高水材料充填沿空留巷技术的研究与应用

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沿空留巷技术研究与应用

沿空留巷技术研究与应用沿空留巷技术是一种针对地下矿山开采过程中的巷道支护问题的新型技术，通过在巷道上方留置一定宽度的空间，利用支撑结构来实现巷道的支护，有效地解决了传统巷道支护方式存在的问题。

近年来，沿空留巷技术在矿山工程中得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。

本文将重点介绍沿空留巷技术的研究现状和应用场景，并对其未来的发展方向进行探讨。

一、沿空留巷技术的研究现状1.技术原理沿空留巷技术是一种在地下矿山开采过程中利用巷道上方留置一定宽度的空间，通过支撑结构来实现巷道的支护的新型技术。

其主要原理是通过在巷道顶部安装钢架或悬吊支撑结构，将顶板处的分散荷载集中到支撑结构上，从而减小了顶板的荷载，增加了巷道的承载能力，并且在支撑结构的作用下，有效地减小了地质应力对巷道的影响，降低了巷道的变形和开裂。

2.研究进展近年来，针对沿空留巷技术的研究取得了一系列的进展。

学者们对支撑结构的形式、材料、安装方式等进行了深入研究，提出了一系列有效的支护方案。

通过数值模拟和物理模型试验等手段，对沿空留巷技术的支撑效果进行了分析和验证，为其在实际工程中的应用提供了科学的依据。

1.岩石类矿山在岩石类矿山的开采过程中，由于地质应力的作用，巷道顶板易出现开裂和坍塌的情况，传统的支护方式难以满足巷道的安全要求。

而沿空留巷技术能够有效地减小地质应力的影响，提高巷道的承载能力，因此在岩石类矿山中具有广阔的应用前景。

2.煤矿未来，需要进一步改进沿空留巷技术中的支撑结构形式、材料和安装方式等，提高其适用范围和适应性，以满足不同地质条件下的巷道支护需求。

2.工程应用随着沿空留巷技术的不断改进和完善，其在地下工程中的应用将会越来越广泛。

未来需要加强对该技术在实际工程中的应用，总结经验和教训，为其在工程中的规范化应用提供依据。

3.科研攻关在沿空留巷技术的研究中，还存在一系列的难点和问题，需要加强科研攻关，推动该技术的进一步发展。

如何在巷道开挖过程中避免对支撑结构的破坏，如何提高支撑结构的疲劳寿命等都需要进一步的研究和探讨。

高水速凝材料充填下沿空留巷技术试验研究

～
象。十五层煤瓦斯含量平均为０．０２５ｍ／ｔ，属低瓦斯煤
Ｋｅｙｗｏｒｄｓｒｏａｄｗａｙａｌｏｎｇｇｏａｆｈｉｓｈｗａｔｅｒｉｆｌｌｉｎｇｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒ
１１１５０８运输巷的生产地质条件
文献标识码
ＦｉｌｌｉｎｇＡｌｏｎｇＴｈｅＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙＯｎＲｏａｄｗａｙＧｏｂ
ＺｈｏｕＸｕ—ｍｉｎｇ
（ＬｏｎｇＭｅｉＪｉＴｕａｎＱｉｔａｉｈｅｂｒａｎｃｈｉｎＬｏｎｇｈｕｃｏａｌｍｉｎｅＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＱｉｔａｉｈｅ１５４６００）
新兴煤矿１１５０８运输巷巷道设计长度９３０ｍ。服务年限为２ａ。地面标高为＋１９８．０一＋２１５．８ｍ，巷道距地表平均垂深５４８．８ｍ。十五层煤第一层顶板为泥灰岩，均厚０．５６ｍ，灰色，致密坚硬，平均单向抗压强度为８６．８７ＭＰａ，第二层顶板为泥岩，均厚３．８５ｍ，深灰
ｍａｔｅｒｉｌａａｎｄｈｉｇｈｗａｔｅｒｉｆｌｌｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｌｏａｎｇｔｈｅｒｏａｄｗａｙｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｃｔｉｖｉｔｙｌａｗｏｆｇｏｂｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．ａｎｄｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉｌａｔｅｓｔｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅ

高水材料巷旁充填技术在沿空留巷的应用

江西煤炭科技2019年第2期高水材料巷旁充填技术在沿空留巷的应用刘敬佩(山西阳泉煤业(集团)有限责任公司新元公司,山西晋中045400)摘要:阐述了阳煤集团新元公司3413综采工作面辅助进风巷采用的高水材料巷旁填充技术的设计和施工过程,取得了良好的填充效果。

关键词:沿空留巷;高水材料;巷旁充填;充填墙体中图分类号:TD353文献标识码:B文章编号:1006-2572(2019)02-0170-03 Application of Roadside Packing Technology of High Water Material in Gob-side Entry RetainingLiu Jingpei(Xinyuan Co.,Ltd.,Yangquan Coal Industry Group Co.,Ltd.,Jinzhong,Shanxi045400)Abstract:The paper elaborates the design and construction process of roadside packing technology of high water material in service intake airway at3413fully mechanized mining face,Xinyuan Co.,Ltd.,Yangquan Coal Industry Group Co.,Ltd.,which achieves better filling effect.Key words:gob-side entry retaining;high water material;roadside packing;infillwall阳煤集团新元公司3413综采工作面位于一水平四采区,地面标高+1078.0m～+1139.2m,工作面标高+612.8m～+717.4m,埋藏深度466.0～487.2m;工作面走向长1543.5m,倾斜长190m;开采3#煤层,煤层厚度2.15～2.79m,平均厚度为2.49m,煤层倾角2°～11°,平均6°。

沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用

２０１７年第建设与开采生产・
沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用
黄士辉
（滕州市煤矿安全监察执法大队，山东滕州２７７５００）
摘要该文介绍了常用巷旁充填材料。建立了巷旁充填沿空留巷 “ 限定变形” 力学结构模型，得出了充填体宽度计算公式。
概括了巷旁充填工艺系统。现场工业性试验表明，采用普通混泥土材料、ＣＨＣＴ系列材料、高水速凝材料进行巷旁充填，结合充填体两侧单体支柱临时支护和充填体上方及两侧锚杆（索）等支护，可有效控制顶板岩层运动，达到良好的留巷效果。
关键词充填材料中图分类号 “ 限定变形” 充填工艺充填体宽度巷旁充填沿空留巷Ｂｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５～２８０１．２０１７．０１．００１
ｓｅｉｒｅｓｍａｔｅｉｒａｌ，ｈＪ【曲一ｗａｔｅｒｍａｔｅｉｒａｌｆｏｒｒｏａｄｓｉｄｅｐａｃｋｉｎｇ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｈｔｈｅｔｉｆｌｌｉｎｇｂｏｄｙｐｉｌｌａｒｔｅｍｐｏｒａｒｙｓｕｐｐｏｒｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｐａｃｋｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓａｌｏｎｇｒｏａｄａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｍｏｄｅｌｃａｌｌｅｄ” ｌｉｍｉｔｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ”ｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｇｏｂｓｉｄｅｅｎｔｒｙｒｅｔａｉｎｉｎｇ，ｓｏｌｖｅｄｔｈｅｗｉｄｔｈｏｆｉｆｌｌｉｎｇｂｏｄｙ．Ｓｕｍｍｅｄｕｐｔｈｅｉｌｆｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍ．Ｆｉｅｌｄｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇｐｒａｃｉｃｔｅｓｈｏｗｓｈａｔｔｕｓｉｎｇｃｏｍｍｏｎｃｏｎｃｒｅｔｅｍａｔｅｉａｒｌ，ＣＨＣＴ

3 柏建彪-高水速凝材料巷旁充填沿空留巷技术研究

试验编号顶底板两帮 Ⅰ、Ⅱ项试验与Ⅲ对比移近量减少百分数／ %
移近量减少值／mm
顶底板
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 275 90 685
两帮
顶底板
71.4
两帮
488
84.4
374
960
264
578
586
314
61.0
54.3
柏建彪教授13951359087
21
注浆加固
沿空留巷围岩控制技术研究
注浆孔布置
沿空留巷围岩控制技术研究
ZKD高水速凝材料加灰渣的单轴抗压强度 ZKD 高水速凝材料加灰渣的单轴抗压强度
用量编号灰渣种类胶结料 1 2 3 4 5 6 7 8 9 烟道灰 1 烟道灰 2 烟道灰 3 烟道灰 4 沸渣 1 沸渣 2 沸渣 3 沸渣 4 沸渣 5 350 350 350 350 350 350 350 350 350 /kg·m-1 水 700 700 700 700 700 700 700 700 700 灰渣 450 440 400 420 480 485 475 485 480 1d 2.48 2.51 1.77 2.47 2.85 2.80 2.91 3.08 3.06 单轴抗压强度 3d 2.98 2.92 2.57 3.05 3.86 3.56 3.49 3.47 3.67 /MPa 7d 3.15 3.35 2.84 3.35 4.33 3.89 3.73 3.93 4.02 28d 4.27 4.22 3.57 3.65 4.62 4.73 4.75 5.04 4.76
柏建彪教授13951359087
29
沿空留巷围岩控制技术研究
高水速凝材料充填空巷实例－潞安王庄煤矿
柏建彪教授13951359087

超高水材料充填开采兼沿空留巷技术应用研究

图１工作面井下相对位置
表１煤层顶底板情况
本文针对城郊煤矿的具体条件，结合对超高水材料性质的分析，研究如何在综采面超高水材料袋式充填开采技术的基础上实现回采巷道的沿空留巷，并将其应用到城郊煤矿的生产实践中。该技术的研究与应用对充填开采及沿
术的一次重大技术变革 “Ｊ。
如果在充填开采的同时实现回采巷道的沿空留巷，不
仅可以大大提高矿井的煤炭资源回采率，降低巷道掘进率，
而且可最大程度地减缓煤炭开采的覆岩活动及地表下沉与
变形程度，促进生态矿山建设，实现矿井的可持续发技术
２．１充填材料
充填开采兼沿空留巷技术的关键就是充填材料的选取，充填材料的性能决定着充填开采及沿空留巷的成败。超高水材料是中国矿业大学研制的一种充填材料，由Ａ、Ｂ两种物料构成，具有流动性好，速凝早强的特点。其中：Ａ
巷技术的研究。
１０
２０１３年第１１期
煤
炭
工
程
护。运输斜巷净宽３．６ｍ，用于进风、运煤及存放设备。回风巷净宽３．６ｍ，用于回风及辅助运输。
的充填体在不需要借助外力的情况下达到自稳时即可进行
下一个循环的割煤、移架。充填体达到自稳的条件是充填体自身的抗压强度大于其自重应力。而Ｃ２４０１工作面选用水体积为９５％充填材料，拉架时充填体应达到的抗压强度Ｐ计算如下：混合浆液的密度取Ｐ＝１１００ｋ￣ｍ，重力加速

沿空留巷技术研究与应用

ＤＯＩ：１０．１９３９２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１７３４１．２０２０１５００４沿空留巷技术研究与应用王　博峰峰集团辛安矿　河北邯郸　０５６２００摘　要：沿空留巷技术在我国的应用最早可以追溯到２０世纪５０年代，之后一直是煤矿开采的重要研究方向。

按照沿空留巷的支护方式，我国沿空留巷技术到目前为止大致经历了各阶段的发展。

我国将沿空留巷技术由薄煤层工作面推广到了厚煤层综放工作面。

如大同煤矿集团雁崖煤业有限公司一综放工作面进行了综放大断面沿空留巷试验。

所选巷道在支护时，巷内采用锚杆＋锚索＋喷浆联合支护，巷旁支护运用高水材料充填加上空间锚栓加固网技术，成果地将上一阶段的运输巷道留作下一阶段的回风巷道使用。

关键词：沿空留巷；支护；技术研究一、项目目前的状况近年来，采用切顶卸压留巷技术已进行了初步发展和研究，但根据矿井基本情况的不同，所选择的具体切顶卸压参数和支护参数等均不近相同，目前个别矿井已经实施该工艺，前期效果不错，但会快速的造成巷道变形，造成巷道不能继续使用，峰峰集团作为在留巷方面也做了很多研究和实验，万年矿实施过该技术，但到巷道需要二次利用时，已不能满足要求，需要进行扩整，我矿作为老矿井，资源面临枯竭，服务年限急剧下降，衔接极度紧张，为解决上述问题，无煤柱留巷技术是一项很好的解决对策，同时为进一步研究切顶卸压技术的可行性和适应性，我们大胆采用了该留巷技术，该技术目前已成功留巷５００ｍ，留巷工程已经结束，目前正在进行进一步的资料分析，找出优点，分析不足，为下一步的留巷提供宝贵的借鉴经验。

二、试验的过程与结果（一）顶板预裂炮眼施工和预裂切缝试验为保证留巷效果，减弱工作面回采过程中动压对留巷的影响，须对运煤巷留巷段进行切顶卸压处理，共计切顶５００ｍ。

在运输巷中梯形断面切缝孔在顶板中线偏上帮２０００ｍｍ，与铅垂线方向夹角为１０°，向工作面方向倾斜，深度１１０００ｍｍ。

爆破时，每个爆破钻孔安设５根聚能管，聚能管长度为１．５ｍ，孔口聚能管长度１．３ｍ，孔口封泥长度为３．７ｍ，具体装药量及爆破方式根据现场试验效果确定。

薄煤层开采高水材料巷旁充填沿空留巷技术研究

１工程概况及支护条件南屯矿３６０２工作面运输顺槽位于十三采区东南部。工作面长１６４．５ｍ，推进长度１１４７ｍ，平均煤厚
０．９２ｍ。北部为采区四条上山；东部为３６０４工作面（未开采）；西为３６０１工作面（未开采支架对煤帮的支护阻力；
Ａ一侧压系数；
一
作者简介：李树荣（１９６２一），男，汉族，山东寿光人，中共党员，工程技术应用研究员。博士学位。现任兖矿集团南屯煤矿矿长。
采高；上覆岩层平均容重；
日一开采深度；
柱。直接顶为十下灰岩，厚５．３ｍ，基本顶为泥岩，厚８ｍ，直接底为铝质泥岩，厚１．２ｍ．
图１沿空留巷力学模型
３６０２运输顺槽顶板无支护，帮采用ｑｂ２０ｍｍ× １５００ｍｍ螺纹钢等强锚杆，锚固剂ＣＫ２８６０型，１支／孔，帮部锚杆排距１３００ｍｍ，每排布置２根，上部一根布置在煤岩界面以下１００ｍｍ处，下部一根布置在距底板不
认为其间的剪力为零；（３）基本顶的自重沿平行岩层和垂直岩层方向分
解成两组力；
筋等强螺纹钢锚杆，顶锚杆问距确定为１５００ｍｍ，排距为１３００ｍｍ，顶锚固剂选用ＣＫ２８６０型，每孔一支，菱形金属网护顶等作为补强支护。
一
１１４

瑞丰煤业超高水材料充填技术研究与应用

基本情况，设计了超高水材料混合充填技术与工艺，系统地介绍了充填技术装备与组成，成功地
实现了工作面运输巷沿空留巷。观测结果表明，采用高水材料充填技术，可有效避免地面沉降，
保证充填效果，实现煤炭资源的最大回收。
ｓｓｅｔａｌｎｒｄｃｄＴｅｇｔｗａｅａｎｄａｏｇｔｅｇａｆｔｅｔｎｐｒｔｎｇｔｗａｎｔｅｃａｎｎａｅｗａｙｔｍａｉｌｉｔｏｕｅ．ｈａｅｙｒｔｉｅｌｎｈ０ｆｏｈｒｓｏｔｉａｅｙｉｈｏｍｉｉｇｆｃｓｃｙａａｏｌｓｃｅｓｕｌｅｌｅ．Ｔｅｏｓｒａｉｎｒｓｌｈｗｄｈｔｈｐｌａｉｎｆｈｌａ — ｈｇｔｒｍａｅａａｋｉｕｃｓｆｌｒａｉｄｙｚｈｂｅｖｔｅｕｔｓｏｅｔａｔｅａｐｉｔｏｔｅｕｔｏｓｃｏｒｉｈｗａｅｔｒｌｃｆ１ｉｂ１ｔｃｎｌｇｏｌｆｅｔｅｙａｏｄｔｅｓｒａｅｇｏｎｕｓｄｎｅ，ｅｓｒｈａｋｌｅｆｃｎｅｌｅｔｅｍａｅｏｅｙｏｅｈｏｏｙｃｕｄｅｆｃｉｌｖｉｈｕｆｃｒｕｄｓｂｉｅｃｖｎｕｅｔｅｂｃｌｆｔｄｒａｉｈｘｒｃｖｒｉｆｅａｚｆｔｅｃａｅｏｒｅ．ｈｏｒｓｕｃｓｌ
煤
炭

薄煤层综采新型高水材料巷旁充填沿空留巷技术研究

充填体的稳定性。结果表明：所留巷道围岩变形量较小，留巷效果很好，说明该技术能够很好地
适应薄煤层综采工作面沿空留巷的围岩活动规律，具有很高的推广价值。
关键词：沿空留巷；薄煤层；综采；新型高水材料；巷旁充填
中图分类号：ＴＤ３５３文献标识码：Ｂ文章编号：１６７１— ０９５９（２０１３）０８－００５０－０４
作。
５０
２０１３年第８期
煤
炭
工
程
否需要再架设调节模板。若距离大于１００ｍｍ，则需要架设
一
层调节模板；反之则不需要架设。２）充填袋。由７８２８工作面生产技术条件可知，工作面每日推进４．２ｍ。因此，充填班必须构筑４．２ｍ的充填体。
侧的推力及顶板压力等复合作用下，充填体可能会失去稳
支护结构体系满足留巷要求，它不但应具有早期承载性能和足够的最终承载能力，而且应具有稳定可靠的承载结构，保证顶板不离层，使采空侧顶板能较好地破断垮落。这定性，向巷道侧滑移。７８２８工作面煤层倾角较小，且不存在采空矸石向充填
展前景。
薄煤层综采技术因煤层薄、设备配套不易、操作不方便等原因在我国应用较少，此种条件下的沿空留巷更
是少之又少。
临沂矿业集团各矿煤炭资源紧缺，采掘接替紧张，集团公司与各矿领导一直重点关注如何解决该问题，邱集煤矿主采的７煤层剩余服务年限仅有８ａ。为此，邱集煤矿与中国矿业大学进行技术合作，在７８２８薄煤层综采工作面轨

高水材料巷旁充填沿空留巷技术应用研究

第44卷第2期2021年2月煤炭与化工Coal and Chemical IndustryVol.44No.2Feb.2021采矿与井巷工程局水材料巷芳充填沿空留巷技术应用研究赵昕楠1,2,3（1.煤炭科学技术研究院有限公司矿用油品分院，北京100013;2.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，：!匕京100013;3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室，北京100013）摘要：煤矿沿空留巷具有提高煤炭回采率、减少掘进巷道工程量和利于采掘接替等优势。

常村煤矿为减少巷道成本，缓解采掘压力，采用高水材料巷旁充填技术替代小煤柱护巷，根据现场条件，高水材料水灰比为2:1,巷旁充填宽度为lm,并辅以巷道补强支护、超前加固技术保证沿空留巷效果，实施后，工作面实现无煤柱开采，减少巷道掘进量，一条沿空留巷就为矿井节约成本700余万元，为矿井高效生产提供了保障。

关键词：沿空留巷；加固支护；高水材料充填；采掘接替中图分类号：TD353文献标识码：B 文章编号：2095-5979（2021）02-0062-04 Study on the application of goaf retention in highwater material roadway fillingZhao Xirman1,23(1.Mine Oil Products Branch,Coal Science and Technology Research Institute Company,Beijing100013,China;2.Coal Resources Exploitation and the State Key Laboratory of E nvironmental Protection,Beijing100013,China;3.NationalEnergy Technology and Equipment Laboratory of Coal Utilization andEmission Control,Beijing100013,China) Abstract：Goaf roadway retention in coal mines had the advantages of improving coal recovery rate,reducing the amount ofmining roadway and facilitating the replacement of mining.In order to reduce the cost of roadway in Ghangcun Mine,alleviate the pressure of the excavation,the filling technology on high water material instead of small coal pillar roadwayprotection was adopted,according to the field condition,high water material water cement ratio of2:1,beside the roadwaywidth was1m,filling and supplemented by strengthening technology with advance roadway supporting and reinforcingguarantee for the effect,after implementation,working face coal pillar mining was realized,mining was decreased,savingmore than7million yuan,the technology provided the safeguard for the mine production efficiency.Key words：goaf retention roadway;support reinforcement;high water material filling;mining succession0引言煤矿沿空留巷技术通过各个科研单位的不断研究和各矿区试验的不断改进下，已取得一定的成熟经验，目前在各大矿区均有推广应用X。

沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用

沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用摘要：沿空留巷巷旁充填技术不但能够解决高瓦斯工作面通风问题，还能实现不留煤柱连续回采，而沿空留巷围岩控制的关键是巷旁支护体，因此，对沿空留巷进行研究，对沿空留巷实践具有一定的指导意义。

所以，希望通过不断地研究，能研制出更好的方法。

关键词：沿空留巷；巷旁充填支护技术；应用引言巷旁充填带支护技术是近年来发展起来的一种新型巷旁支护技术，国内外沿空留巷实践表明，充填材料整体浇注后，充填体能克服传统巷旁支护的根本缺陷，显示出了其技术经济的优越性。

1巷旁充填材料研究现状1.1普通混凝土充填材料普通混凝土具有终凝强度高、劳动强度小、成本低和充分利用矸石以减少矸石排放等优点，但初凝时间较长、初期强度低。

根据实验，当混凝土水灰比为0.5：1时，充填体材料3d、7d、28d的强度分别为8.56MPa、13.65MPa、23.52MPa。

巷旁充填材料选用普通混凝土时，如果结合巷内锚、网、索联合支护，充填体两侧采用单体液压支柱临时支护以及采空区侧用锚索加强支护，能充分弥补普通混凝土初凝时间长、初期强度低的缺点，有效地控制顶板岩层，达到预期留巷效果。

1.2CHCT系列充填材料CHCT系列充填材料由石子、水泥、砂、水、粉煤灰及复合外加剂组成，复合外加剂包括早强剂、减水剂、保水剂和引气剂等部分。

充填材料1d、2d、3d、7d、28d抗压强度分别可达5MPa、10MPa、12MPa、15MPa和28MPa。

巷旁充填材料选用CHCT系列充填材料时，充填体效用主要体现在两个方面：（1）有效控制顶板离层、及时切顶，使巷道保持稳定；（2）及时封闭采空区，防止漏风和煤的自燃，避免采空区有害气体进入工作空间。

1.3高水速凝材料高水速凝材料由甲料、乙料两种材料组合使用，甲、乙两湿料混合均匀后形成大量钙矾石，凝胶体充填在钙矾石骨架中，形成固结体。

高水材料充填体具有早期强度高、凝固速度快、增阻速度快、密闭采空区效果好等特点。

新三矿高水材料充填沿空留巷技术应用研究

冀中能源峰峰集团南部矿井生产稀缺煤种一冶炼焦精煤，具有低灰、低硫、低磷、挥发分适中、黏结性强的特点。但由于技术限制，当前煤炭产出率较低。而高水速凝材料具良好塑性，既适应回采工作面顶板活动规律，又能有效控制围岩变形，是理想的巷旁充填材料。因此，为探索更高效的开采技术，实现更高的经济效益，在新三矿１６２５０６工作面实施了高水材料巷旁充填沿空留巷技术应用研究。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｍａｋｉｎｇｌａｎｅａｌｏｎｇｇｏａｆｔｈｒｏｕｇｈｉｆｌｌｉｎｇｗａｔｅｒ—ｒｉｃｈｍａｔｅｉｒａｌｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐ — ｐｌｉｅｄｔｏｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｉｃｋｃｏｌａＳＯｔｈａｔｐｏｄｒｕｃｉｎｇｒａｔｅｏｆｃｏａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｌａｂｅｎｅｉｆｔｓｃａｎｂｅｉｍｐｏｖｒｅｄ，ｃｏｎｓｔｒｕｃ－
ｒｏｃｋｃｏｎｄｉｉｔｏｎｏｆｍｅｃｈｎｉａｚｅｄｍｉｎｉｎｇｏｆｔｈｉｃｋｃｏｌ，ａａｎｄｗａｔｅｒ—ｒｉｃｈｍａｔｅｒｉｌａｍｅｅｔｎｅｅｄｏｆｍａｋｉｎｇｌａｎｅｌｏａｎｇｇｏａｆｂｅｓｉｄｅｔｈｉｃｋｃｏ１．ａＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｋｉｎｇｌａｎｅｌｏａｎｇｇｏａｆ；ｒｏｃｋｓｅｐｒａａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ；ｒａｐｉｄｈａｒｄｅｎｉｎｇｍａｔｅｉｒａｌ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｉｔｎｇｗａｌｌｈｒｔｏｕｇｈｉｆｌｌ —

高水材料沿空留巷关键技术

高水材料沿空留巷关键技术一、引言高水材料沿空留巷技术是一种在煤矿井下使用的灌浆技术，它可以有效地填充矿井中的空隙，提高煤矿的安全性和稳定性。

本文将详细介绍高水材料沿空留巷技术的关键技术和应用。

二、高水材料沿空留巷原理高水材料沿空留巷是指在井下使用高水泥浆或聚合物浆液对矿井中的空隙进行填充。

这种技术可以增加矿井的支撑力度，提高其稳定性和安全性。

同时，由于其具有良好的流动性和可塑性，可以适应各种复杂地质条件。

三、高水材料沿空留巷关键技术1. 高水泥浆液配比高水泥浆液配比是影响灌浆效果和成本的重要因素之一。

在确定配比时需要考虑到深度、温度等多个因素，并根据实际情况进行调整。

2. 浆液输送系统设计灌浆过程需要将浆液输送到目标区域，因此输送系统的设计非常重要。

需要考虑到输送距离、输送高度等因素，选择合适的输送方式和设备。

3. 喷射设备选择喷射设备是将浆液喷射到目标区域的关键设备。

需要根据矿井的不同地质条件和工作环境，选择合适的喷射设备。

4. 灌浆施工工艺灌浆施工工艺是影响灌浆效果和成本的另一个重要因素。

需要根据实际情况进行调整，合理安排施工顺序和时间，并采取有效措施保证灌浆效果。

四、高水材料沿空留巷应用高水材料沿空留巷技术已经广泛应用于煤矿井下。

它可以有效地填充矿井中的空隙，提高煤矿的安全性和稳定性。

同时，在一些特殊情况下，如地铁隧道、水利隧道等建筑领域也有应用。

五、高水材料沿空留巷优缺点1. 优点：（1）填充效果好：高水材料沿空留巷技术可以有效地填充矿井中的空隙，提高煤矿的安全性和稳定性。

（2）适应性强：由于其具有良好的流动性和可塑性，可以适应各种复杂地质条件。

（3）成本低：相比其他支护技术，高水材料沿空留巷技术的成本较低。

2. 缺点：（1）施工周期长：高水材料沿空留巷技术需要进行多次灌浆施工，因此施工周期较长。

（2）施工难度大：由于煤矿井下环境恶劣，灌浆施工难度较大。

六、结论高水材料沿空留巷技术是一种在煤矿井下使用的灌浆技术，它可以有效地填充矿井中的空隙，提高煤矿的安全性和稳定性。

高水充填材料在深部沿空留巷技术中的应用.

文章编号：1008-3731（2015）02-00高水充填材料在深部沿空留巷技术中的应用刘军朱金鹏（徐州矿务集团有限公司三河尖煤矿，江苏徐州221613）【摘要】高水材料作为一种新型的沿空留巷巷旁支护材料，在现场施工中具有施工速度快、工人劳动强度低、与采空区隔绝密闭效果好等优点，是一种方便快捷、支护效果良好的巷旁支护材料。

【关键词】高水材料；沿空留巷；巷旁支护；顶板管理中图分类号：文献标志码：1 引言沿空留巷是无煤柱开采技术的一大发展方向，它是维护在工作面后方的采空区边缘巷道，即在工作面回采过程中，通过有效的巷旁支护和巷内支护技术，将本工作面的回采巷道保留下来，作为邻近工作面的一条回采巷道使用。

但是，正是由于沿空留巷在工作面后方，受两次工作面采动影响引起的矿压显现要比用煤柱保护引起的矿压显现强烈地多，巷道维护比较困难。

国内外对巷旁支护机理及方法进行了较多的研究和实践。

上世纪50年代以来巷旁支护长期采用矸石带、木垛、密集支柱和混凝土砌块，上述巷旁支护普遍存在增阻速度慢、支承能力小、压缩变形量大、密闭性能差、机械化程度低、劳动强度大，或力学性能与沿空留巷围岩变形不相适应等缺点，不利于沿空留巷维护和防止采空区漏风、煤层自燃，沿空留巷效果不好。

高水充填材料具有支护阻力大、增阻速度快、适量可缩，巷道维护效果好，机械化整体构筑巷旁支护采空区密闭性好、劳动强度小的优点；整体浇注的高水充填材料巷旁支护体能克服传统巷旁支护的根本缺陷，把沿空留巷所需解决的两个关键问题——实现巷旁支护和密闭采空区有机结合起来，显示出了其技术经济的优越性。

2 高水材料2.1充填原理高水充填材料是一种能在高水灰比条件(W/C=1.3:1～3:1)下快速凝结的特种水泥。

该材料以硫铝酸盐水泥熟料为基料，加入石膏、石灰、复合缓凝剂、悬浮剂、复合速凝剂等配制而成，为了使用方便，高水充填材料分甲料、乙料两部分，按1:1的比例配合使用。

甲料、乙料单独与水混合12h 不凝结，为避免管路堵塞和一定条件下不冲洗管路创造了条件，而甲料浆和乙料浆一旦相互混合则快速凝结硬化。

高水充填材料在采煤工作面过空巷中的应用

高水充填材料在采煤工作面过空巷中的应用谭卫东（山西阳城阳泰集团白沟煤业有限公司，山西阳城 048100）摘要针对12205工作面回采过空巷期间易出现煤墙片帮、漏顶，影响工作面安全回采问题，提出利用高水速凝充填材料对空巷进行充填加固技术方案。

通过模拟试验，选取水灰比为3:1的高水充填材料，在回采期间采取对工作面煤体进行注浆固化、工作面调斜、巷道超前加固支护等补充措施。

经现场应用，工作面煤壁未出现大范围片帮和漏顶现象。

关键词高水材料；空巷；注浆加固；充填；水灰比中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.01.069Application of High Water Filling Material in Gob Crossing Roadway of Coal Mining FaceTan Weidong(Baigou Coal Industry Co., Ltd., Shanxi Yangcheng Yangtai Group, Shanxi Yangcheng 048100)Abstract : In view of the problems of coal wall spalling and roof leakage in the 12205 working face, which affect the safe mining of working face, this paper puts forward the technical scheme of filling and strengthening the gob with high water quick setting filling material. Through simulation test, the high water filling material with water cement ratio of 3:1 is selected. During the mining period, the supplementary measures such as grouting and solidification of coal body, slope adjustment of working face, advance reinforcement and support of roadway were taken. After field application, there is no large-scale spalling and roof leakage in coal wall of working face.Key words : high water material; empty alley; grouting reinforcement; filling; water cement ratio收稿日期2020-08-15作者简介谭卫东（1978—），男，山西阳城人，助理工程师，现在山西阳城阳泰集团白沟煤业从事技术管理工作。

高水巷旁预充填沿空掘巷技术应用研究

高水巷旁预充填沿空掘巷技术应用研究
本文以云驾岭煤矿12802工作面运输巷为背景，研究了高水巷旁预充填沿空掘巷技术的应用。

论文采用理论分析的方式，根据巷旁充填体上覆岩层结构特征和矿山压力显现规律并引用关键层理论，对巷旁充填体及沿空掘巷在不同采掘阶段的受力及变形特点进行分析，得出了沿空掘巷紧贴巷旁充填体掘进位置较为合理及充填体受力特点等规律性的认识。

采用实验室实验的方法掌握了水灰比为1.575情况下高水材料的初凝时间、强度随养护时间变化特点及破坏特征等特性，实验结论可以为巷旁充填体尺寸参数的选取、下区段巷道支护设计等提供参考。

采用计算机数值模拟技术分析了巷旁充填体在不同宽度尺寸下沿空掘巷的围岩及巷旁充填体的稳定性，并结合工程类比法最终确定了巷旁充填体宽度尺寸。

最后通过现场实测，对巷旁充填体在上区段工作面回采期间受力进行实测分析，验证了巷旁充填体材料配比选择、尺寸参数的合理性，结论为下区段工作面回采、巷道支护及沿空掘巷滞后时间提供理论依据。

本文研究表明，高水巷旁预充填沿空掘巷技术的关键在于巷旁充填体尺寸参数及充填材料的选取。

该技术取消了区段煤柱，隔离了采空区的水和矸石的同时又消除了煤层自燃的隐患，提高了矿井的经济效益。

高水充填材料实现沿空留巷工艺的应用

高水充填材料实现沿空留巷工艺的应用作者：杜清国张建王文利来源：《中国科技博览》2015年第29期[摘要]该文介绍了山东能源枣矿集团田陈煤矿3下324工作面采用充填材料实现沿空留巷工艺的应用，现阶段高水充填材料实现沿空留巷技术作为主流已日渐成熟，该工艺具有充填率高、速凝早强特性等特点，有效控制采空区顶板，限制地标下沉，高水材料具有良好的流动性和渗透性，材料损耗少等优点，对于矿山的可持续发展具有推进作用。

该技术的应用能减少巷道掘进量，节约掘进费用，最大程度开发煤炭资源，提高煤炭资源回收率，缓解紧张的采掘接替局面，取得了较好的经济效益和社会效益。

[关键词]沿空留巷充填材料工艺设计中图分陈类号：TD353.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0351-021、工作面基本情况（1）井下位置3下324位于田陈煤矿北三采区下山四阶段右翼，轨道巷、切眼靠近可采边界。

运输巷靠近3下322工作面。

上覆3上320工作面，工作面标高-509.7—543m，地面标高+38，5-+39.7m。

该工作面长度120米，采用ZZ4400-15/33型支架80架。

（2）煤层情况煤层厚度0.9～3.2m，走向390～445m，倾向长68～118m，倾角12～24度，变异系数32%，可采指数1。

稳定程度较稳定。

瓦斯绝对涌出量2.01m3/min；相对涌出量为0.59m3/t。

煤层自然发火期2～3月，煤尘爆炸指数为39.16%，强爆炸煤层，为Ⅱ类自然煤层。

（3）地质构造情况工作面整体呈单斜构造，根据巷道揭露情况分析，工作面断裂构造较少，断层对整个工作面生产影响不大，有F1、F2、F3、F4四个断层。

（4）煤层顶底板情况煤层基本顶为硬度较高的中细砂岩，f=8～10，平均厚度42m，直接底为松软的泥岩，f=3～4，平均厚度18m。

（5）水文地质情况工作面直接充水水源为3下煤层顶板砂岩含水层，该含水层属裂隙承压含水层，以静储量为主、易于疏干。

沿空留巷技术研究

应用高水材料复杂条件下沿空留巷新工艺研究成果总结报告应用高水材料复杂条件下沿空留巷新工艺研究成果总结报告一、项目确定的依据1293综放工作面位于矿业公司一水平九采区，是该采区的最后一个回采工作面。

为了应用综采技术回收九采区断层煤柱和采区上山保护煤柱，对1293工作面外部进行了改造。

由于采面在回采过程中跨采区运输上山、轨道上山开采，受采面生产系统制约，需在1293改造风巷进行沿空留巷。

同时，计划在二水平三采区较薄煤层开采中应用沿空留巷技术，减少二水平地区回采巷道的准备工程量，降低支护成本。

为了积累相关方面的经验，需在22201运巷进行沿空留巷技术研究。

基于以上两方面的原因，需要与中国矿业大学进行合作，共同完成该项课题。

二、成果的性质用途及适用范围应用高水材料复杂条件下沿空留巷新工艺研究成果的性质用途是；通过应用新型高水材料作为沿空留巷的巷旁支撑体，降低沿空留巷成本，拓宽沿空留巷的推广应用范围，实现无煤柱护巷，减少回采工作面巷道准备工程量，提高煤炭资源回收率。

成果具有操作方便，支护效果好，支护成本低，适用范围广等优点，具有广泛的推广应用前景。

三、施工地区概况（一）、1293风巷地质与生产技术条件1、地质概况1293风巷外延留巷段位于九采下山西侧，左以F16断层为界，下为未开拓区。

地表为丘陵，坡地多为梯田，有两条冲溪沟谷，为第四系冰碛物覆盖，基岩无露头，地表无河流及其它永久性水体；夏季降雨沿沟谷排泄，无受保护水体与建筑物。

煤层结构简单、较稳定，从外延段煤层揭露情况看，煤层较厚平均4.0m，局部夹0.1～0.3m炭质泥岩。

从邻近钻孔7807看，直接顶板为砂岩粉砂岩互层，厚6.05m，老顶为细砂岩，厚4.45m，直接底为泥岩，厚8.06m，老底为细砂岩，厚2.8m。

工作面正常涌水量10m3/h，最大涌水量50m3/h。

该面绝对瓦斯涌出量为0.21～0.3m3/min，无煤尘爆炸危险，无自燃现象。

1293工作面位置如图3-1所示。

高水充填技术在工作面过空巷中的应用

收稿日期:2020-10-09基金项目:山西省重点研发计划项目(社会发展)(201903D321080)作者简介:李钰哲(1982-),男,山西长治人,助理工程师,从事煤炭开采技术工作。

doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.01.006高水充填技术在工作面过空巷中的应用李钰哲(山西长治王庄煤业有限责任公司,山西长治　046000)摘　要:为保障王庄煤业3505工作面安全顺利通过空巷,结合现场实际情况选择了高水充填技术,确定了充填材料配比、充填工艺流程,并设计了分段式充填方案,现场应用表明,工作面过空巷期间,仅在距离空巷前后20m 范围内压力出现了增高现象,但是并未对正常生产造成影响,证明采用高水充填技术在工作面过空巷实践中效果较好,可以有效保障矿井安全生产。

关键词:高水充填;空巷;充填技术;材料配比中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1005-2798(2021)01-0017-02Application of High Water Filling Technologyin Working Face through Empty AlleyLI Yu-zhe(Wangzhuang Mining Co.,Ltd.,Changzhi 046000,China )Abstract :In order to ensure the security of Wangzhuang Mining 3505face smoothly through the alley,combined the actual situation to choose the high water filling technology,determine the ratio of filling materials,filling process,and designed a sectional fillingscheme,field application shows that during the period of working face through alley,only 20m within the scope of the pressure before and after in the alley to appear the phenomenon of increased,but did not affect the normal production,prove the high water filling tech⁃nology in working face through alley practice effect is good,can effectively guarantee the mine safety production.Key words :high water filling;alley;filling technology;ratio of material 工作面正常回采过程中,会遇到一些由于小煤窑无序开采或曾经有各种用途的废弃巷道,这些废弃巷道与工作面存在着不同的位置关系,尤其在这些巷道位于工作面回采范围内时,工作面推过空巷过程中如果不进行特殊处理,往往会发生冒顶、压架等事故[1-3]。

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立方米充填需要使用的高水充填材料越少．水用量
攥
水灰比／％
图１高水充填材料单轴抗压强度与水灰比关系
１．２高水材料充填墙体的支护特性
越多。充填凝固体的强度就越低。在水灰比Ｗ／Ｃ＝０．５：１～０．７５：１左右．高水充填材料抗压强度可达
作面的生产条件，开展了高水材料充填沿空留巷技术的研究。实践证明．采用高水材料充填墙
体。成功实现了工作面的沿空留巷，进一步实现了减少巷道掘进量、增加煤炭资源回收率的目
的，缓解了接续紧张的局面，并对煤矿的可持续发展具有重要应用价值。
研究［Ｊ］．采矿与安全工程学报，２００８，（２５）：４００—４０３
［３］彭佳佳，李玉龙，张晴．沿空掘巷煤柱合理宽度及支护技术研究［Ｊ］．能源技术与管理，２０１２：７６—７８
支护效果显著
２、三交河高预应力锚杆支护的原则为：保持支护结构整体完整性、支护结构具有足够的主动承载
能力
参考文献
作者简介：荀建梁（１９８６一），男，山西曲沃人，２０１０年毕
业于山西大同大学采矿．Ｔ－程专业．霍州煤电集团三交河煤矿助理工程师。
析，确定高水材料水灰比为１．８：１（即１ｋｇ高水材料
加１．８ｋｇ水），充填体宽度为１．４ｍ。根据工作面每日的推进进度．充填袋长度分两种．分别为２．４ｍ
和３．０ｍ。
到２５～５０ＭＰａ以上
高水材料充填墙体具有早期强度高、增阻速度
快的力学特性．能紧随工作面的回采进度及时充填
筑墙、支护顶板，与巷道原支护共同作用．控制巷道
［１］杨双锁．煤矿回采巷道围岩控制理论探讨［Ｊ］．煤炭学报，２０１０，
６结论
１、经过理论计算、数值模拟及现场实测．确定三
交河煤矿２－５０８正巷合理煤柱宽度为１６— １８ｍ．
（１１）：１８４２— １８５４
［２］奚家米，毛久海，杨更社，等．回采巷道合理煤柱宽度确定方法
高水充填材料抗压强度与水灰比的大小成反比，关系如图１所示，水灰比越小，强度就越高。每立方米充填需要使用的高水充填材料越多．水用量越少，充填凝固体的强度就越高。反之，水灰比越大，每
控制沿空留巷围岩的稳定９５２１０沿空留巷加强支护如图２所示
２高水充填材料充填沿空留巷的应用
２．１地质条件概况庞庄煤矿张小楼井９５２１０回采工作面位于
一
匿
９５２１０工作面
关键词：高水材料；沿空留巷；顶板支护；移近量中图分类号：ＴＤ８２３．７文献标志码：Ｂ
钧如加Ｏ
凸一
１高水充填材料沿空留巷技术原理
暖
１．１高水充填材料抗压强度与水灰比的关系分析
量的可缩量。足够的支护强度能确保充填体切落足够高度的悬臂顶板岩层．使更上位岩层得到采空区
冒落矸石的支撑，而适量的可缩量则可防止在顶板岩层旋转下沉时充填体的塑性破坏
２．３沿空留巷顶板加强支护技术
巷道支护必须确保能有效控制留巷后围岩的大变形破坏，根据挤压加强理论分析，锚杆（锚索）支护能有效地强化围岩强度、提高围岩承载能力．很好地
（收稿日期：２０１５－０４ —０６）
煤
炭
科
技
２０１５年第３期
的围岩变形。确保巷道围岩的稳定性．同时切断采空区侧的悬臂顶板，减小充填墙体所承受的载荷高水材料充填墙体还具有足够的支护强度及适
２０１５年第３期
Ｎｏ．３２０１５煤 ຫໍສະໝຸດ 炭科技
６７
ＣＯＡＬＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭＡＧＡＺＩＮＥ
文章编号：１００８ — ３７３１（２０１５）０３ — ００６７ — ０３
高水材料充填沿空留巷技术的研究与应用
李波，陈国旗，董仁浩
（徐州矿务集团有限公司庞庄煤矿，江苏徐州２２１１４１）
摘要：庞庄煤矿张小楼井目前主采一１０００ｍ水平以下煤层，深部巷道围岩稳定性差、巷道变形量大．造成较为繁重的修护工作，进而影响了矿井正常的采掘生产接续。为此，针对９５２１０工