近距离煤层群采空区下大断面连采机掘进巷道支护技术研究
极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进技术研究
功并形成了类似条件下的安全掘进综合技术措施,为后续指导极近距离煤层上覆采空区下开采拓展了思路。
关键字:极近距离煤层;采空区下;大断面;巷道掘进
中图分类号:TD822
文献标识码:A
文章编号:1003-5168(2021)21-0067-04
Research on Tunneling Technique for the Cut-hole with the Large Section under Goaf in Extremely Close Coal Seams
1.0 m。受副井罐笼空间限制,最大可提升 ZZ9200-24/50 型液压支架,其能力不能满足 1 煤组一次采全高要求,因 此,矿井针对 1 煤组开采时采取分层开采方式,即先开采 1 上煤工作面,待采空区冒落稳定后再开采 1 煤工作面。
由于上覆工作面回采后采空区内垮落不充分,矿山 压力分布规律性不强,且岩体受采动影响裂隙较发育,极
收稿日期:2021-05-11 作者简介:万磊(1971—),男,本科,高级工程师,研究方向:煤矿安全生产管理。
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停采线
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极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进技术研究
第 21 期
岩性
总 755 期第二十一期 2021 年 7 月
河南科技 Henan Science and Technology
矿业与水利
极近距离煤层上覆采空区下大断面切眼掘进 技术研究
万 磊 孙茂如 郭 辉
(中煤新集能源股份有限公司新集二矿,安徽 淮南 232180)
摘 要:随着煤炭开采深度不断增加,很多矿区在工作面布置上都存在近距离煤层采空区下回采的问题。由
近距离煤层采空区下巷道支护技术研究
量横 向裂隙 ,纵 向裂 隙贯通 发育 ,岩 层不 完整 。因此 ,在
此 地 段 支 护 时 必 须 进 行 锚 杆 锚 固 力 测 试 ,加 强 巷 道 瓦 斯 监
测 ,避免采空 区瓦斯沿纵 向裂隙 向巷道渗透 。
改进 ,目前钻孔窥 视仪 已具备 日常使 用 的功能 ,在探 测精
度 、使用便捷性方 面有 了长 足的进 步 ,能够应用 于 日常 的 围岩结构 窥视 。 西 山煤 电集 团马 兰矿 1 2 5 0 3胶 带 运 输巷 位 于 2 煤层,
煤
do i :1 0 .1 1 79 9 /c e 2 01 3 0 8 01 6
炭
工
程
2 0 1 3年第 8期
近 距 离煤 层 采 空 区下 巷 道 支 护技 术 研 究
武文浩 ,刘爱卿 ,李 挺
( 1 .西山煤电股份有限公司 马兰矿 ,山西 太原 0 3 0 2 0 5 ;2 .天地科技股份有限公司 开采设计事业部 ,北京 1 0 0 0 1 3 )
关键 词 :近 距 离煤层 ;采 空 区下 ;钻孔 窥视 ;应 力 降低 区
中 图分 类号 :T D 3 5 3
文献 标识 码 :B
文章 编号 :1 6 7 1— 0 9 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 8 - 0 0 4 4 - 0 3
煤层 厚 度 2 . 4 0~3 . 2 1 I T I ,平均 2 . 9 2 m,其 上 部 间 隔 2 . 5~
2 巷道 合理 位置确 定
在煤柱集 中应力作用下 ,巷道 将会 出现强烈来 压 j , 巷道布置 的原则 之一是 将巷道 布置 在应 力降低 区之 内。上
收 稿 日期 :2 0 1 3— 0 3—1 2
基于近距离煤层开采巷道支护技术研究
基于近距离煤层开采巷道支护技术研究【摘要】摘要:煤层开采是煤炭资源利用的重要方式,而巷道支护技术在煤层开采过程中起着至关重要的作用。
本文旨在研究基于近距离煤层开采的巷道支护技术,首先介绍了巷道支护技术的概述和研究的意义,然后分析了近距离煤层开采的特点和巷道支护技术的研究现状。
接着详细阐述了基于近距离煤层开采巷道支护技术的原理与方法,以及技术的应用与效果评价。
最后探讨了基于近距离煤层开采的巷道支护技术的未来发展方向,并对整个研究进行了总结和展望。
本研究将有助于推进巷道支护技术的发展,提高煤炭开采效率和安全性。
【关键词】煤层开采、巷道支护技术、近距离、原理与方法、技术应用、效果评价、发展方向、总结与展望1. 引言1.1 煤层开采的重要性煤炭是世界主要能源资源之一,其在能源生产和工业生产中发挥着重要作用。
煤炭储量大、分布广,燃烧后产生的热量可以转化为电力,供给各行各业的生产和生活使用。
煤层开采作为获取煤炭资源的主要方式,具有重要性。
煤炭资源的开采可以促进当地经济发展,提升当地居民的生活水平。
煤炭作为主要能源资源,其开采也在一定程度上支撑着全国的工业生产和国民经济的发展。
煤层开采对于国家的能源安全和经济发展具有重要意义,因此其重要性不可忽视。
随着煤炭需求的增加和煤炭资源的逐步枯竭,近年来对煤层开采技术的研究和改进显得尤为迫切。
近距离煤层开采是煤炭资源开采的一种重要方式,其通过改进现有的巷道支护技术,提高开采效率,降低安全风险,为煤炭资源的合理开发和利用提供了必要的技术支持。
1.2 巷道支护技术的必要性巷道支护技术的必要性在近距离煤层开采中显得尤为重要。
随着煤炭资源的日益枯竭,煤层开采面临着越来越严峻的挑战。
而巷道是煤层开采的重要部分,巷道的稳定与否直接影响到整个开采工作的进展和安全。
巷道支护技术的存在和应用显得尤为必要。
在近距离煤层开采中,巷道往往位于地下深处,受到地压和岩层构造等多种因素的影响,其稳定性面临较大挑战。
近距离煤层采空区下掘进巷道支护技术研究
极近距离煤层掘进巷道支护技术研究
极近距离煤层掘进巷道支护技术研究煤层开采作为一项综合性的工作,需要对覆岩性质、煤层间距、水文、设备与技术等等进行综合考虑,而极近距离煤层由于具有煤层间距近,開采时具有显著相互影响的特点,开采难度更大,开采中的巷道支护技术成为保障安全生产的关键,本文以极近距离煤层开采过程中下部煤层回采巷道掘进为主体,对巷道支护技术进行分析与讨论。
标签:极近距离煤层;煤层开采;顶板;巷道支护1 极近距离煤层概念及开采影响因素极近距离煤层通常认为是煤层间距很近,开采时具有显著相互影响的煤层。
此类煤层开采过程中通常采用下行开采方式,由于上部煤层首先开采,下煤层开采前顶板的完整性已受到上部煤层开采过程中的破坏,再进行开采时就容易出现顶板支撑不利的情况,加大开采难度。
其开采难度主要是由以下因素决定的:1.1 顶板的力学环境在进行开采时,顶板所处的力学环境也会影响到开采的难度,当工作空间的宽度处于较小的时候,顶板将更多的压力集中于煤壁,而较少的放在支柱上,煤壁对顶板的支撑作用给为明显,这就使得顶板下沉速度减缓,进一步的降低支柱上压力。
因此顶板保持的形态越完整,越能够由煤壁来分散顶板重量,降低支柱压力;顶板变形状况越严重,煤壁无法起到有效支撑,从而需要加大支柱压力。
1.2 巷道围岩应力分布及合理位置确定巷道围岩应力分布主要涉及到上煤层开采围岩应力分布、煤柱稳定性、煤柱下应力分布以及非均匀应力条件下巷道顶板受力情况,巷道合理位置确定需要考虑下煤层巷道布置方式和下煤层巷道内错距离的确定,围岩应力分布决定了开采所需技术,巷道合理位置确定是决定开采能否顺利进行的条件之一。
1.3 煤层覆岩性质测定覆岩层对开采煤层的影响主要来自岩石的承力力学性质,覆岩层岩石的受力条件、周边环境等都是影响因素,其中最关键的是煤层上层覆岩的内部结构和性质的影响。
经过许多年岩性实验和理论推导的验证下,煤层上覆沉积岩的状况对顶板承压能力起了很大的影响。
在回采工作中,砂岩顶板的最大支撑力最优,砂质泥岩次于砂岩,泥岩属于最差。
近距离煤层下层煤掘进巷道综合支护技术研究与应用
作者简介 : 张玉柏 ( 1 9 8 6 一) , 男, 山东邹城人 , 大学本科 , 2 0 1 0 年
毕业于山东科 技大学采矿工程专业 , 助 理工程师 。现在 兖矿集 团南
在相邻两排锚 杆 中间平 顶位 置 , 沿巷 道 中线两侧 各1 m分别 布置一根 2× 4 5 0 0 m m锚 索 , 锚索与水平
2 . 2 方案 二 : 锚 索 吊槽 钢顶 梁支 护形 式
1 . 2 掘 进 中出现 的 问题 由于本工作面顺槽与 3 巷道重叠布置 , 位于上方
小煤柱下顶板压力较大 , 且 夹矸分布不均 匀 , 部分较薄
区域 由于 自重影 响 出现 缓慢下 沉 , 巷道 两帮及顶 板移
近量都很大 , 造成 棚子严 重变形 , 锚杆拉 断 , 后期 维护
著影响。 2 支 护形 式研 究方 案
地质资料显示 , 该 工作面 掘进过程 中预计 将揭露 6条
根据兖 矿集 团发 [ 2 0 0 6 ] 1 8 3号 文件 : 3 与 3 下煤 间夹矸厚度 小 于或等 于 5 m时 , 应 采用 架棚 支 护或架 棚与锚网复合支护 ; 夹矸厚度 5—1 0 m时 , 应 采用架棚
124j4el2013年第2期近距离煤层下层煤掘进巷道综合支护技术研究与应用兖矿集团有限公司南屯煤矿山东邹城273515摘要针对南屯煤矿3下煤与3煤采空区间夹矸厚度的不稳定性结合多年来矿井巷道支护丰富经验的基础上探讨和总结了近距离煤层下层煤巷道掘进综合支护技术方法
1 2 4
东 撼菘 舛l 枝
2 0 1 3 年 第2 期
矿总工程师组织论证 , 论证通过后方可实施 。
考虑到各种 因素影响 , 本工作 面顺槽与 3 工作面
近距离煤层采空区下回采巷道的支护力学过程浅析
2 1 第6 0年 期 1
深度 / = 4 m, 4 86 则单根钢丝绳荷重 : 0
东 舛技 撼爰
∑B=0, R^×4 3 . 8—5 4×2 5 . 1=0
1 0 9
Q=Q + 册 ・ o 75 4 03× 4 18 0 g 0 P H = 30+ .9 8 6= 0 0 k
则 : = 0 9k R 3 . N
一
收稿 日期 : 1 … 2 1 2 1 1 3 0
( 水平方 向位 移场 图 a )
口
( 垂直方 向位 移场 图 b )
图 3 上顺槽支护方案位移场分布图
对称变形 , 表现在 非工作 面侧 的帮部位 移量较 工 主要 作面侧的帮部位移量 要大 , 底板 的垂直位 移分布 也 顶
图4 上顺槽破坏场分布图
呈现 出明显的非对称性 。 ( )破 坏场分 布规律分析 2 从图 4可 以看 出: 巷道掘进后 , 在注浆锚杆 的浆液 有效 加固碎 裂围岩 的基 础上 , 注浆锚 杆提供 对加 固圈 内围岩的主动支护 , 巷道 的塑性 区的发展从 掘进 时就 得到有效地遏 制 , 因此 , 道周边 围岩 的塑性 区较 小 , 巷
21年 期 01 第6
童媳晨 科技
1 0 7
近 距 离煤 层 采空 区下 回采巷 道 的支 护力 学过 程 浅析
范爱文 , 思德 , 金 韩洪举
( 兖矿集 团南屯煤矿 , 山东 邹城 23 1 ) 7 5 5
摘
要
通过分析 回采巷道的支护力 学过程 , 出 理的支 护工况 , 提 合 确定相应的支护参数 , 研究其 护的可靠性 和支护效果 , 更有 效的促进巷 支护效果 支护力学
1 支 护 力学过 程分析
近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究
近距离下煤层回采巷道布置方式及支护技术研究煤炭工业的快速发展反映了煤炭在资源结构中的关键地位,而埋藏条件较好的煤炭资源已接近枯竭,所以煤层赋存条件相对差的的近距离煤层开采,渐渐受到人们的重视。
近距离煤层分布范围较广,在我国很多井田都有近距离煤层分布,近距离煤层对于传统单一煤层开采而言,其存在一定的差异性,其差异因素包括选择合理的开采顺序、上下煤层遗留煤柱应力分布特征、回采巷道合理布置方式及巷道支护等方面。
尤其是近距离煤层下行开采,上煤层开采后采空区遗留煤柱及巷道围岩应力重新分布会给下煤层回采巷道的稳定性带来消极影响,且下煤层开采时,顶板已经受到上煤层开采损伤破坏影响,从而增加了下煤层回采巷道围岩控制的难度。
下煤层回采巷道围岩控制的关键是回采巷道合理布置方式及近距离煤层支护体系的构建,因此,下煤层回采巷道合理布置方式和巷道支护系统是近距离煤层安全高效开采的重难点研究内容。
本文以神州煤业一采区南翼近距离煤层(8#、10#煤)开采为研究背景,通过模糊数学综合分析、理论分析计算与数值模拟相结合的方法,针对神州煤业近距离煤层(8#、10#)下层10#煤回采巷道合理布置方式与支护体系的构建展开详细深入的分析研究,并得到以下研究结论:(1)结合矿井地质条件、煤(岩)物理力学参数测试及围岩窥视对煤层顶底板岩性、节理和裂隙发育进行初步分析。
(2)收集类似地质条件的煤巷围岩稳定性分类指标数据,采用模糊数学的方法进行模糊聚类分析,运用Matlab进行迭代计算,进而得到神州煤业下组煤回采巷道围岩稳定性级别,为巷道合理布置及支护系统的构建提供理论支撑。
(3)分析煤柱下应力分布规律,通过滑移线场理论进行理论分析,由数学方法化简求得上煤层采空区遗留煤柱对底板的最大破坏深度理论计算公式,结合地质资料及围岩力学参数测试数据,得到上煤层开采对底板的最大损伤深度理论计算值为1.45m;理论计算过程中,运用极限平衡理论求得煤柱一侧采空时塑性区宽度计算公式。
近距离煤层下分层大断面切巷支护技术研究
s e t t l e me n t w a s 7 0 mm a f t e r i f r s t r o a d wa y e x c a v a t i o n,w h i c h i n c r e a s e s i n t h e s e c o n d r o a d wa y e x c a v a t i o n ,a n d s t a b i l i z e d a t 9 5 mm ;t h e wo r k i n g f a c e s i d e w ll a d e f o r ma t i o n s t a b i l i z e d a t 4 0 mm ,w h i c h i s r e l a t i v e l y s ma ll ;t h e g o a f s i d e w a l l d e f o m a r t i o n
s u p p o r t ” r o a d w a y e x c a v a t i o n a n d s u p p o r t t e c h n o l o g y wa s p r o p o s e d . Ac c o r d i n g t o t h e u n d e r g r o u n d t e s t r e s u l t ,t h e r o o f
煤
第4 9 卷第1 1 期
do i :1 0 .1 1 79 9 /c e 2 01 71 1 01 2
炭
工
程
Vo 1 . 4 9. No . 11
C OAL EN GI NE ERI N G
近 距 离 煤层 下 分 层 大 断 面切 巷 支 护 技 术研 究
李 中伟
近距离煤层开采采空区下巷道安全掘进技术研究
276近距离煤层在我国赋存范围较为广泛,当在近距离煤层采空区下部进行巷道掘进以及采面回采时,存在较多的不利因素,给巷道的掘进以及采面生产带来不利影响[1~2]。
山西某矿8煤及8煤层上分层层间距平均在6m,部分区域层间距在4m以下,8煤巷道在8煤上分层采空区下掘进时受到留设的护巷煤柱以及采面采动影响,巷道围岩控制困难[3]。
1 掘进巷道概况1811辅助运输巷(辅运巷)设计全长为1530m,其中I段长度为800m,II段长度为730m,该巷道I段上方为18201护巷煤柱,按照4m外错距离进行布置,在该段巷道与8煤上分层间距介于1.2~5.1m,平均在3.1m;1811巷II段内错8号煤层上分层18201采面85m,处于该采面采空区下侧,1811巷与上部18201采空区间距在1.0~2.7m,平均间距在1.8m。
1811巷道沿着8煤层底板掘进,煤层厚度介于4.6~5.2m之间,均厚在4.6m,煤层结构较为复杂,含有三层夹矸,其中有一层厚度在0.04~0.3m夹矸赋存较为稳定,煤层顶板为泥岩。
2 巷道掘进及围岩控制技术2.1 巷道掘进以及围岩控制设备8煤上分层18201回采工作面在2016.04月~2016.12时间段回采,8煤层1811巷于2018.05开始掘进,2019.04掘进完成。
巷道采用综掘机(12CM15-10B)割煤掘进,辅助运输采用的梭车(0SC32-48B)1,采用破碎机(PZL460-150A)对块煤及矸石破碎,后采用带式输送机(DSJ100/80/125)将掘进落煤及矸石运送至主运输巷。
由于巷道采用单巷掘进方式,每个掘进循环结束后,采用锚杆机(CMM25-4)对巷道围岩进行支护。
掘进及支护期间的材料、设备运输以及浮煤清理采用重载机(ZL20EFB)进行[4]。
2.2 掘进巷道防片帮技术措施由于1811巷道在18201采面采空区下方掘进,受到上覆煤层开采采空区以及护巷煤柱影响,1811巷道在I段掘进期间煤壁片帮情况严重。
旧街矿近距离煤层采空区下工作面掘进巷道支护研究
旧街矿近距离煤层采空区下工作面掘进巷道支护研究作者:郑海青,陈理强,李权来源:《科技资讯》 2014年第34期郑海青1 陈理强2 李权2(1.山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司山西阳泉 045000; 2.山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛 266510)摘要:旧街煤矿8、9煤层为近距离煤层,9101工作面位于上部8煤层工作面采空区下,煤层层间距仅为0.3~3 m,上煤层开采造成开采范围内的层间岩层(上煤层顶板,也是下煤层的顶板)变形破坏、裂隙发育,自稳性和完整性损失严重,下煤层工作面巷道顶板锚网支护无法起到应有作用,部分区域顶板甚至无法实施锚杆支护。
该文根据近距离煤层9101工作面实际地质和开采条件,选取“架棚和帮部锚网”联合支护作为采空区下掘进巷道支护方式,并确定了支护参数,通过现场实施和优化,保证了掘进巷道的良好支护,巷道得以正常掘进。
关键词:近距离煤层采空区下掘进巷道锚网支护架棚支护中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(a)-0029-011 工作面基本概况旧街煤矿9101工作面煤层标高为406~451m,地面标高为853~963m,埋深约为402~557m。
工作面西部为东区轨道巷;东部为矿界,以东为坡头煤矿;南部为9102准备工作面;北部为矿界,以北为新景煤矿;上部为8煤层8101、8102工作面采空区;下部无开采。
如图1所示。
9煤层煤厚度实测为3.2~3.5 m,平均3.35 m;接顶为0.3~5.5 m厚的灰黑色泥岩,直接顶上为8号煤采空区;煤层倾角在4~6°之间,平均倾角5°;煤层结构简单;煤层位于太原组上部,局部(主井附近)与8号煤层合并,为井田内稳定可采的中厚煤层。
2 采空区下掘进巷道支护影响因素分析(1)巷道岩层的地质条件。
9101工作面埋深为402~557 m左右,属于中等埋深工作面;工作面上覆盖山厚度在400 m左右,因此工作面主要受重力作用,垂直应力大。
基于近距离煤层开采巷道支护技术研究
基于近距离煤层开采巷道支护技术研究摘要:近些年,我国对近距离煤层开采技术的发展十分的迅速的,而且其已经在很多大型煤矿开采中被运用,因为对于矿区煤矿的产能要求相对较高、工作面上的采掘工作接替比较紧张,所以近距离煤层占据的比重很大,因此许多矿区进行近距离煤层开采,而且近距离煤层开采占据着我国煤矿开采中大半江山,对于近距离煤层巷道支护技术的研究也在不断的重视,本文将会对比进行简要的探讨。
关键词:近距离煤层;开采巷道;支护技术随着我国煤炭资源的不断开发,地表浅层的煤炭资源以及开采条件简单的煤炭资源,在逐渐的变得匮乏。
而相对深部以及开采复杂条件煤层开采的问题,也已经成为我国当下乃至将来相当的一段时间之内,为煤矿的高效生产带来了技术难题以及困扰,而近距离煤层开采巷道相关的技术问题便在其中。
1 影响近距离煤层开采矿压的相关因素1.1 上部分煤层开采过程中遗下的煤柱近距离煤层开采的下位煤层巷道,其主要的压力来源,主要是来自于上部分煤层开采中所遗留的煤柱,遗留的煤柱尺寸以及巷道周围的岩体性质,都会对其压力传递以及分布造成影响。
1.2 巷道周围的岩体性质巷道周围的岩体性质对于支护形式以及其参数等重要因素起到决定性的作用,主要包括周围岩体的物理力学属性、所含的矿物成分以及其裂隙的发育水平等方面。
这些相关因素,都会直接反映进行支护客体的存在状态。
1.3 下部分煤层巷道的布置方式针对于近距离煤层开采,下部分的煤层巷道布置主要有以下的三种方式:内错与外错布置形式以及重叠式的布置。
巷道的布置方式不同,那么,对于巷道周围岩体应力程度造成的影响也是不同的,这也是影响巷道支护困难程度以及支护效果的直接因素。
1.4 下部分煤层的顶板属性上部分的煤层开采,会在一定程度上造成其底板岩层的结构受到部分损伤,岩层结构的薄厚度以及岩石自身性质都会影响到,下部分煤层回采巷道的支护形式及其参数。
进行近距离煤层开采,两层煤碳之间的夹层结构厚度越大,岩石越完整,其所受到上层的煤开采影也会降低。
采矿工程采空区巷道掘进支护技术探讨
采矿工程采空区巷道掘进支护技术探讨摘要:如今,我国采矿业发展水平显著提高,巷道掘进和支护技术也在诸多领域得到广泛应用。
在巷道掘进施工中,容易发生地质变化或岩层失稳等问题,进而破坏巷道的稳定性,甚至引发巷道坍塌事故,巷道掘进和支护技术的应用可以有效提高采煤的安全性,使得采煤工作能够更好的开展下去。
由于地下环境恶劣、复杂多变,可能会存在有各种各样的风险,为了规避风险,提高采空区下巷道围岩稳定性,通过技术研究分析了巷道在采空区下掘进主要存在的技术难题,并根据实际生产情况,对原巷道断面进行优化。
有关单位需要进一步加强对技术应用效果的分析,明确技术应用期间有哪些需要注意的事项。
关键词:采矿工程;采空区;巷道掘进;支护技术引言在现代化发展的背景下,我国采矿行业要想进一步巩固市场地位,就应该严格保证各项施工技术实施的安全性。
基于此,在采矿巷道施工中,需综合考虑地质构造、围岩强度、粉尘杂质等方面条件,制订合理的掘进与支护方案,并结合工程实际选择合理的支护形式,在保障采矿质量和效率的同时,还能做到防患于未然,从根源上杜绝安全事故,以推动采矿行业经济效益和社会效益目标的共同实现。
1采空区巷道掘进支护相关概念1.1煤炭采矿工程巷道掘进与支护技术基础介绍巷道掘进是进行巷道支护的前提,需要对巷道进行一定的修饰完善才能进行后续支护。
目前在煤炭采矿工程建设中较为常用的巷道掘进技术综合使用的直眼掏槽和斜眼掏槽,在施工过程中会根据土层地质的变化进行方式的改变,比如说在遇到软岩夹层时就会运用斜眼掏槽技术进行掘进。
在进行掘进时,需要相应的设备作为支持进行配合工作,从而确保工作效率以及工作质量,结合机械设备的力量将掘进工作进行系统化推进,很大程度上可以提升采矿工作效率。
在巷道掘进工作完成之后,就为支护技术的实施做好了铺垫,可以结合周围地质条件进行支护工作。
在支护技术实施过程中需要注意预留煤柱,将预留的煤柱作为中心,在巷道的上下区段内进行煤柱预留,很大程度上降低巷道的承压力,可以保证采矿巷道行走安全;另外需要注意的就是以预留煤柱为中心进行排水工作和通风工作建设,以降低采矿工作受天气影响的程度。
近距离煤层采空区下综掘巷道顶板支护技术
近距离煤层采空区下综掘巷道顶板支护技术摘要:近距离煤层采空区下综掘巷道是一项具有复杂性和系统性的施工工程,施工中不仅要使用先进的设备和合理的工艺流程,还要根据施工矿井的地质情况来选择适当的综掘顶板支护。
本文针对工作面运输巷在掘进施工过程中,巷道将遇到采空区、区域内顶板冒落。
为确保施工安全,加强巷道顶板的支护技术质量。
关键词:煤层采空区;综掘巷道;顶板支护技术1 采矿工程中影响顶板支护技术运用的因素1.1 工作面运输巷围岩变形破坏(1)巷道围岩周围应力复杂。
在工作面运输巷掘进过程中会遇到断层、过采空区巷道影响,巷道围岩周边应力叠加。
巷道顶板和两帮变形比较严重。
(2)围岩软弱,岩性较差。
胶带沿煤层底板掘进,顶板为煤层,底板为泥岩和砂质泥岩围岩软弱,巷道周围围岩岩性比较差,巷道掘进容易从弹性变成塑性破坏。
(3)采动影响巷道。
工作面运输巷的东部为正在回采的工作面,属采动影响巷道,必须加强对工作面运输巷的支护,补打锚杆锚索进行加固支护。
(4)巷道支护参数不合理,锚杆支护强度不达标。
工作面运输巷目前采用锚网索支护,但是锚杆、锚索间排距布置不合理,锚杆预紧力不达标,应该用扭矩放大扳手进行扭矩放大。
对工作面运输巷顶板和两帮破碎段进行锚索加强支护,缩短锚索间排距,控制工作面运输巷破碎段围岩进一步裂隙发育。
1.2 巷道周围岩石的强度如果想要使得近距离煤层采空区下综掘巷道技术能够在最大限度上发挥自身的作用,那么需要对煤矿近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术进行合理地运用,从而使其发挥保护与支撑的重要作用。
另外,巷道周围岩石的强度也会对煤矿的近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术产生较大的影响,如若周围的岩石强度能够与锚杆的支持力之间形成正相关的关系,那么便可以实现强度的增加和支撑保护作用的实现。
1.3 巷道断面巷道断面的形状和尺寸等因素也是影响煤矿近距离煤层采空区下综掘巷道支护技术的重要组成部分。
因而,必须对相应的巷道断面进行合理地控制和设计,从而保证其可以正常发挥作用,不影响整个煤矿采矿工程的施工进度和质量问题。
近距离煤层群采空区下巷道支护技术探究
近距离煤层群采空区下巷道支护技术探究发布时间:2021-06-24T07:26:22.781Z 来源:《科技新时代》2021年3期作者:郭德全、陈亚、廖孝东、刘晓军[导读] 煤炭资源是众多行业发展所需的重要资源,与人们的生产生活密切相关。
四川川煤华荣能源有限责任公司赵家坝煤矿四川省广元市 628200摘要:本文主要研究近距离煤层群采空区下巷道支护技术,本文的研究以某煤矿工程的实际情况为例,首先分析确定下煤层工作面巷道的合理位置,结合经验公式确定巷道的布置方式及具体位置,重点分析上煤层开采对下巷道支护的影响,在此基础上总结关于巷道分段支护设计的具体方案,并针对该煤矿巷道设计的效果进行工业试验,验证设计方案的有效性。
希望通过本文的分析能够更加全面的了解近距离煤层群采空区下巷道支护的具体情况,也为后期设计更加合理的支护方案提供参考。
关键词:近距离煤层;采空区;下巷道;支护1引言煤炭资源是众多行业发展所需的重要资源,与人们的生产生活密切相关。
在国内煤炭储备中,存在大量的近距离煤层群,近年来国内关于近距离煤层群的开采规模不断扩大,但是这种类型的煤层群层间距比较小,上下煤层之间的开采会产生影响,下部煤层的开采存在较多的安全隐患问题,科学的支护方案是保证下部煤层安全开采的关键。
因此在现阶段加强对于近距离煤层群采空区下巷道支护技术的探究是十分必要的,能够更加全面的了解近距离煤层群下巷道支护设计的基本情况及设计要点,从而设计更加合理的支护方案,保障下巷道支护安全。
2工程概况该工程项目位于某成熟采煤区,巷道上方的煤层已经完成回采,北部靠近2号煤破坏区,与该区域的平均距离为7m,距离较比较小,符合近距离煤层特点。
2号、3号煤层的平均厚度分别为2.9m和2.1m,区域采煤稳定。
3号煤层的从下向上分为老底、直接底、伪顶、直接顶和老顶五部分,岩石类型分别为细粒砂岩、页岩、页岩、砂质页岩和中粒砂岩。
3下煤层工作面巷道合理位置的确定目前国内煤矿行业中针对近距离每层采空区下巷道位置和形式的确定主要分为内错式、重叠式和外错式三种不同的类型,具体选择要结合不同煤矿的实际情况确定。
近距离煤层群采空区下开采巷道支护技术研究
近距离煤层群采空区下开采巷道支护技术研究发布时间:2021-05-07T10:24:16.903Z 来源:《基层建设》2020年第34期作者:张承祖[导读] 摘要:在我国,近距离煤层群在煤炭赋存资源中占据了很大的比例,如西山矿区、大同矿区与神东矿区等。
晋能控股煤业集团小窑头煤业有限公司山西大同 037037摘要:在我国,近距离煤层群在煤炭赋存资源中占据了很大的比例,如西山矿区、大同矿区与神东矿区等。
随着开采规模的不断增大,许多矿区都对近距离煤层群下煤层进行开采,当煤层的层间距较小时,上煤层的开采对下煤层产生了较大的采动影响,上部工作面遗留煤柱会在底板岩层中传递应力,使下部煤层工作面巷道所处位置应力分布不均匀,巷道围岩稳定性差,支护较为复杂。
本文对近距离煤层群采空区下开采巷道支护技术进行研究。
关键词:支护;巷道;合理位置1工程概况某矿43104工作面位于井下西十一采区,开采3号煤层,东为43106采空区,南邻3号煤回风巷,西部为已回采的43102工作面,北为随老母断层。
该面上覆2号煤均已回采,北部切眼附近为巨成矿2号煤的小窑破坏区,2号煤与3号煤的层间距为7~15m,平均11m左右,属于典型的近距离煤层。
2号煤层厚度为2.25~3.43m,平均2.8m;3号煤层厚度为1.20~2.60m,平均1.9m,煤层平均倾角为5°,属于全区稳定可采煤层,3号煤层顶底板岩层情况如表1所示。
表13号煤层顶底板特征2下煤层工作面巷道合理位置的确定根据前人研究结果可知,目前近距离煤层采空区下巷道布置方式可以分为外错式、重叠式、内错式三种。
结合西铭矿43104工作面的实际条件,采用内错式布置巷道方式(如图1所示),不但可以改善巷道所处应力环境,也可以减小上部遗留煤柱对下煤层工作面的影响。
图1巷道布置示意根据矿山压力力学分析和前人总结出的内错距计算公式,将下煤层巷道布置于上煤层遗留煤柱影响范围之外,可以按照下式计算内错距离:式中:L为上、下煤层巷道错距,m;h1为层间岩层厚度,取均值11m;h2为下煤层巷道高度,取1.9m;θ为应力影响角,取35°。
煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究
煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究摘要:随着现代化技术的不断应用,对于煤炭开采提出了更高要求,特别是井下采煤过程中大断面巷道的支护问题,需要有关技术人员和施工人员加大重视力度,积极创新巷道支护技术,为我国煤炭开采工作做出积极贡献。
大断面巷道支护对煤矿工程的安全开展具有重要意义。
以大断面巷道支护技术的内涵为切入点,简单介绍了大断面巷道支护技术在煤矿工程中的优势,并对大断面巷道支护技术在煤矿工程中的应用要点进行了进一步探究,希望为煤矿工程中大断面巷道支护技术的应用提供一些参考。
关键词:煤矿井下采煤;大断面巷道;支护技术引言作为社会经济发展的重要基础能源,煤炭产量与质量问题往往直接影响着企业的建设与发展。
煤炭是中国的重要能源,分布广泛且丰富,对中国的经济发展起着至关重要的作用。
随着科技和现代化建设的快速发展,人们对煤炭资源的需求量日益增加。
大断面巷道掘进是煤矿开采的一次重大突破,其内部岩体受力状态、断面利用率、用料量、劳动强度均表现出特殊性,传统煤矿小断面巷道掘进支护技术无法满足大断面巷道掘进支护要求。
因此,为了实现煤矿高产高效开采,探索正确的煤矿大断面巷道掘进支护方法以及经济合理的支护参数、快速高效的支护工艺具有非常突出的现实意义。
1大断面巷道支护技术的内涵大断面巷道是相对于传统煤矿巷道断面而言,传统煤矿巷道断面在10m2左右,而大断面煤矿巷道在24m2及以上,为煤炭运输、人员进出提供了便捷的通道。
大断面巷道支护则是采用支架安设、锚固等方式,减少大断面巷道围岩移动,固化表层松散煤体,防控已破坏、散离围岩冒落。
根据支护技术类型的差异,支护机理也具有一定差异。
以锚网索喷大断面巷道支护技术为例,其主要是在清理基面的基础上,钻设孔洞,灌入浆料,牢固安装锚杆后悬挂钢丝网,将混凝土喷射到钢丝网上形成防护层,可以通过锚杆托盘、金属网、杆体、锚固剂、螺母等部分共同加固围岩,并借助锚索对大断面巷道层状顶面跨度减小作用,将采煤各岩层固结为一个整体,确保顶板稳定性。
浅谈近距离煤层下巷道掘进安全支护技术应用
浅谈近距离煤层下巷道掘进安全支护技术应用发布时间:2022-10-26T08:31:14.882Z 来源:《科学与技术》2022年12期6月作者:白云[导读] 煤矿巷道掘进安全支护在煤矿开采工作中发挥着重要作用,白云四川芙蓉川南建设工程有限公司四川宜宾 644000摘要:煤矿巷道掘进安全支护在煤矿开采工作中发挥着重要作用,能够有效的保障煤矿开采的安全性,近距离煤层下巷道掘进中需要确保顶板的稳固性。
基于15302进风巷掘进工作过程中会受到3号煤层采空区的较大影响,在巷道掘进478米到525米段层间距不到五米,就会出现巷道掘进效率不高和较大难度顶板支护等问题。
在15302进风巷近距离煤层掘进段顶板支护中需要应用科学合理的安全措施。
通过实践应用发现,在应用合理的安全支护措施后能够取得明显的效果,在薄煤层掘进工作过程中不会发生顶板破碎和垮落等问题。
关键词:近距离煤层、巷道掘进、安全支护、技术应用煤矿巷道支护是确保煤矿安全开采的主要手段。
煤矿巷道当前主要应用的支护方式为锚网索支护,但是,在间距相对较小的煤层和顶板较薄的顶板以及围岩容易破碎的情况下,锚杆或者锚索将不能够锚固在完整稳定的岩层中,这样不能够有效的进行锚固,也不能够有效发挥出主动支护的作用。
在锚网索不能够进行有效支护的情况下常常应用工字钢棚和U型钢棚等被动支护构件,但是,被动支护构建存在着较多的缺陷,例如大部分的被动支护构建都很笨重,在安装过程中相对较为复杂,棚腿还容易发生弯折现象,还具有较高成本和维护相对困难等问题。
另外,当前应用的支护方式对薄弱顶板强化支护较为关注,但是没有对巷道帮部和顶板支护强度影响巷道整体稳定性方面进行充分考虑,导致巷道支护不具有较好的效果。
在工作面回采过程中,上部采空区残余支承压力和工作面采动应力对回到巷道产生了较大的影响,容易造成巷道冒顶、片帮以及底鼓等不良现象,对煤矿矿井的安全生产极其不利。
一、15302工作面基本情况介绍某煤矿企业15302进风巷在芦北15号煤采区,工作面的标准高度为420米到481米,地面标准高度为920米到1087米,煤炭埋藏深度大约为515米到621米之间,巷道实际的长度大约为2055米。
煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究
煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究摘要:煤炭作为最重要、应用最广泛的能源资源之一,具有可燃性强、便捷性高且储存方便等特点,与人们的生活息息相关。
随着煤炭开采深度的增加,煤矿深井巷道巷壁和岩壁土层(岩层)不够坚固,难以承受如此大的压力。
在此环境下,中国煤矿开采技术向着更高的水平发展。
在开采过程中,煤矿深井巷道呈现一个大断面,本文对大断面巷道支护技术进行研究,以期对煤矿井下采煤过程顺利进行提供帮助。
关键词:煤矿井下;采煤过程;大断面;巷道支护;技术研究1煤矿井下大断面巷道概述随着煤矿开采深度的增加,深井巷道围岩及围岩的性质和环境越来越复杂,对巷道支护技术提出了严格的要求。
煤矿大断面巷道支护技术是我国煤矿工程安全的基石。
这是一种在煤矿开采中对坚固性不足的土壤(岩石)层进行支护的技术。
它可以在一定程度上提高深井巷道围岩和巷道围岩的承载力,提高煤矿开采的安全性,保证煤矿开采的顺利实施。
图1所示为a煤矿大断面巷道支护断面。
2 大断面巷道支护技术的作用及特点2.1 作用随着煤炭开采深度的增加,煤矿深井巷道承受了比地表开采更多的压力,导致深井巷道易受不良土壤条件和地质条件的影响,出现巷道顶部不稳定的状况,甚至发生顶部塌陷、脱落事故。
综上所述,大断面巷道支护技术在煤矿井下采煤过程中的作用在于加固深井巷道,提升巷壁和岩壁承受力,保持深井巷道的稳定性,进而确保井下作业人员的人身安全。
图 1 A 煤矿大断面巷道支护断面示意图2.2 特点大断面巷道支护技能在煤矿井下采煤过程中使用广泛,主要有以下 4 个特色:a) 安全性高。
大断面巷道支护技能最重要的特色就是提高煤矿井下采煤作业的安全性。
具体而言,煤矿井下采煤过程中使用大断面巷道支护技能可以提高作业稳定性,有助于提高深井巷道巷壁和岩壁的承载能力,从而加强开采施工人员的安全保障。
b) 装置简易、操作快捷。
相关技能设备装置过程简易,较易上手操作。
此外,高强支护技能操作简洁,不会给施工人员带来很大负担。