(完整版)沿空留巷
沿空留巷总结
12465工作面运料巷沿空留巷分析矿压观测总结目前,煤矿采煤工作面沿空留巷已得到广泛应用并逐步推广,沿空留巷能够节约大量的掘进工程量、掘进生产费用、掘进工期,为生产衔接提供坚实的保障。
传统的沿空留巷是通过巷道内基本支护加上巷旁支护(木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、料石砌墙支护、巷旁混凝充填等)的有效结合来达到强制切顶的目的。
根据我矿野青煤顶板为平均4m厚的坚硬灰岩的实际情况,如采用传统的沿空留巷技术,必然存在着支撑能力低、材料消耗多、机械化程度不高、巷道受压大、变形快、维护困难、整修工程量大等缺点。
通过借鉴和学习国内其它矿井沿空留巷的经验,根据生产需要,本着经济合理、技术可靠、生产安全的原则,经采矿公司领导批准,我矿12465采煤工作面运料巷采用了顶板聚能预裂爆破切顶卸压配合巷内基本支护+ 加强支护的沿空留巷方法。
12465采煤工作面运料巷沿空留巷自2011年4月1日开始实施,4月17日进行了矿压观测,截止5月15日已观测45m,现将本阶段观测及分析结果进行以下总结:一.顶板预裂爆破炮眼间距确定为0.7m,炮眼深度以打穿野青顶板灰岩为准,聚能管安装时聚能方向与相邻炮孔连线方向一致,炮眼每眼装药5卷(Φ32×3200mm)。
根据现场观测,能达到顶板切缝的效果。
二.采用的矿压观测仪器1.单体液压支柱受力监测仪仪器型号名称:YHY-60型数字式压力计;厂家:山东晨晖电子科技有限公司。
2.锚杆(索)受力监测仪仪器名称:锚杆(索)液压测力计;厂家:常州巧力机械科技有限公司。
三.矿压观测数据分析1.工作面液压支柱监测数据见表1从表中可以看出,在4月23日时工作面液压点柱的工作阻力达到最大值,工作面自4月1日开始推进,一天一排(1m),得出工作面老顶初次来压步距为23m。
,在观测期间液压支柱工况良好,适应工作面生产条件。
表1 工作面液压支柱受力监测数据2.运料巷矿压观测分析⑴巷道矿压显现特征分析表2 巷道围岩移近量数据表根据现场实际观测,运料巷在工作面切眼推进21~23m后顶板开始下沉,达到24m时顶板下沉基本稳定,顶底板移近量平均0.009m,两帮移近量平均0.003m。
(完整版)沿空留巷技术汇报-ok
灰色,含铝土质,具鲕粒及暗斑。 局部夹镜煤条带。 灰色,中厚层状,具层理,局部夹煤线。 灰白色,成份以石英为主,具水平层理。
灰色,成份以石英为主,具水平层理。
灰。色,成份以石英为主,具水平层理。 灰色,成份以石英为主,硅泥质胶结。 深灰色,成份以石英为主,具水平层理。
图2 地质综合柱状图
2 实施方案
2)现有工作面接替顺序为跳采,势必形成孤岛工作面,突出煤层中孤岛 工作面掘进和回采过程中煤与瓦斯突出的危险性会大大增加,同时由 于采深较大,工作面冲击和突出动力灾害发生的可能性更大。
3)主采煤层厚度仅为2.41m,巷道掘进率较高,采掘接替紧张。
因此, 薛湖矿大埋深突出煤层巷道掘进安全及采掘接替紧张是制约薛湖煤矿 发展的两个重大问题。采用沿空留巷技术可有效缓解或解决这两个大问题。
矸石及混合材料充填与压实
矸石材料→充填输送机→支架内→充填地点→加压挡板→压实 充填体。 充填过程见图7,充填溜子结构见图8,支架压实挡板结构见图 9、图10
图7 充填过程图
0
12
3
4
5
6
7
8
9
L 01
L 12
L 23
L 34
L 45
L 56
L 67
L 78
L 89
图8 充填溜子示意图
液压千斤顶
试验工作面概况
准备试验回采工作面为2106、2107。开采二2煤层、-780水 平、采区名称为21采区,地面标高+37.6m,采面标高-773~640m,
煤层厚度0~3.0m,平均2.41m,煤层结构简单,煤层倾角 0~16°,平均7°。
煤层赋存稳定,属简单结构中厚稳定煤层。局部有底板隆起, 造成煤层变薄。
沿空留巷
沿空留巷技术沿空留巷就是在工作面后方沿采空区边界维护住已经使用过的回采巷道为下一区段煤层开采服务,已经成为煤矿开采技术的一项重大改革。
沿空留巷技术能够实现Y型通风方式、解决工作面瓦斯超限问题,还能具有合理开发煤炭资源、提高煤炭资源采出率、减少巷道掘进量、缓解采掘接替矛盾、防止孤岛工作面产生、缩短搬家时间、防止发火等优势,对改善矿井技术经济效益、增强矿井安全生产极为有利。
沿空留巷与有煤柱护巷比较,无论在技术经济上、还是生产安全上,都具有绝对性的优势。
但实际沿空留巷的应用并不理想,沿空留巷技术的优势没有得到充分发挥,上述问题没有得到彻底解决。
主要原因就是沿空留巷关键技术一直没有取得重大突破,主要包括两个方面的问题:一是巷道支护材料不过关,留巷后在顶板压力下巷旁支护很快失效,导致沿空留巷变形破坏严重,维修十分困难,而且巷旁支护的破坏导致漏风严重,给安全生产带来重大隐患;二是施工工艺原始,基本是人工操作,施工困难且速度缓慢,难以实现高产高效,尤其是综采工作面,传统沿空留巷的施工进度、施工质量及巷旁支护方式难以适应综采速度快、现代化程度高、巷道断面大及支护质量要求高的特点。
沿空留巷技术现状2.1. 密集支架形式基本不可取沿空留巷在上世纪研究初期基本上都是以支架形式完成。
那时候各种支架形式的应用曾经解决过许多回采工作面的无煤柱采煤问题。
但都是应用到一些采面地压相对较小并且煤层赋存条件较好的无自然发火的低瓦斯矿井。
而且应用情况也不能令人满意。
这种方式因为支护材料品种多,工作量大,支护效果差,采空区隔离效果差等问题现在很少应用。
2.2. 矸石堆垛方式应该淘汰矸石堆垛法是一种看似简单经济的做法,但因为该方法不能达到及时有效支撑顶板,容易造成顶板过量下沉导致巷道不利于回采工作。
这种方式虽然材料单价低,但会消耗大量的人力,而且隔离效果很差,因此适应面很小。
一些好的方法的出现会加速这一方法的淘汰。
2.3. 砌体墙法存在缺陷采用预制块砌墙可以克服上述2.1和2.2节所述密集柱和矸石堆垛的许多缺陷,能够基本形成一道隔离采空区的密闭墙体。
矿山压力与控制复习资料答案(终结版)
一、填空题1、岩体受外力作用而产生弹性变形时,在岩体内部所储存的能量,称为弹性应变能。
2、在顶板压力作用下,活柱开始下缩的瞬间支柱上所反映出来的力称为始动阻力(支柱的阻力)。
3、工作面观测中的“三量”包括顶板移近量、支架载荷量、活柱下缩量。
4、当巷道埋深大于某一开采深度时,围岩产生明显的塑性大变形;当巷道埋深小于该开采深度时,巷道围岩不出现明显变形。
这一深度称软化临界深度。
5、自重应力场、构造应力场是原岩应力场的主要组成部分。
6、由开切眼到老顶初次来压时工作面推进的距离称为老顶的初次来压步距。
7、支架支设时,最初形成的主动力称为支柱的__初撑力___。
8、老顶岩层结构失稳的基本形式包括变形失稳、滑落失稳。
9、煤矿动压现象的三种形式冲击矿压、顶板大面积来压、煤和瓦斯突出。
10、采煤工作面直接顶类别按其在开采过程中变形的稳定程度分为不稳定顶板、中等稳定顶板、稳定顶板、非常稳定顶板等四类。
11、当采空区尺寸(长度和宽度)相当大时,地表最大下沉值达到该地质条件下应有的最大值,此时的采动称为充分采动。
12、根据实测,浅埋煤层可分为两种类型:典型的浅埋煤层、近浅埋煤层。
13、根据钻屑量预测冲击矿压危险时,常采用__钻出煤粉量__与正常排粉量之比,作为衡量冲击危险的指标。
14、由于矿山压力作用使巷硐周围岩体和支护物产生的种种力学现象,统称为矿山压力显现。
15、岩体与岩石有许多区别,其中较为明显的基本特征为岩体的非均质性、岩体的各向异性、岩体的非连续性。
16、地壳中没有受到人类工程活动影响的岩体称为原岩体。
17、工作面前方形成超前支承压力,它随着工作面推进而向前移动。
18、赋存在煤层之上的岩层称为顶板,位于煤层下方的岩层称为底板。
19、根据采空区覆岩移动破坏程度,可分为“三带”,即冒落带、裂隙带、弯曲下沉带。
20、根据冲击的显现强度,冲击矿压可分为弹射、矿震、弱冲击、强冲击四类。
21、根据液压支架的支撑与结构特点,液压支架一般可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式。
矿大北京采矿学采煤学名词解释
名词解释分层分采: 采用倾斜分层采煤法开采厚煤层时,在一个区段范围内,采完一个分层后等顶板垮落稳定后,再掘进区段平巷开采下一分层,称为“分层分采”.“三下一上”开采:指的是在建筑物上、铁路上、水体上和承压含水层上的煤层的开采。
矿井巷道:为了进行矿井开采,在地下开掘的井筒、巷道和硐室的总称。
煤田:在地质历史发展的过程中,同一地质时期形成,并大致连续发育的含煤岩系分布区。
矿区(mining area)—统一规划和开发的煤田或其一部分。
井田:在矿区内,划归给一个矿井开采的那一部分煤田。
阶段:在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分,每个长条部分具有独立的生产系统,称之为一个阶段 .阶段—沿一定标高划分的一部分井田阶段划分在井田范围内,沿煤层倾斜方向,按一定标高将煤层划分为若干平行于走向的并等于井田走向全长的长条形,每一个长条形叫一个阶段。
开采水平:将布置有井底车场和阶段运输大巷、并且担负全阶段运输任务的水平。
采区:在阶段范围内,沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段,每一块段称为采区区段,在采区范围内,沿煤层倾斜方向将采区划分为若干个长条部分,每一块长条部分称为区段。
生产系统:运煤系统、通风系统、运料排矸系统、排水系统、动力供应系统、其他生产系统. 炮采:指在长壁工作面用爆破方法落煤、爆破及人工装煤、输送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺系统。
炮采工艺标志是爆破破煤普采:是用机械方法破煤和装煤、输送机运煤、单体支柱和铰接顶梁支护的采煤工艺系统。
综采:破、装、运、支,处五个主要生产工序全部实现机械化的采煤工艺系统。
正悬臂和倒悬臂:正:顶梁的悬臂方向在工作面一侧;倒:顶梁的悬臂方向在采空区最大控顶距:当工作面推进一次或二次之后,工作空间达到的允许的最大宽度;最小控顶距:应及时回柱放顶,使空间只保留回采工作所需要的最小宽度。
放顶步距:在工作面的推进方向上两次放煤之间的推进距离人工假顶:即指厚煤层分层开采时,采上一分层时在顶板上铺设某些材料(如竹笆、金属网等)然后回柱放顶,跨落岩石经过压实形成的下一分层开采时的顶板再生顶板:如果煤层顶板为页岩或含泥质成分较高的分层,顶分层开采后,采空区中垮落的破碎岩石在上覆岩层的压力作用下,再加上顶分层回采时向采空区内注水或注浆,经过一段时间后能重新胶结成为具有一定稳定性和强度的再生顶板。
沿空留巷实例
山西古县老母坡煤业有限公司2103工作面运输顺槽沿空留巷情况一、工作面概况1、工作面位置2103和2105工作面位于一采区回风下山北侧,西侧为2101采空区,采空区保护煤柱宽5m,北侧为矿井边界。
2013工作面运输顺槽长750m,回风顺槽长650m,开切眼长150m。
在运输顺槽实施沿空留巷技术,沿空留巷长度为680m。
2103和2105工作面布置示意图如下:2、煤层及其顶底板特征2103工作面煤层厚度1.1~1.35m,平均1.23m,倾角为3°-5°,不含夹矸,结构简单,为较稳定大部可采。
顶板为泥岩、细砂岩,底板为砂质泥岩、泥岩、粉砂岩。
煤层若遇构造时,有变薄现象。
工作面顶底板特征见综合地质柱状图。
综合地质柱状图3、构造特征2103工作面位于背斜之西翼,煤层走向及构造线方向均为北东方向,煤层倾角一般在3°-5°,并伴有宽缓的褶曲和落差不大的断层,不会影响工作面布置,根据2101工作面情况推测,巷道内有落差不大的断层和范围较小的陷落柱。
4、水文特征2103工作面直接充水的含水层为山西组砂岩裂隙含水层,属弱富水性,在没有构造的情况下,一般不会对工作面造成威胁,对生产影响不大。
由于2103工作面运输顺槽留巷西侧为采空区,在沿空留巷施工时需采取探放水措施。
5、瓦斯、煤尘及煤层自燃性2103工作面为低瓦斯区,煤尘有爆炸性,煤层属II级易自燃,自燃发火周期为12个月。
二、沿空留巷支护设计2103工作面运输顺槽沿空留巷后为2105工作面回风顺槽,为了满足2103工作面和2105工作面通风要求,以及考虑留巷后围岩移近量,巷道净断面设计为3.8×2.4m。
1、工作面运输顺槽掘进支护设计2103工作面运输顺槽断面为3.8×2.4m,掘进时,破伪顶200mm,破底1000mm。
(1)巷道顶板支护方式为锚网支护+双排迈步锚索+一排联索锚索。
具体要求如下:顶锚杆采用φ22×2000mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距800×700mm;顺巷布置三排锚索支护:两排迈步锚索梁支护,锚索为φ17.8×8000mm,锚索梁长2.5m,分别距采空侧巷帮940mm,距实体煤帮600mm。
沿空留巷 ppt课件
在顶锚杆和金属网的支护下成整体性垮落,一端仍靠在 回风巷的煤墙上,与采空区形成三角形的空间顶板完整。
在回风隅角处预置与煤墙成45“的斜撑。当巷道顶 板垮落后,巷道顶板在斜支撑的作用下形成一定量的回 风断面,解决综放工作面上隅角瓦斯超限问题。
4.1 双鸭山矿业集团东荣二矿 双鸭山矿业集团东荣二矿18#煤层右五面走向长
763~792 m,倾向长174 m。煤层厚为2.0~2. 6 m,层理 不发育,煤层无伪顶,直接顶为深灰色粉砂岩,厚4~5 m, 胶结好,老顶为灰白色坚硬的细砂岩。
在回采过程中,工作面下端头留巷主要由充填模板支 架、混凝土充填泵组成,留巷支架型号及主要技术参数 如表1所示。
38
39
40
41
42
43
44
5 锚索巷旁加强支护沿空留巷
综采工作面煤层结构简单,厚度平均在3.0m,倾角
平均为70。直接顶为灰色砂质泥岩,厚1~2m,老顶为 灰白色细砂岩,厚5~8m。
工作面平均采高为3.2m。下顺槽沿空留巷,巷宽为 3.6m,巷高为2.4m,留卷宽度为2.8m。巷内支护采用锚 杆支护。
46
47
3302下顺槽与3303上顺槽间煤柱宽度4.5m 3303上顺槽顶用6条φ20mm的螺纹钢树脂锚杆,锚杆 杆体长2450mm。帮锚杆4条φ20mm的螺纹钢树脂锚杆, 锚杆杆体长1800mm,。 7.5m锚索,每排2根,排距1.4m。
顶部锚杆锚固力不小于80KN,帮部锚杆锚固力不小 于60KN。顶部锚杆预紧力不小于150N·m,帮部锚杆须 紧力不小于100N·m。
55
56
综放小断面沿空留巷的支护设计 ① 斜梁是整个综放沿空小断面留巷支护的关键。 ② 横梁和巷道帮角之间加设一条支腿。 ③ 斜梁中部铺设半圆横椽。 ④ 斜梁上部加铺一层塑料编织网。 ⑤ 在原巷道顶板上预拉两根钢丝绳。 ⑥ 支护设计中不使用金属与金属的连接。
沿空留巷施工安全技术措施
3108工作面沿空留巷施工安全技术措施第一章工程概况根据3108工作面总体设计,该工作面采用“三进一回” “沿空留巷” “Y型”通风,即工作面布置有一条胶带进风顺槽8107沿空留巷巷道)、一条辅助进风巷1(3107沿空留巷回风巷)、一条辅助进风巷2、一条回风顺槽。
为了完成3108工作面沿空留巷的工程,经研究决定对3108辅助进风巷2进行支护、注浆、充填任务。
为确保施工安全,特制定如下安全技术措施。
(附图一)第二章地质条件及工作面概况3108工作面均沿3#煤布置,3#煤层赋存稳定,结构较简单,属中灰、低硫的优质贫、瘦煤。
煤层以亮煤为主,内生裂隙发育。
煤层中一般含1〜2层泥质夹矸,厚度一般为0.02—0.05米,平均0.03m。
煤层平均厚度2.82m;伪顶为高岭石泥岩,平均厚度0.38米;直接顶为灰黑色砂质泥岩,平均厚度7.12m;老顶为中砂岩,平均厚度5.00m;直接底为灰黑色泥岩,平均厚度1.50m;老底为灰色中、细砂岩,平均厚度3.94m。
工作面走向长1857.4m,工作面倾斜长262m。
面积486638.8m2。
煤层平均厚度为2.82m,可采储量为1432489吨。
其中3108沿空留巷在机尾配备有两架XRL18000/22/37D型挡肝支架,五架XRL10000/22/37D 掩护式液压支架。
第三章组织措施组织形式:1、施工作业方式采用“三・八制”作业。
2、坚持工长负责制,实行交接班制度。
3、跟班队干、工长等负责人要遵章指挥,保证各项措施落实到现场。
4、当作业现场出现特殊情况如:顶板突然来压、瓦斯异常涌出、涌水等事故预兆时,跟班队干等负责人要立即撤出人员到安全地点,汇报调度,听候指挥。
5、本措施由队长(书记)负责组织措施学习并签名。
未学习者不得从事施工作业。
第四章施工工艺及支护一、施工工艺3108工作面辅助进风巷2为矩形断面,670米往前为:净宽4.8m, 净高3.0m,670米往后为:净宽5.2m,净高3.0m,巷长11950m,沿 3#煤层顶板掘进。
沿空留巷总体措施
鹤壁中泰矿业有限公司31021工作面沿空留巷总体措施单位:采三队队长:编制:编制时间:年月日鹤壁中泰矿业有限公司31021工作面沿空留巷总体措施为缓解鹤壁中泰公司采掘接替的紧张局面及降低31021工作面端头瓦斯超限问题,经研究决定,在31021综采工作面上顺槽实行沿空留巷,现将沿空留巷有关工作规定如下:一、沿空留巷方案31021工作面在回采过程中,沿上顺槽下帮进行膏体充填(主要成分:普通硅酸盐水泥、石粉、粉煤灰及添加剂)留巷,留巷后形成两进一回;预留巷道可作为相邻工作面31001的下顺槽,实行无煤柱回采。
墙体厚度在31021上顺槽10m长度初期充填时为2.4-2.8m,之后巷道长度的350m充填宽度为2m(充填宽度的确定,以膏体强度、支护强度、巷道宽度等确定)。
二、沿空留巷总体设计(1)沿空留巷矿压基本规律31021工作面上顺槽位置及布置方式与普通工作面没有区别,因此,其位置及布置方式没有改变,同其他工作面位置及布置方式一样;但该工作面上顺槽的功能,在不同阶段其功能和维护环境发生了较大变化。
沿空留巷矿压基本规律如图所示。
鹤壁中泰矿业有限公司31021综采工作面沿空留巷总体措施图1 沿空留巷矿压基本规律1.掘进影响期2.无采掘影响期3.工作面前方回采影响期4.工作面后方回采影响期5.工作面后方回采影响稳定期6.二次回采影响期在工作面开采前及超前支承压力范围外,巷道维护状况良好,当工作面受采动影响,巷道压力增大,工作面后方,动压更加显著,因此,为了有效的控制巷道围岩,特别是为了给沿空留巷创造更加良好的维护环境,在局部地区有必要对31021工作面上顺槽采用补打锚索、打点柱等强力支护方法。
(2)充填材料的上料方式膏体充填材料选用混凝土膏体材料,主要成份是:325#普通硅酸盐水泥、沙子、粉煤灰及水拌和的膏体混凝土材料外加添加剂材料。
混凝土搅拌具体依照河南理工大学制定配比量执行。
1、充填体材料的运输与储存、上料方式:充填体材料的上料方式:利用机械上料、手动控制进水、机械拌和料。
沿空掘巷和沿空送巷
沿空留巷(gob-side entryretaining):答案一:采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道。
为了回收传统采矿方式中留设的保安煤柱。
采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用。
这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原顺槽位置保留就称为沿空留巷。
沿空留巷可以最大限度回收资源。
避免煤体损失。
答案二:沿空留巷―――随着上区段推进,用专门的支护材料,在采空区维护好上区段运输平巷作为下区段采煤工作面的回风平巷。
沿空留巷是随着采煤工作面的推进,采用适当的巷旁充填方法,隔绝采空区,沿采空区留下巷道的一种采煤方法。
应用沿空留巷技术具有如下优越性:1、可以进行前进式的开采,工作面的运顺和回顺是随着工作面的推进,在采空区两侧留巷形成的。
回采工作面的运顺、回顺可以随工作面的推进边采边掘,也可以直接由采煤机从上帮割到下帮,不需要事先把运顺和回顺掘出。
前进开采适用于低瓦斯矿井、地质构造简单、煤层不易自燃、煤层厚度不太大的采煤工作面。
2、可以在回采工作面,采空区侧留下一条尾巷,形成Y形通风,通过这条巷道排放瓦斯和热量,在瓦斯涌出量比较大时,有利于安全生产和改善工人的劳动环境。
3、不论是前进式开采还是后退式开采,沿空留下的巷道均可作为开采下一个工作面的顺槽,一巷两用,节省掘进巷道的费用,避免采掘失调、接续紧张。
4、沿空留巷省去了工作面的煤柱,大大提高了资源回收率。
答案三:即保留和维护上区段工作面的运输巷,作为下区段工作面的回风巷,相邻工作面之间不留煤柱。
这样,不仅减少了煤柱损失,而且少掘进一条煤层平巷(对一个回采工作面而言)。
沿空掘巷:就是把巷道布置于低应力场,便于巷道维护,减少变形量,其关键是严格控制煤柱宽度,留小煤柱的目的是将巷道与采空区隔离,防止采空区的水与有害气体串入巷道,危及安全生产,但煤柱宽度对巷道的维护状况起决定作用,若煤柱过小,由于靠采空侧的煤柱受支承力的影响已呈塑形,容易失稳,片帮严重,若煤柱过大,则回采巷道布置在压力增高区内,将使巷道压力大,支护困难。
沿空留巷理想背景
多年来,煤炭在我国能源结构中一直占有70%以上的份额,根据全球经济可持续发展和能源利用的发展趋势以及中国能源结构特点,中国70%以上的能源来自煤炭的能源构成状况在相当长的时期内不会发生大的变化。
但煤炭的生产过程却存在着许多危害安全的灾害性问题,在煤矿各类事故类型中,顶板事故非常严重,近年来的统计数据表明,顶板事故次数占全国煤矿事故次数的50%~55%,顶板事故死亡人数占全国煤矿死亡人数的30%~40%,顶板事故发生频率高,死亡人数多,严重威胁着我国煤矿的安全生产。
我国一些主要矿区自20世纪70 年代以来己陆续进入深部开采。
随着国民经济建设的大发展,资源需求量日益增加。
2003 年我国原煤产量16.67 亿t,2004 年产量达到了19.56 亿t,2005 年产量达到了21.1 亿t,2006 年产量已达到了23.8 亿t。
由于长期开采,浅部资源日益枯竭,因此,不得不转入深部开采。
据统计,20 世纪50 年代,我国的立井深度平均不到200m,而90 年代平均深度已达600m,相当于平均每年以8~12m 的速度向深部延伸。
而东部矿井的向下延伸速度更快,平均每年达10~25m。
早在“八五”期间,国内新建的65 个矿井的平均深度就达到了588m。
目前我国许多矿区的开采深度都已超过了600~800m,深度超过千米的矿井就有数十个,最大开采深度已接近1200m,可以预计,随着对煤炭需求量的不断增加,我国将有更多的煤矿进入到1000m 以下进行开采。
随着采深的逐年增加,深部巷道往往处于复杂的应力环境中,深部巷道地应力增加,围岩应力分布与矿压显现异常,导致围岩岩性恶化,围岩塑性区和破碎区范围大,致使巷道不仅在回采动压影响期间围岩变形及破坏严重,就是采掘影响期间围岩变形也非常严重,而且在应力分布趋于稳定后仍保持快速流变,尤其煤巷两帮的煤层强度小,在采动支承应力作用下,塑性区和破碎区更大,两帮相对移近剧烈,降低了两帮对顶板的支护;高应力通过两帮传递到底板,因施工困难、巷道底板一般不支护或支护强度较小,因此,深部巷道底鼓严重,两帮移近和底鼓明显,深部煤层巷道在两帮相对移近过程中,作用于顶板和底板,导致顶板下沉和底板鼓起,两帮相对移近与底鼓相互作用,即两帮相对移近促进底鼓,底鼓又加剧两帮移近,失修和严重失修的巷道增多,巷道维护十分困难,且常常出现前掘后修、重复返修的现象,与浅部巷道支护有显著的差别。
综采工作面沿空留巷实施方案措施
综采工作面沿空留巷方案及安全技术措施***********公司为降低巷道掘进率,解决矿井采掘接替紧张的困难,提高煤炭回采率,经研究决定在所有**公司所属的矿井推广综采工作面沿空留巷的方案,为保证工作顺利开展,特制定本方案和安全技术措施。
一、推广使用矿井所有**公司所属的矿井,特别是煤层顶板较好、锚网支护、水文地质条件简单、煤层非容易自然类型的矿井。
二、采用的支护方式在需要沿空留巷的巷道内,采取在原来支护的基础上,再采用钢网、锚索、锚杆、U型钢、π型钢架、单体液压支柱加喷浆支护的方式联合留巷,采空区侧帮采用叠袋+铺网联合再喷浆封堵,避免采空区漏风、瓦斯涌出、采空区发生煤自燃等作用。
材料准备说明:具体的材料、高度、长度、数量等需要根据各矿井的生产条件、支护方式等制定。
三、施工顺序及相关技术参数准备工作→加强支护→打眼放炮→推采支护→袋装矸石压网→喷浆→单体柱回收1、准备工作:提前调整工作面保持机尾端头支架上边平回风巷下帮边线,备足U型钢腿、π型钢梁、单体支柱、打锚索、打炮眼所需的工具材料等。
2、加强支护:在原来巷道锚杆支护的基础上,再利用锚索加强支护:留巷巷道煤壁往外500mm打一排,间隔1.9m再打一排,矩形布置,间、排距 1900mm*3000mm,锚索长度6.5m,斜向边帮15°布置。
同时,工作面超前支护必须按规定同步完成。
具体的支护方式、支护数据、角度、长度等要根据矿井的条件具体计算确定。
3、打眼放炮:加强支护后沿回风巷(上顺槽)或进风巷(下顺槽)帮顶板与煤层交接处布置炮眼预裂爆破。
爆破超前工作面煤壁保持4米,炮眼要求与顶板保持60°、炮眼深度2.5米和4米间隔布置,间距0.5米,2.5米深炮眼装药量为半节(15克/节),4米深炮眼装药量为一节(30克/节)。
各矿井也可以根据各自条件确定是否需要爆破或爆破的数据。
4、推采支护:(1)推采过程中端头支架要注意与超前支护的单体配合工作,确保顶板支护到位,严禁出现空顶行为。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
1 煤矿开采沿空留巷技术相关概述在现阶段的煤矿开采巷道支护领域中,沿空留巷技术当属较为先进的一种,被广泛应用于煤矿巷道的无煤柱开采过程中。
沿空留巷技术的应用指的是在巷道支护以顺着采空区域边缘的方式采用保留原有巷道的支护方式,并且在采煤工作面上采用相应技术沿着采空区域边缘来对回采巷道进行维护。
沿空留巷技术在应用过程中,现实对传统采矿中的保安煤柱进行回收,接着是重新支护上个区段巷道,以为下个区段使用,尽量实现对资源的回收利用,避免出现较大煤体损耗。
沿空留巷技术在煤矿开采过程中有着重要利用价值,因此,国内国外对这一技术的应用研究都较为重视,并且应用水平越来越成熟。
2 煤矿开采沿空留巷技术应用主要问题2.1 缺乏先进的支架技术传统的煤矿开采工艺中,一般会采用支架保护技术对井下巷道进行加固维稳,为采煤作业顺利开展提供保障。
但是,这种支架保护形式对于浅矿井开采的适用性不佳,矿井深度不足极易使支架受力过大。
而若是矿井埋藏过深也会使得支架可靠性、安全性大幅降低。
矿井的规模越大,其需要的支架数量也就越大,因此,在大规模矿井开采过程中,支架保护技术的应用安全性会受到较大影响。
除此之外,在科技水平不断提升进步的推动作用下,传统支架保护技术应用问题越来越多,如施工量大、施工类型复杂等,难以充分满足现阶段的采煤要求。
2.2 煤矸石堆法开采效率不高较低的生产成本、较为简单的操作方式等是煤矸石堆法的显著优势,也因此使得这一方法在矿井顶板支撑中得到较为广泛的应用。
然而在煤矿矿井中煤矸石的隔离可靠性相对不足,在采煤过程中顶板下沉现象较为常见,难以充分保障采煤安全,对采煤效率与采煤质量造成较大影响。
除此之外,煤矸石堆法缺乏一定的先进性,在实际应用过程中会对人力、物力造成较大消耗,严重影响了我国煤矿开采的稳定、有序发展。
2.3 砌墙法支护效果较差在进行煤矿开采过程中,许多煤矿企业采用预制块砌墙的支护方式来弥补矿井隔离中煤矸石堆法和密集支架存在的不足。
沿空留巷技术进展浅析
沿空留巷技术进展浅析摘要:采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采的巷道即为沿空留巷。
通常情况下,沿空留巷可以使采区回采率提高10%-20%,有的矿井甚至更高。
因此,当开采高产高效的综采工作面时,沿空留巷技术一直是我国煤矿首选的采煤技术。
基于此,本文主要对沿空留巷技术进展进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词:沿空留巷;技术;进展浅析引言沿空留巷就是紧贴采空区,保留设置出一定的运输巷,以此作为下一采煤区段的回风巷,有效回收传统煤矿采集作业中应用的保护煤柱,实现煤炭资源的最大程度节约。
目前,我国大多数矿区已经实现了沿空留巷技术的实践应用,且获得了可观的经济效益。
1围岩阶段性变形规律围岩变形规律主要分为3个阶段:(1)采动影响阶段。
在开采过程中,关键块破断和回转会影响沿空留巷围岩的重力重新进入调整阶段,在调整过程中,内顶板会沿着采空区沉降,巷道围岩塑性区呈现扩大趋势,围岩变形程度加大。
在这个阶段,顶板活动现象将会加剧,围岩变形量也会增加,也是沿空留巷压力最大的时期,对巷内支护技术的荷载能力及抗变形能力的要求非常高,只有这样才能够保证留巷的安全性;(2)留巷稳定阶段。
当采空区上的岩层运动趋向稳定时,采空区侧向支撑压力会重新调整,沿空留巷导致的岩石变形速度降低,内部结构遭到破坏,这个时期的巷内支护技术需保持已经发生严重变形、破碎围岩的稳定性;(3)二次回采超前阶段。
由于巷道受到第二个工作面的影响,在二次回采时,巷道工作面回引的压力会急速扩大,变形现象非常严重。
这种情况一般发生在工作面40m 处,虽然距离破碎点很近,但维护时间短,影响小,维护相对容易。
2沿空留巷技术分析2.1切顶卸压巷内复合支护开采技术切顶卸压沿空留巷是基于顶板结构岩层控制的沿空留巷新技术,若某煤矿主要利用MQT-130/2.8型锚杆钻机切开顶板,改变顶板岩层力学结构,从而降低沿空留巷顶板受上覆岩层所产生的重力。
切顶卸压沿空留巷随着工作面的不断推进、切开顶板,逐步实现和完成巷道支护。
沿空留巷施工总结
沿空留巷施工总结沿空留巷技巧是工作面关心进风巷在回采过程中直截了当采取的专门支护,储存原巷道不冒落,做为下一个工作面进风巷的一种施工方法。
为有效实现无煤柱开采,进步资本回采率,清除回风上隅角瓦斯积聚,降低巷道掘进率,进步回采工作面安稳临盆程度。
自2020年9月7日开端在7211工作面施工沿空留巷工程,截止2021年12月28日共计施工柔模460个;自2021年11月24日开端在3214工作面施工沿空留巷工程,截止2021年2月10日共计施工柔模72个。
现依照现场施工情形作以下施工技巧总结。
一、沿空留巷施工工艺流程煤帮挂网——割煤——移充填前部支架、挡矸支架——浇筑墙空间支护——留巷滞后支护——校订中线——支模——泵注混凝土——(等8小时墙体凝固达到设计支撑强度)——拉移充填支架二、沿空留巷支护设计(一)沿空留巷施工区:混凝土墙体上方顶板进行锚索支护,锚索规格为:Φ21.6×7200mm,锚索的间排距为1600×850mm,10#金属网护顶,见图3。
图1沿空留巷支护横断面(二)沿空留巷专门支架支挡情形柔模巷旁支护施工前,采取支架进行临时支挡操纵顶板的区域。
工作面墙体浇筑区域采取采取2架ZQL2x4000-17/31型挡矸支架进行支挡,架前铺设10#铁丝编织而成的10×1m经纬网,与巷内原菱形网搭接长度不小于100mm,架后补打加强锚索。
该支架的重要感化是:1、将采空区与留巷隔分开来,为浇筑柔模混凝土墙体供给一个安稳的施工情形。
2、工作面回采后及时支护留巷顶板,防止留巷浇墙区顶板快速下沉或垮落,及时切顶,削减悬顶长度,降低留巷压力。
3、为低龄期巷旁支护供给支撑及爱护,防止巷旁支护墙体过早受力,造成墙体内部损掉,阻碍后期强度。
(三)巷旁支护(混凝土墙)感化及参数1、巷旁支护感化巷旁支护,是指巷道断面范畴以外与采空区交界处所安设的一些特种类型的支架或人工隔离物,其目标是为了割断巷道以外的采空区顶板,隔离采空区或减轻巷内支架的受力等。
沿空留巷安全技术措施
23302 运输顺槽里段沿空留巷安全技术措施根据矿井安排:23302 运输顺槽里段3#瓦斯抽放钻场向外30m范围内进行沿空留巷实验,为23302 运输顺槽外段沿空留巷提供参考依据,为保证沿空留巷工作安全顺利进行,特编制本安全技术措施。
一、工作面概况1、工作面位置及相关情况23302 综采工作面位于-60m 水平23 采区,地面标高+432~+512m,工作面标高+83~+11.7m,该工作面上部为22204 综采工作面采空区,下部为23304综采工作面(未掘进),西为矿井三条下山,东部为矿井薄煤带边界。
23302 运输顺槽里段设计长度300m,沿煤层顶板掘进,锚网支护方式,巷道宽4m,高2.5-6m,断面积约12.9m2。
2、工作面顶板情况附表 1 :煤层顶底板情况表二、沿空留巷长度及宽度1、沿空留巷位置及长度:23302 运输顺槽里段3#瓦斯抽放钻场东帮向外30m 范围内。
2、沿空留巷宽度:4.5m。
附图1:23302 运输顺槽里段沿空留巷位置平面图三、沿空留巷施工方案(一)施工流程1、23302运输顺槽里段沿空留巷超高地段顶板管理23302 运输顺槽里段沿空留巷地段巷道高度2.5-6.5m,原有巷道锚杆、锚索支护不再拆除,并提前架棚、绞顶进行顶板支护。
2、23302运输顺槽里段沿空留巷开始位置采空区封闭在沿空留巷开始位置沿倾向垒砌煤袋墙,煤袋墙宽1m,与巷道顶部接触严密,墙体垂直,两侧打设点柱。
3、23302运输顺槽里段沿空留巷段打设木点柱防止滚矸工作面每完成一个循环,沿巷道走向在40T 刮板输送机上帮打设挡矸木点柱,木点柱间距0.6m。
4、工作面34#-35#架人工打超前进行顶煤控制为防止下端头支架失控或顶煤流入巷道,需提前对34#-35#架使用单体柱配合圆木打设走向棚进行支护。
5、巷道内架设U 型拱加强支护从3#瓦斯抽放钻场东帮开始架设U 型钢棚加强支护,棚距600mm,距支架尾梁不得超过1.2m,U 型钢棚不接顶或空帮位置使用煤袋闭实。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【2012】山西灵石华瀛天星柏沟煤业有限公司
090101回风顺槽沿空留巷
设计说明书
设计人:
审核:
总工程师:
时间:
柏沟煤业090101回风顺槽沿空留巷
设计说明书
无煤柱开采技术是煤矿开采技术的一项重大变革,在矿井的开拓成本、缩减接续时间及提升回采效率上均比原有的留设煤柱开采有较大的优势。
为缓解我矿采掘工作面接替紧张的压力,实现无煤柱开采,提高回采率,减少资源损失,提升经济效益,根据我矿实际情况,经集团公司领导与矿相关领导研究决定,为090101回风顺槽进行沿空留巷。
第一章沿空留巷巷道基本情况
第一节地面相对位置及邻近采区开采情况
井上下关系对照表
第二节煤(岩)层赋存情况
一、煤层特征表
二、煤层顶底板状况
9号煤层顶板为K2石灰岩,局部为薄层的泥岩伪顶,底板为泥岩或砂质泥岩。
目前开采的090101工作面为本矿9号煤层首个回采工作面,使用全部跨落法管理顶板。
顶板:为K2石灰岩,岩性坚硬,抗压、抗拉强度大。
岩层单向抗压强度32.1-63.2Mpa,平均44.4 Mpa,单向抗拉强度1.63-4.56Mpa,平均2.71 Mpa,抗剪强度1.73-6.11Mpa,平均4.05 Mpa。
稳定性好,属稳定-较稳定型顶板。
底板:为砂质泥岩,节理裂隙不发育。
属不稳定-较稳定型底板。
第三节地质构造
总体为一轴向近南北方向的向斜构造。
第四节水文地质
井田范围内没有大的地表水体。
矿区位于交口河上游支沟,井田内发育冲沟,各沟谷基本常年无水,仅在雨季汇聚短暂性洪流,属季
节性沟谷河流。
第二章沿空留巷专项设计
第一节设计目的及依据
在煤矿原有的生产体系中,长期以来一直沿用留设煤柱的方法维护。
无煤柱护巷技术是煤矿开采技术的一项重大改革,无煤柱护巷支护技术中的沿留空巷技术曾经历了堆砌矸石、密集支柱、木垛、金属棚、高水材料垛式充填等留巷方式的无煤柱护巷的发展过程,积累了宝贵的生产技术经验。
我矿为资源整合后建设矿井,主副井筒及井下巷道均为新建,原开采的2#、4#煤层均已开采殆尽,090101是我矿在9号煤层布置的首个回采工作面。
为了更加合理的利用资源,减少成本及减小将来开采布置10#煤层的难度,我矿组织相关领导对相邻的兴庆煤矿、旺岭煤矿进行了考察研究,决定对090101回风顺槽实施沿空留巷,以便于回收090101工作面与090103工作面之间的煤柱时解决行人通风的问题。
一、沿空留巷的优点及效益分析:
1、如试行成功,在今后的采掘接续中可以缓解采掘工作面接替紧张的压力。
和留煤柱开采相比,少掘一条巷道,节约时间约4个月。
2、真正实现无煤柱开采,提高回采率,减少资源损失,实现连续开采,增加效益。
3、实现无煤柱开采,无应力集中区,被保护层得以彻底保护。
4、沿空留巷位于采动卸压区,支护容易,便于维护。
5、根据我我矿实际情况及顶板岩性,现在我矿090101首采工作
面试行推广沿空留巷技术,如试行成功,可以减少资源损失,同时掌握9号煤顶板活动规律;二可以适当调整下层10号煤回采时的巷道布置,同时减少10号煤层因上方煤柱影响产生的多留煤柱情况,同时减少10号煤柱留设宽度,降低10号煤的资源损失。
6、经济利益分析
回收煤柱煤量:814*10*1.3*1.35*95%=13571吨
按现市场原煤销售价格可增加经济效益约1100万元。
沿空留巷维护费用:总计约100-120万元。
如试行成功,对今后的9号煤层布置进行调整,与留设煤柱开采比较少掘一条巷道,可节约掘进费用480万元。
二、沿空留巷阶段性矿压特征
1、阶段矿压特征
巷道开掘后,出现应力集中区域,形成塑性变形,巷道位移,随着绝后时间延长,应力重新分布,趋向稳定。
2、根据以往汾西矿业南关矿技术科9号煤矿压观测结果,巷道应力曾压区为巷帮内侧位置2—8米,最高应力区大约在15米位置。
因此顺槽巷道处在应力减小区。
4、根据实际观测,采空区在巷帮3米处垮落,局部沿煤柱侧煤帮垮落,垮落厚度小于1米,整个采空区直接顶冒落3—4米即可全部充填采空区空间。
综上所述,090101运输顺槽具备沿空留巷条件。
不过,顶板压力及顶板下沉量还有待于矿压稳定后实际观测获得。
第二节沿空留巷支护设计
一、巷道布置
设计对090101工作面回风顺槽进行沿空留巷,沿空留巷分别作为接续工作面090103工作面的回风巷或者进风巷。
090101运输顺槽开口位置位于距所留巷道160米处,6°30′
方位。
巷道沿9号煤顶板布置,巷道断面为矩形,净宽4.4米,净高2.2米,净断面为9.68㎡。
首先对090101回风顺槽在推进的同时进行前期支护,防止该顺槽顶板垮落,然后根据矿压稳定后的各种矿压参数确定
隔墙及巷道补充支护。
二、前期支护技术参数
1、沿着原090101回风顺槽右帮支设木垛,木垛为1200×140×140的方木,木垛与木垛相互紧密连接,不留空隙。
要求采用优质硬杂木加工,尺寸符合要求。
2、沿着原090101回风顺槽左帮轮廓线及在巷道侧沿木垛各支设一排带帽点柱,点柱间距1000mm。
点柱采用直径180mm-200 mm,高度2200mm的优质圆木,柱帽尺寸:600×150×100mm。
3、沿空留巷规格尺寸:净宽4.0米,净高2.2米,详见沿空留巷断面图。
三、支护工艺及技术要求
1、支设木垛、木柱时必须挂线施工,保证支设成一条直线。
误差不大于5公分。
2、支柱支设在底板实底上,严禁支在浮矸、浮煤上,遇软底时必须“穿鞋”(鞋板规格350mm×200mm×100mm)。
3、在上下山巷道支护支设支柱时,必须要有一定迎山角度。
每6—8度为1度,且支设有力。
4、架设木垛时垂直于巷道巷道方向码放底层,然后再在底层上码放第二层,按此顺序一层一层地码放到接近顶板为止。
在靠顶板的二或三层间各角打好加紧楔子。
5、木垛使用方木架设,打成“井”字型,横纵向要垂直于顶底板,必须保证木垛层层稳固、对齐。
架设处底板必须水平、平整,不得倾斜、歪斜、歪扭。
地板不平处级木垛接顶处必须用板梁。
接顶部分用木楔背紧背牢,保证木垛接顶牢固、可靠、有效。
严禁使用重楔。
6、木垛各层接触点上下在一条直线上。
木垛搭接后伸出的长度为0.15米,而且要求互成90°。
四、安全技术措施
1、支设木垛时必须在有单体支柱支护的顶板下施工,木垛打好后才可以回撤采空区的单体支柱,严禁先回后支。
顶板不好时增加点柱,必要时加∏梁支护。
支设木垛时至少有三人配合作业,一人负责观察顶板,一人递料,一人支设木垛。
2、不准使用圆木、破损及变形的木料打木垛。
3、木垛必须选用规格长短一致的木料打成方形。
4、木垛层面遇到倾斜巷道时,迎山角满足规定要求。
5、码木垛时,应先检查该处护身支护情况,如有支柱漏液失效、不齐全者,必须妥善处理后,才能架设木垛。
6、在断层或裂缝处码木垛时,木垛必须分别架设并与断层顶板接实,且再增加1个木垛。
7、如支设木垛需拆除机头处最后一排支柱时,必须先检查该处的顶板情况,再确认安全的情况下方可拆除支柱,严禁将支柱围在木垛内。
8、顺槽顶板压力大、破碎时要提前架设工字钢棚。
9、严格执行敲帮问顶制度。
10、架设木垛时严禁无关人员在附近逗留。
11、护柱和木垛间距为0.5米,以保证人员危急时撤退距离及对施工区域有效支护。
12、木垛支设要及时,滞后工作面推进不得大于5米。
五、后期支护
后期支护的目的在于隔离090101回采工作面,对巷道支护不起作用,所以必须在围岩稳定后,即回采工作面结束后,进行该项工作。
支护采用1100×140×50mm的木板沿着前期支护的木垛封闭采空区,然后进行喷浆处理,喷厚100mm。
局部压力大时可以采用套工字钢棚进行补强支护。
第三节矿压观测
一、矿压观测内容
090101回风顺槽的矿压观测内容主要有:ZKBY—ⅡA型顶板
动态仪对顶板的压力及移近量进行动态监测。
根据观测结果对工作面顶板活动规律、来压特征,工作面支柱受力特点,超前支承压力影响范围和分布特点,顶板、煤层稳定性,工作面支护质量等进行定期分析,并进一步了解煤、岩体力学参数等基础数据。
矿压观测方法
回风顺槽从煤壁开始沿工作面推进方向,每隔50米安装一台ZKBY—ⅡA型顶板动态仪对顶板移近量及压力变化进行测量并记录。
具体由技术科安排一名技术员定期每3天观测记录。
090101回风顺槽沿空留巷所需材料单:。