巷道净跨度达到5000mm,净高达到2700mm,留巷断面达到13.5m2,为以后综采工作面沿空留巷提供了宝贵经验。

2 试验工作面概况该试验工作面为黄沙矿112上83工作面,工作面煤层平均厚度为1.2m,老顶为细砂岩(厚度10m)直接顶为粉砂岩(厚度3m),直接底细砂岩,老底中砂岩,煤层平均倾角为17°。

本工作面下部2号煤已采,煤层顶板压力大。

由于使用综掘机掘进,根据掘进设备和生产需要,工作面两巷宽度4.5m,高度2.7m,采用锚网索支护。

柔模泵注混凝土沿空留巷应用范围平面图如图1所示。

3 沿空留巷支护技术3.1 总体设计方案本工作面沿空留巷选用柔模泵注混凝土支护方式。

沿空留巷巷旁支护技术与支护材料

沿空留巷巷旁支护技术与支护材料【摘要】本文主要阐述了沿空留巷巷旁支护类型、人工砌块巷旁支护技术、高水充填材料等问题。

【关键词】沿空留巷；巷旁支护；技术；材料1、沿空留巷巷旁支护类型目前，在应用沿空留巷时，绝大部分都设置巷旁支护。

它的作用是利用高阻力去支撑冒落带边缘的顶板载荷，以分担和减轻巷内支架的受载，同时利用它的可缩性限制巷道与采空区交界处的顶板下沉量，防止巷内支架产生严重的变形；隔离或密闭采空区，避免漏风和煤的自然发火，防止采空区中的有害气体进入工作面空间。

目前外应用较广泛的巷旁支护有矸石块、密集支柱、混凝土砌块、硬石膏充填带和高水材料充填等。

科学合理的巷旁支护可以可靠地保持沿空巷道处在良好的维护状态，具有技术优势和经济效益。

（1）可及时地、高阻力地支撑采空区边缘的顶板载荷，以实现分担和减轻巷内支架承受的重载荷，使巷内支架不折损或减少折损，保持巷道的有效断面；（2）有良好的切顶能力，特别是在周期来压严重或在坚硬不易冒落的顶板条件下，巷旁支护体起着切顶作用；（3）有小于巷内支架下缩量的可缩量，使保护巷内支架不产生严重变形而破坏；（4）有较好的隔离或密闭采空区的能力，尤其是对自然发火或瓦斯含量太的煤层，更有积极的作用；（5）支护工艺简单，对实现机械化有利，劳动强度较小；有良好的经济效益；对煤层厚度、倾角、顶底板状况等地质条件的适应性强。

2、人工砌块巷旁支护技术2.1 砌块材料成分沿空留巷巷旁支护材料的强度和可缩性是两个重要指标。

理想的巷旁支护材料要满足强度和可缩性要求，较好地隔离采空区，它方便运输和施工，具有防火、防水性能，建造和维护费用低。

实验表明：用以下材料配制人工砌块巷旁支护材料经济可行：骨料采用煤矸石、炉渣、飞灰及砂土等，胶结剂采用石膏、水泥、熟石灰等，填料使用锯末、泡沫塑料等。

若单独采用脆性材料，如矸石砖、料石砌块、石膏或混凝土块等，作为巷旁支护，尽管强度高，而韧性和可缩性较差；若在层间加木板，强度尽管降低，而可缩性大大提高。

中兴煤矿沿空留巷技术实践总结

中兴煤矿沿空留巷技术实践总结王智儒【摘要】本文以中兴煤矿安全生产为背景,阐述了不同阶段煤矿采用不同生产方式及存在的问题,通过不断地技术升级,解决了制约矿井安全生产的一系列问题,提高了矿井安全生产系数.【期刊名称】《山东煤炭科技》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】2页(P188-189)【关键词】沿空留巷;实践【作者】王智儒【作者单位】汾西矿业中兴煤业,山西交城 030500【正文语种】中文【中图分类】TD3531 矿井概况中兴煤矿隶属于山西焦煤汾西矿业集团，井田位于山西省交城县岭底乡郭家庄以北至柏崖头、光足上以南，属清交矿区清徐详查勘探区的一部分。

矿井井田东西长为5.5km，南北宽4km，面积19.8627km2。

可采煤层为2#、4#、5#、6#、8#、9#煤层，现主采2#、4#煤层，划分为+760m、+680m两个水平开采。

高瓦斯矿井，自然倾向性为Ⅲ类不易自燃，水文地质类型为中等。

中兴煤矿原综采工作面布置为“一面三巷”方式（运输巷、材料巷、回风尾巷、联巷），工作面采用“两进一回”通风系统。

工作面巷道布置方式及通风系统增加吨煤掘进率的同时也存在独头尾巷，回风尾巷与顺槽皮带（轨道）巷之间的保护煤柱导致矿井煤炭资源回收率低，加之煤层软，盖山厚度大，造成巷道变形、收敛严重、维护困难，需投入大量时间去准备新工作面等缺点，给矿井的安全生产带来众多隐患因素，增加了顶板事故、瓦斯事故等发生的概率。

因此，研究沿空留巷Y型通风无煤柱开采技术对于矿井安全生产有很重要意义。

2 沿空留巷技术发展过程2.1 机械立模沿空留巷在1205工作面首次研究应用沿空留巷技术。

沿空留巷充填材料选用膏体混凝土，其主要成份是：硅酸盐水泥、碎石、砂子、粉煤灰、添加剂及水拌和的膏体混凝土。

每次充填墙体尺寸为：长×宽×高=2.4m×2.6m×2.5m，进四刀充填一次。

采用箱式沿空留巷模板支架，ZZTM2×10300/17.5/30H型沿空留巷模架，支架自行前移机械立模。