沿空留巷隔离墙体支承压力现场实测研究
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。
沿空留巷支护技术研究与实践
2正 常 情况 下 . 4 0 . 掘 6 m巷 道 .5 10人 的掘 进 队需 5个 月工 期 .而 沿 空 留巷 仅需 7名工
人 施工 作业 . 工作效 率大 幅提 高
3 前 每掘进 该巷 道 l 投资 10 . 从 m 5 0元 . 每
留 巷 l 投 资 10 m 5 0元 。 用 支 护 技 术 后 。 进 应 每 1 巷 道 节 资 10 m 5 0元 .该 采 面 沿 空 留 巷 长 度
0 2 %) 上部 体柱 初撑 力不 得低 于 9 K 工作 阻 力不 低 于 达 1 %~ 0 。从 实验 室结果 可 以看 出 : 0 N. 2 0 N. 5 K 活柱 有 4 0 m 以上 可缩 量 . 0m 单体 柱 的 保 留时 间以 2 8天 为宜 采 高适 宜 时 , 坚持 应 材 料在 压 缩 到 8 %以上 时 .整 个支 护材 料 能 5
∽ E lZ
充填 材 料 充 填 袋 上 部 使用 瑞 米 密 闭 3
一 工Z0 m 0 科 学 技 术
号 , 高度 为 0 m: 其 . 下部 长方体 部 分使 用瑞 米 4
密 闭 1 , 高度 为 09 1 m 号 其 . . ~ 0
材 料 参 数 。 米 密 闭 1 抗 压 强 度 > MD 瑞 号 4 a
承担很 高 的荷 载 而不 被压 坏 .起 到很好 的变
顶板 打 眼放炮 人工 强 制放 顶 .以有效 利 用采 形 和承 载作用
空 区 冒 落 矸 石 支 撑 老 顶 能 力
憝 舞
充 填 袋 选 择 。 尺 寸 : 长 x × = x .x 宽 高 5 1 0
( . 09 r) 04 m+ . n 。材 质 : 强度 防渗漏加 筋充 填 5 高
沿空留巷充填墙体参数研究
2 沿 空 留 巷 、Y 型 通 风 工 作 面 设 计
瓦斯 等 级 鉴 定 结 果 :矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为
164 / n 9 .m。mi,相 对 瓦斯 涌 出 量 为 2 .m。 t 3 1 / 。煤 尘 具有爆炸性 ,属 于 自燃煤层 ,自然发火类型为Ⅱ 。 类
Y d l e tlt n s h me f rf l me h n z d mi i g wo k n a e mo e n i i c e o u l c a ie n n r i g f c .Ac o d n O t e n e fg b r a wa v ao c r i g t h e d o o o d y wo k n a e h a a t r S c lu a in a d o t zn fr a wa i l h v e n c mp e e y a a r ig f c ,t e p r me e ’ ac l t n p i i g o o d y f l o mi l wa l a e b e o lt d b n — l zn h i ta d s c n n n fe ta d c mb n n h u eo o fmo i g a d mi e p e s r .Th a y i g t e f s n e o d mii g a f c n o i ig t er l fr o v n n n r s u e r ep — p r S r s l fo d d t e r a i f r o o d y t c n l g e ’ e u t a f r e h o yb ss o b r a wa e h oo y’ Sa p ia in,s in i cs l ig me h d f r s g p l t c o ce t i o vn t o o f g s p e e tn n h e d a f r s f r d c i n i i h g smi e . a r v n i g a d t e n w i e o a e p o u t h g a n s o n Ke r s g b r a wa ;fl n e h o o y o c n l ss y wo d : o o d y i ig t c n l g ;f r e a a y i ;Y d lv n i t n l mo e e tl i ao
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。
混凝土砌块墙巷旁支护沿空留巷试验
混凝土砌块墙巷旁支护沿空留巷试验唐建新;罗威;丁伟伟;张飞【摘要】Based on the 3112 working face of Longtan mine,designing the supporting schemes of gob-side entry retaining,using combined method of the numerical analysis and the field measurement to research.Through the numerical simulation analysis,wo can know that the an-chor mesh combine with beam-rope can effectively maintain the stability of the roadway, and control the deformation of surrounding rock. When using the roadside supporting with concrete brick wall cutting roof to retain roadway, the stability of surrounding rock is good. Combin-ing the field test, it is finally proved that this technology is feasible and effective.%本文以龙滩煤矿3112南工作面为工程背景,设计沿空留巷护巷方案,并用数值模拟和现场试验相结合的方法进行研究。
基于数值模拟结果可知:锚索(杆)网加钢带和槽钢支护能有效地维护巷道的稳定,控制巷道围岩的变形;采用混凝土砌墙切顶的巷旁支护方式进行留巷时,围岩稳定性比较好。
结合现场试验,最终验证了该技术现实可行且效果良好。
沿空留巷的具体方法
沿空留巷的具体方法为了减少区段运输巷和区段回风巷之间的煤柱损失,近年来采用、推广无煤柱开采。
无煤柱开采就是紧贴采空区,保留和维护上一区段的运输巷作为下区段的回风巷,其间不留煤柱,故称为沿空留巷。
沿空留巷一般适应于开采缓倾斜和倾斜、厚度在2.5米以下的薄及中厚煤层。
具体方法主要有:1、砌筑矸石带。
随着回采工作面的推进,在巷道上帮砌筑2米左右宽的矸石带,以便维护区段运输巷。
2、支设密集支柱或木垛。
在巷道上帮靠近采空区处,随着工作面的推进,及时支设单排或双排的密集支柱或木垛。
3、加固原巷道的金属支架。
随着工作面的推进,保持超前工作面*米,在运输巷的金属支架中支设中柱,回掉上帮腿,并沿走向支设托梁,托住金属棚梁。
维护好端头,以便工作面输送机头向前移。
当输送机移过后,在工作面后方再支设上帮腿,并在金属支架之间靠采空区一侧支设密集支柱,挂笆挡矸,然后放顶。
4、采用硬石膏充填带。
在巷道靠近采空区一侧,采用天然的或人工硬石膏(硫酸钙),与速凝水泥作刚性充填带,这样既可支撑顶板维护巷道,又可隔离采空区,对减少自然发火危险和改善通风状况有利,但造价较高,在国内尚未广泛使用。
沿空留巷(gob-side entryretaining)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。
目录1.1. 问题的提出1.1.1. 国外代表1.1.2. 我国典范1.2.1. 现实意义1.2.2. 战略意义1.3. 无煤柱采矿经历2. 沿空留巷技术现状2.1. 密集支架形式基本不可取2.2. 矸石堆垛方式应该淘汰2.3. 砌体墙法存在缺陷2.4. 高水高效充填支护法事倍功半2.5. 现浇混凝土隔墙法实践证明较好2.5.1. 大型自移式沿空留巷充填支架2.5.2. 桶柱方式巷帮支护法2.5.3. 膏体混凝土2.5.4. 柔模支护技术2.6. 现浇混凝土隔墙技术评价2.7. 封闭注浆砌筑技术3. 沿空留巷技术分析3.3. 沿空巷道顶部矿压特征3.3.1. 顶板宏观表现3.3.2. 顶部微观表现3.3.3. 顶板力学表现3.4. 沿空留巷支护对策4.1. 封闭注浆砌筑技术方案4.2. 封闭模铸砌体技术特点4.3. 封闭模铸砌体沿空留巷隔墙优点4.4.封闭模铸砌体工程特点1.1. 问题的提出1.1.1. 国外代表1.1.2. 我国典范1.2.1. 现实意义1.2.2. 战略意义1.3. 无煤柱采矿经历2. 沿空留巷技术现状2.1. 密集支架形式基本不可取2.2. 矸石堆垛方式应该淘汰2.3. 砌体墙法存在缺陷2.4. 高水高效充填支护法事倍功半2.5. 现浇混凝土隔墙法实践证明较好2.5.1. 大型自移式沿空留巷充填支架2.5.2. 桶柱方式巷帮支护法2.5.3. 膏体混凝土2.5.4. 柔模支护技术2.6. 现浇混凝土隔墙技术评价2.7. 封闭注浆砌筑技术3. 沿空留巷技术分析3.3. 沿空巷道顶部矿压特征3.3.1. 顶板宏观表现3.3.2. 顶部微观表现3.3.3. 顶板力学表现3.4. 沿空留巷支护对策4.1. 封闭注浆砌筑技术方案4.2. 封闭模铸砌体技术特点4.3. 封闭模铸砌体沿空留巷隔墙优点4.4.封闭模铸砌体工程特点展开编辑本段1.1. 问题的提出1.1.1. 国外代表上世纪60年代英国、德国开始采用。
预应力装配隔离墙沿空留巷技术研究 李庆福
预应力装配隔离墙沿空留巷技术研究李庆福发表时间:2018-02-09T17:17:17.433Z 来源:《建筑科技》2017年第20期作者:李庆福1 尹炳合1 惠兴田2[导读] 盘道矿井具有良好的地质条件和开采条件,选择装配隔离墙沿空留巷方案技术可行,在实践中采取加强强支护与卸压支护相结合等综合支护方式,较好的控制了顶板变形,同时研制了机械手、龙门式起吊快速装配设备,提高了施工效率,为沿空留巷工程的进一步推广应用提供了宝贵的经验。
李庆福1 尹炳合1 惠兴田21.山西原平龙矿集团盘道煤业 034100;2.西安科技大学 710054摘要:盘道矿井具有良好的地质条件和开采条件,选择装配隔离墙沿空留巷方案技术可行,在实践中采取加强强支护与卸压支护相结合等综合支护方式,较好的控制了顶板变形,同时研制了机械手、龙门式起吊快速装配设备,提高了施工效率,为沿空留巷工程的进一步推广应用提供了宝贵的经验。
关键词:预应力装配隔离墙;沿空留巷。
1工程概况1.1留巷工作面概况盘道煤业位于晋北黄土高原,宁武煤田轩岗矿区的东北部,批准矿井开采2~5号煤层,现回采煤层为2号煤,生产规模为120万t/a,低瓦斯矿井,自燃倾向等级二级,自燃发火期4—6个月,水文地质类型为中等,井田构造类型为中等。
3203工作面区域内的2#煤层为井田内主要可采煤层,位于太原组顶部,上距山西组底部灰白色中细砂岩7~7.5m,全区厚度、层位稳定。
该区煤层厚4.0~4.7m,平均4.35m,含1~2层夹矸,厚度0.70~1.20m,平均厚度0.95m。
煤层走向近南北,倾向西,倾角8-18°,平均12°。
2#煤层上下分层,宏观煤岩特征差异明显,上分层主要为光亮型,偶见直径为0.1m的黄铁矿结核;下分层各种类型均有,且横向变化明显,为暗淡型和半暗淡型,煤层普氏硬度系数f=0.9。
1.2 沿空留巷巷道概况沿空留巷为3203工作面的3203材料巷,巷道支护方式为锚网支护,巷道断面为4.4*3.5m矩形,3203回采结束后,本巷道作为3205面的运输巷。
沿空留巷
封闭模铸砌体墙沿空留巷新技术1引言沿空留巷能很好地实现无煤柱护巷,提高煤炭资源的采出率,延长矿井的服务年限,缓解采掘接替紧张,取消孤岛工作面及缩短搬家时间,防治发火,还可以实现Y形通风,解决工作面瓦斯超限问题等,有明显的技术和经济优势。
沿空留巷的关键是沿空一侧巷旁支护体的材料和性能的选择,要求增阻速度快,并且有合理的支护阻力能够切断一定高度的直接顶,又具有较大的变形量能够适应沿空巷道的剧烈变形,同时希望巷旁支护的成本低廉。
现阶段我国比较常用的巷旁支护方式主要有以下几种:(1)密集支架;(2)矸石堆;(3)砌体墙;(4)高水材料充填;(5)现浇混泥土充填。
存在的主要问题是没有完全掌握采场推进过程中上覆岩层运动和支承压力发展变化的规律,特别是没有认识到充填体不可能完全承担支承压力高峰实施转移过程和采场上覆岩层沉降过程中的强大压力。
其结果往往是充填宽度很大(3-5m),充填成本很高,出现严重的巷道底鼓(这是巷道底板岩层在两帮强大的支承压力作用下屈曲破坏的结果);而当充填材料宽度小、强度不足时,巷旁充填体将在上覆岩层沉降压力作用下迅速破坏,失去支承能力,出现老塘透风,引发老塘火灾和瓦斯爆炸事故。
沿空留巷的关键理论是围岩控制的“及时高强”。
及时性是反应在控制顶板的时间效应上,不能让顶板有过量下沉。
最大限度的控制顶板不使其产生离层性位移更好。
这和以往的让压有着本质的差别。
高强度是以往任何棚式支护根本无法达到的。
封闭模铸砌体混凝土结构具有及时高强和密封特性就能够很好的适合采煤工作面高效回采和快速留巷。
2 工程地质条件四通煤矿9705工作面属于3#煤层呈黑色,条带状构造,由半暗型煤及暗淡型煤条带组成,煤层结构简单,偶含一层0.2m的粘土岩夹矸,煤层厚度1.5~2.0m,一般在1.8m,顶板为泥质粉砂岩,底板为浅灰色泥土岩。
为了缓解采掘接替紧张问题,该矿原采用的是矸石堆垛法巷旁支护(充填)方式。
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。
沿空留巷巷旁充填墙体合理尺寸优化研究
根据 观测 结 果绘 制 出煤 体 内各 测 点应 力 与工作 面推进 距 离之 间 的变化 关 系 曲线 如图 2所示 。 由图 可 知 ,距 工 作 面较 远 时 ,煤 体基 本 处 于 弹性 状 态 ,具 有 较 高 的 承 载 能力 ,随工 作 面 推 进 , 煤体 支 承 压 力 达 到 了峰 值 ,此 时 ,边 缘 煤体 受 压 破 坏 ,支 承 能力 下 降 ,甚 至丧 失 支 承能 力 。 1 、2 # #
如 图 1所 示 。
8
图 1 测 区 布 置
f) 充 填 墙体 应 力 测 区 :在 巷 旁充 填 墙 体 底 部 的预 开 地 沟 内距 工 作 面 6O 处 每 隔 1 m 布 置一 1 . m . 0
个 测 点 ,共 3个 ,1 #测 点 孔 深 05 .m,2 #测 点 孔深 1 m,3 . O #测 点孔 深 1 m。 . 5 f 煤体 应力 测 区 :在 工作 面前 方 3 m处 的下 区段 煤体 侧 每 隔 2 m 布置一 个 测 点 ,共 4个 ,1 2 ) 0 . O # 测点 孔深 1 m,2 . 5 #测 点孔 深 35 . m,3 #测 点孔 深 55 .m,4 #测点 孔 深 75 .m,测 点孔 口距 底板 1 r。 . O e
关键词 :沿 空 留巷 ; 充 填 墙 体 ;数 值 模 拟 ;塑 性 区
中图 分 类号 : D3 3 T 5 文 献 标识 码 : A 文章 编 号 :6 3 7 5 ( 0 1 0 - 1 4 0 1 7 - 0 9 2 1 )4 0 2 - 5
沿空 留巷实 现 了元 煤柱 开采 ,是 煤矿 生 产 中的重 大技 术改革 。然 而 ,在 实 际应用 中 ,其 技术 优
沿空留巷现场施工关键技术的研究与应用
沿空留巷现场施工关键技术的研究与应用张士钰;张良飞;仲晓伟【摘要】沿空留巷巷旁充填技术已经在煤炭行业成功推广应用,但由于施工工艺、配套设备的特殊性,在现场施工过程中会受到超重超高超长模板支架安装、大断面巷道施工、充填料运输、墙体补强堵漏、留巷补强支护等具体问题.西山煤电集团屯兰矿采用加密锚索、角锚索补强的支护方式,选用德国产JDN-20风动提升机配合H型吊装梁钢(450A型)解体起吊组,采用无极绳连续牵引车代替调度绞车的运输方式,消除辅助运输制约正常生产的"瓶",选用新型速凝固化剂(库尔拜)进行充填加固堵漏,解决了沿空留巷中遇到的各种技术难题.目前,沿空留巷工作面墙体能有效地控制顶板,使充填与回采工艺匹配,瓦斯得到有效控制,平均日产量突破了4 000 t、月推进度达到120 m,经济效益显著.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2018(042)007【总页数】5页(P8-12)【关键词】沿空留巷;墙体补强;超前角度锚索支护;墙体堵漏【作者】张士钰;张良飞;仲晓伟【作者单位】西山煤电集团有限责任公司官地矿,山西太原 030053;太原科技大学安全工程学院,山西太原 030024;西山煤电集团有限责任公司屯兰矿,山西太原030206【正文语种】中文【中图分类】TD353传统的高瓦斯矿井综采工作面布置为“一面三巷”(皮带顺槽、轨道顺槽、回风顺槽),采用“U+L”通风系统。
该布置方式存在吨煤掘进率较高、独头尾巷及保护煤柱损失等问题。
根据山西焦煤集团公司“逐步取消自然发火倾向煤层采煤工作面排瓦斯尾巷”的瓦斯治理思路,结合矿井地质开采条件,研究应用无煤柱沿空留巷技术,采用Y型通风方式,对缓解矿井采掘抽衔接紧张局面,提高资源回收率,降低吨煤成本,实现矿井安全高效可持续发展具有重要意义。
1 技术优势1) 降低高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理难度。
传统“U+L”型通风方式通过排瓦斯横贯排放瓦斯,诱发了采空区瓦斯大量涌出,同时形成高瓦斯区域(上隅角至排瓦斯横贯段)。
矿井沿空留巷隔离墙方案与掘巷技术及砌体隔墙沿空留巷技术探讨
1 4 O ・
Байду номын сангаас
科技 论坛
矿井沿空留巷隔离墙方案与掘巷技术及砌体隔墙 沿空留巷技术探讨
樊 宏波 ( 七 台河市茄子河 区安全生产监督 管理局 , 黑龙 江 七 台河 1 5 4 6 0 0 )
摘 要: 主要研 究了沿空 留巷 隔离墙 方案的主要依据和实践方法、 沿空掘巷H - r - 技术及 密封 , 模铸砌体 隔墙 沿空留巷技术 。 关键词 : 沿空留巷 隔离墙 方案 ; 掘巷施工技 术 ; 砌体隔墙沿空留巷技 术
果不 佳 。
少 1 5 % 3 o %) 。
3 . 1 . 2 具有内 胎模的刚柔复合模板克服了 各种刚性模板的漏浆和接 1 . 2 . 4泵充填: 材料强度低、 用量大且不能有效控制直接顶的离层和 及时切断直接顶 , 支护强度不能适应沿空巷道的高压突变性 , 材料成本 顶不实的缺陷。 高。 3 . 1 I 3 硬质 内核砌体注浆技术克服了泵送混凝土易堵管的难题。 1 . 2 . 5 混凝土墙体: 适应性广、 承载力高 、 安全可靠 , 缺点是施工复杂 3 . 1 . 4 复合模板技术可以 减少柔 消耗, 使模板成本降低 3 0 o / o 。 以及强度上升的速度不能适应高产高效矿井工作面, 存在漏浆问题。 3 . 1 . 5 干砌工艺使机械装备减少 8 0 %, 施工速度提升 5 0 %, 成本降低 %。 1 . 2 . 6混凝土膏体技术 : 虽然就地取材 , 环保开采 , 但 由于施工工艺 30 和膏体强度问题使这种技术很难推广。 3 . 1 . 6 施工工艺简单 , 施工速度快 , 效果直观 , 可靠性是 目前所有支 1 . 2 . 7 柔性模袋技术 : 能够 陕速施工和接顶 , 但成本高 , 生产环节工 护形式中最好的。 序、 工艺者 艮 复杂。 3 . 2 墙体密封保障
沿空留巷矿压监测应用与研究
1# 0
1# 1# 1 2 1# 3
距 切 眼距 离 ( m)
1 O 12 17 2 3 2 6 3 3 3 6 2 4 6 6 8 3 7
巷道位移观测固定点
距 9 0 3 3切 眼 口距 离 ( m)
7# f 4# f 1# f 6 5 2 5 l }
I
9  ̄0  ̄ f 3 3 E
梧空留巷顺槽
运 顺 外 帮
1 2 3 4 5 6 7 8 # 鼻 # # # # # # 2 2 4 4 6 6 0 3 0 3 0 3 8 8 0 3
』
9 ̄ 2 3 0
}
岸
距切眼距离( m)
— —
5 # 4 4 6 6
6 # 8 6
在 9 0 3 3切 眼 里帮 共 安 设 3个 钻 孔应 力 计 ,用 于 观 测 回采 过 程 中 对 9 O 3 3切 眼 的影 响程 度 及 范 围 。
运 顺 里 帮 距 切眼距离( m) l 舟 3. 15 2 # 4. 77 3 # 7 . 02
— — r — — r
距 切 眼距 离 ( m) 安 装 深 度 (I H) 7 # l 0l 1 # 4
巷 道 位 移 观 测 固定 点 距 切 跟距 离 ( m) 巷道 位 移 观 测 固定 点
1 # 1 8 #
2 # l 0 9 #
3 # 3 0
【 摘 要 】 空 留巷 支 护 多采 用工 字 钢 梯 形 支 架 、 型钢 可缩 性 金 属 支 架 支护 。 常 因巷 道 变 形严 重巷 内 支护 和 支 护 参数 选择 不 合 理 而导 致 沿 u 留巷 失 败 , 响正 常 生 产 和 煤矿 安 全 。济 二 煤 矿 9 O 影 3 2沿 空 留巷 采 用锚 杆 和 锚 索及 混 凝 土 墙 混合 支护 形 式 , 过 矿 压 综合 监 测 手 段 在 确 保 顶 通
沿空留巷现场观测及效果分析
。
灰色 的粉砂 质泥岩 ,薄 层状构造 , 直接顶 粉砂质 O . 8 ~ 3 . 7 水平及缓波 状层理 ,节 理 、裂 隙发 泥岩 2 . 4 育 ,局部含 植物叶 片化石 。岩石 的 普氏硬度为 4  ̄ 6 。
伪 顶 炭 质 泥 岩 O 加. 3 灰 色 或 深 灰 色 的 铝 质 泥 岩 ,局 部 产 O . 1 植物 化石碎 片 ,遇水易软化。
2 0 1 5年第 l 0 期
童 撼茬 科技
3 5
沿 空 留巷 现 场 观 测 及 效 果 分 析
侯会伟
( 山东省 天安矿 业集团有限公 司,山 东 曲阜 2 7 3 1 5 5 )
摘 要 为 了掌握 留巷在 回采过程 中巷道 顶板 的 离层、墙体受力状况 ,需要对 沿空留巷及 综采采场进行矿 压规律观 测。观
Ab s t r a c t : T o ma s t e r r o a d wa y r o o f s e p a r a t i o n a n d wa l l s t r e s s s i t u a t i o n o f e n t r y r e t a i n i n g d u r i n g i n t h e p r o c e s s o f mi n i n g , S O i t ’ S n e e d t o mo n i t o r p r e s s re u l a w o f g o b - s i d e e n t r y r e t a i n i n g a n d f u l l y me c h a n i z e d s t o p e . Th e o b s e r v a t i o n
s h o ws t h a t t h e r o a d wa y i n t e g r i t y , wa l l s t a b i l i y t a n d r o o f a v e r a g e s u b s i d e n c e i s 2 4 1 mm , c o a l s i d e a v e r a g e c o n v e r g e n c e
浅谈沿空送巷的测量工作
浅谈沿空送巷的测量工作摘要:沿空送巷有利于避开采空区的应力集中区,便于巷道维护、提高煤炭资源的回收率,但同时也给测量工作带来了更高的要求,必须确保巷道与采空区之间煤柱的准确,防止因测量偏差而误透老塘,造成突水或瓦斯CO涌出事故。
关键词:沿空送巷煤柱采空区控制导线座标系统小峒室一、概述潘三矿是一座设计年产300万吨的大型现代化矿井,也是高瓦斯突出矿井,于1992年11月1日建成投产,回采方法为走向长壁式综合机械化采煤,原设计相邻工作面两顺槽中心间距为25m,净预留煤柱20m,通过回采监测,两顺槽压力大,造成断面小,风速大,时常造成瓦斯超限,大大制约了回采进度,增加了两顺槽的维护难度,经过反复研究,决定采用沿空送巷。
沿空送巷顾名思义就是“与相邻工作面顺槽间不留煤柱或少留煤柱所施工的巷道”。
这有利于避开采空区的应力集中区,便于巷道维护,提高煤炭资源回收率,但沿空送巷面临着采空区水和瓦斯的威胁,因此必须确保巷道与采空区之间煤柱的准确,防止因测量偏差而误透,造成突水或瓦斯、CO涌出事故。
这就给我们测量工作带来了更高的要求,自1998年以来1721(3)、1751(3)、1432(3)、1211(3)等工作面均采用了沿空送巷施工,其中在布置1721(3)工作面时(如下图),轨道顺槽与1711(3)工作面运输顺槽间的净煤柱为5m[考虑1711(3)工作面采空区的水影响],运输顺槽与1731(3)工作面轨道顺槽间的净煤柱为2m,通过采取针对性的测量方案,我矿沿空送巷工作面均安全、准确贯通,没有出现安全质量事故。
回顾沿空送巷的测量工作,我们有以下几点体会:一是严格执行《煤矿测量规程》,根据沿空送巷工作面的设计图纸制定切实可行的贯通测量方案,进行贯通误差预计,确定其导线等级和测角精度。
二、以已回采的工作面的控制导线(或其控制导线的起始边)为该设计工作面的控制导线起始边,按贯通测量的方案,施测其控制导线,这不仅保证了其相对独立座标系统,又保证了整体座标系统统一到矿井的座标系统上来。
沿空留巷巷内综合支护技术探索与应用
沿空留巷巷内综合支护技术探索与应用宋文献【摘要】针对沿空留巷围岩变形大、变形不均匀、维护效果差等状况,以芦沟煤矿沿空留巷为工程背景,理论计算了沿空留巷支护顶板静载荷及 U 型钢支架承载力,合理确定了U型钢支架危险截面位置,设计出了沿空留巷巷内支护加固方法及相关参数。
工程实践表明:U型钢配合伸缩梁加固进行沿空留巷巷内支护效果显著,巷道变形能控制在允许范围内,满足工作面二次回采要求。
%Aiming at the big and nonuniform deformation of surrounding rock and poor sup-port effect existing in gob-side entry retaining,and taking the gob-side entry retaining in Lugou Coal Mine as engineering background,the static loads of roof and bearing capacity of U-type steel support in gob-side entry retaining were calculated theoretically,the location of dangerous section of U-type steel support was confirmed rationally,and the strengthening methods and relevant pa-rameters of support technology in gob-side entry retaining were designed. The results showed that the support effect of using U-type steel and extendible beam to support the gob-side entry re-taining was remarkable,and the roadway deformation was controlled within permissible range, which met the requirement of second recovery in working face.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P64-67,131)【关键词】沿空留巷;U型钢支架;承载力;危险截面;综合支护技术【作者】宋文献【作者单位】郑州煤电股份有限公司芦沟煤矿,河南省郑州市,454000【正文语种】中文【中图分类】TD353沿空留巷技术因提高煤炭资源回收率、降低巷道掘进率、解决矿井采掘接替紧张难题、实现工作面Y型通风、有效解决工作面上隅角瓦斯积聚与超限等优点而被广泛应用。
沿空留巷充填墙体参数研究
沿空留巷充填墙体参数研究张士钰【摘要】根据屯兰矿地质条件,提出综采工作面采用沿空留巷、"Y"型通风技术方案.针对沿空留巷工作面要求,通过对充填墙体在首次采动及二次采动条件下的受力分析,结合采场顶板活动规律与矿山压力显现规律的研究结果,完成充填体参数的计算与优化.为充填材料室内配比试验确定了目标,为沿空留巷技术的成功推广奠定了坚实的理论基础,为高瓦斯矿井综采工作面瓦斯治理探索科学的解决办法,为今后高瓦斯矿井安全生产提供了新的思路.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2010(019)007【总页数】4页(P80-83)【关键词】沿空留巷;充填技术;受力分析;Y型通风【作者】张士钰【作者单位】山西焦煤集团有限责任公司屯兰矿,山西,古交,030206【正文语种】中文【中图分类】TD322.41 概况屯兰矿是山西焦煤集团有限责任公司所属的一座特大型国有重点煤矿,属高瓦斯矿井。
2009年,瓦斯等级鉴定结果:矿井绝对瓦斯涌出量为196.4m3/min,相对瓦斯涌出量为23.1m3/t。
煤尘具有爆炸性,属于自燃煤层,自然发火类型为Ⅱ类。
屯兰矿综采工作面布置为传统的“一面三巷” 方式(皮带顺槽、轨道顺槽、回风顺槽),工作面采用“U+L”通风系统。
工作面巷道布置方式及通风系统,存在吨煤掘进率较高、上隅角至排瓦斯横贯段瓦斯浓度难以控制及独头尾巷的问题;而且回风顺槽与皮带(轨道)顺槽之间的护巷煤柱,导致矿井煤炭资源回收率低、容易自然发火等缺点。
借鉴淮南矿业集团公司的成功经验,结合屯兰矿地质开采条件,研究应用沿空留巷“Y”型通风技术,对于消除上隅角至排瓦斯横贯区域及尾巷瓦斯超限隐患、缓解矿井采掘衔接紧张局面、有效提高煤炭资源回收率、降低掘巷成本和实现矿井安全高效可持续发展有很重要意义。
2 沿空留巷、Y型通风工作面设计沿空留巷工作面试验工作面,确定为南二盘区下组8#煤18205工作面。
工作面布置为两巷加一借用巷道布置方式,巷道分别为18205皮带顺槽(复用18203回风顺槽)、轨道顺槽和借用18207轨道顺槽(工作面回采时,18207轨道顺槽、切眼作为18205工作面回风巷),三巷平行布置,其中皮带顺槽为机轨合一巷道。
沿空留巷现浇混凝土隔墙法技术应用
沿空留巷现浇混凝土隔墙法技术应用发布时间:2021-10-21T03:35:20.406Z 来源:《基层建设》2021年第20期作者:褚夫贺[导读] 摘要;经过近几年实践证明,混凝土墙体虽然有价材料用量大。
徐州矿物集团有限公司平凉新安煤业掘进六区平凉 744000摘要;经过近几年实践证明,混凝土墙体虽然有价材料用量大。
但该方法适应性广,承载力高,能够形成足够的切顶强度,安全可靠。
现在已经被广泛接受。
下面就以三河尖煤矿72204工作面轨道巷沿空留巷做为实例加以介绍。
关键词:沿空留巷锚杆支护充填支护经济效益沿空留巷是通过加强支护或者巷旁支护,将上一区段的运输平巷保留下来作为下区段的回风平巷使用。
作为一种无煤柱护巷技术,沿空留巷是合理的开发现有煤炭资源、提高煤炭资源采出率的一种有效途径。
采用这种技术,可以大大减少矿井巷道掘进量、缓解采掘接替紧张、缩短工作面搬家时间、防止发火及延长矿井服务年限等,具有明显的技术和经济效益。
我国从薄煤层到厚煤层,从缓倾斜煤层到急倾斜煤层,都已有沿空留巷的成功经验。
但是,在沿空留巷研究与应用中仍存在着不足之处,使得一些矿井在应用沿空留巷技术中没有取得预期的效果,并限制了沿空留巷技术在我国更广泛的推广。
在几十年的研究与摸索中,沿空留巷该领域已取得显著成绩,一些矿井也取得了客观的经济效益。
但成功与失败并存,我们总结这些经验如下:1、密集支架形式基本不可取。
2、矸石堆垛方式应该淘汰。
3、砌预制块墙体法存在缺陷4、高水高效充填支护法事倍功半5、现浇混凝土隔墙法实践证明较好经过近几年实践证明,混凝土墙体虽然有价材料用量大。
但该方法适应性广,承载力高,能够形成足够的切顶强度,安全可靠。
现在已经被广泛接受。
下面就以徐州矿务局三河尖煤矿72204工作面轨道巷沿空留巷做为实例加以介绍。
一、工作面概况 72204工作面位于焦刘庄之下,刘庄西南,姚楼河自工作面穿过,且地面人工沟渠纵横交错。
走向长度517米。
沿空留巷支护技术及矿压监测研究
沿空留巷支护技术及矿压监测研究
申海利;宋慧杰
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2024(33)1
【摘要】文章基于高河矿W4301工作面生产技术条件,对沿空留巷巷旁充填体的作用机理和可行性进行了分析,并提出了适用于高瓦斯条件下的巷旁充填沿空留巷技术,该技术采用混凝土充填材料,设计了合理的充填工艺,根据施工工序,将支护划分为巷内和巷旁支护,巷内支护分为留巷前、留巷时和留巷后三个阶段。
受到采掘影响,不同位置、不同时刻围岩收敛变形,支护棚压力以及单体支柱工作阻力有较大区别。
本研究揭示了矿压显现规律,同时能够缓解工作交接时的紧张状况。
【总页数】4页(P79-82)
【作者】申海利;宋慧杰
【作者单位】山西高河能源有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.松软围岩沿空留巷矿压规律研究与支护技术的应用
2.切顶卸压沿空留巷支护技术及矿压规律分析
3.无巷旁支护沿空留巷的矿压研究
4.无巷旁充填切顶卸压沿空留巷矿压显现规律及关键支护技术
5.杜儿坪矿综采工作面沿空留巷综合矿压监测技术研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 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)。
沿空留巷隔离墙体支承压力现场实测研究
作者:杨小刚
来源:《科技创新与应用》2017年第11期
摘要:桑树坪11号煤层首采工作面采用无煤柱式沿空留巷方式,巷旁采用砌筑混凝土墙体形式,文章针对混凝土墙体内部支承压力随着采煤工作面推进的演化关系开展了现场实测技术研究,其研究成果对后续类似工程的顺利实施起到了借鉴作用。
关键词:沿空留巷;支承压力;现场实测;巷旁支护
1 工作面概况
桑树坪3105综采工作面为11号煤层首采面,采用无煤柱沿空留巷方式,地面位于神洞子向北500m、水草塔东南130m处,地面地貌为山峁沟谷地貌,地面高程+671~+772m。
盖山厚度400~530m。
3105工作面井下位于南一采区上山370中巷以西,南一280专回以东,南一采区上山系统巷道以南100~180m位置。
3212Ⅱ期轨道巷向北平距30m为工作面进风巷,向北平距210m为工作面运输巷,工作面设计宽度180m,仰斜上山开采,煤层平均厚度约3m,平均采深450m。
巷道断面,采用13.8m2(净4.6m宽×3.0m高)矩形断面。
支护形式:全断面锚网带支护。
顶部采用φ20×2400mm等强螺纹钢锚杆配合钢带、冷拔丝网支护,每排六根矩形布置,每排第一、二根,五、六根锚杆间距700mm,剩余锚杆间距900mm,排距均为1000mm,顶部钢带长4.4m,六孔;帮部采用锚网带配合笆片支护,锚杆为φ22×2000mm自攻固锚杆,矩形布置、每排四根,间排距900mm×1000mm,帮部钢带长3.0m,三孔、孔间距900mm。
顶部冷拔丝网规格900mm×2300mm,帮部冷拔丝网规格900mm×3000mm。
φ17.8×6200mm钢绞线锚索进行补强支护,锚索间、排距1500mm×1900mm。
沿空留巷采用保留工作面轨道巷的形式,开采一侧采用浇注混凝土墙的形式,混凝土墙高3.0m,宽3.0m,紧随工作面开采砌筑该混凝土墙,混凝土强度采用C50素混凝土。
2 支承压力监测设备及钻孔布置
2.1 监测设备
支承压力监测设备采用XL-YSYLJ型振弦式岩石应力计用于测量弹性岩体中应力变化,应力计包括可紧嵌入岩石钻孔内的高强度刚性探测环。
该仪器由三部分组成,即圆柱形高强度刚性探测环,钢楔子和压板。
仪器置放到位后,用钢丝绳拉钢楔子,使孔壁,压板,楔子及探测环之间紧密接触,使探测环能受到孔壁传来的压力。
该仪器可得出仪器受力后振弦的频率值,仪器所处的温度等。
2.2 钻孔布置
为了获得沿空留巷混凝土墙体在煤层开采前、后的支承压力,对韩城矿务局桑树坪矿11号煤层3105工作面轨道巷进行煤体受采动影响前后的现场观测工作,本次用于测试岩体采动影响特征的观测方法采用底板钻孔应力计法。
在3105工作面接近钻场时布置1个钻孔监测断面,每个断面在所砌筑的墙体内部布设2个钻孔应力计,编号为14号钻孔和15号钻孔。
2.3 支承压力实测成果
现场打孔设备准备时间为2014年9月1日~2014年9月6日,现场设备安装及测试时间从2014年9月7日开始,至2014年10月底结束,历时达两个月之久。
3 实测结果分析
随着工作面开采,为了节约成本,留设无煤柱式的沿空留巷,即将3105工作面运输巷道经采后保留当做沿空留巷巷道使用,一侧是已支护的巷道煤壁,另一侧是人工砌筑而成的混凝土墙,共同构成沿空留巷,为了研究采后顶板变化对底板采动的影响,本次支承压力测点考虑现场实际设备安装情况,将支承压力监测传感器布置在混凝土墙顶部与顶板岩层相互衔接处,在混凝土墙充填混凝土并施加一定压力后,测得初始应力值。
现场共布置了一组煤柱支承压力监控区,该测区布置了3个钻孔应力传感器,距巷帮距离分别为1.0m、1.5m、2.0m,所采用的振弦式应力传感器设备具有稳定性好、可靠性高等优点,所得数据可反映出煤体支承压力随着工作面开采的变化规律,并为底板采动破坏深度提供理论数据和依据。
回采11号煤的3105工作面设计宽度180m,仰斜上山开采,由开切眼向轨道巷检测段400~500m处推进,据现场实际情况测试段进行了现场钻孔、取岩芯样本,按照钻孔设备,对测试段采用护帮管,护帮管距离传感器应保持半米以上距离,否则将影响观察结果的真实性,在工作面距离试验孔约80m时开始测试,倾向支承压力(即煤柱支承压力)传感器编号14号、15号和16号,由于16号测点在混凝土墙充填过程中将传感器与测量线路挤压过大,使得后期测量数据未采集到,而15号测点虽然数据已全部采集到,但是在混凝土墙充填过程中使得传感器出现倾斜,所测得数据并未反映出顶板垂直应力变化规律,数据变化较平缓(图2)。
故此本次数据分析以测点14号孔混凝土墙顶部支承压力实测数据分析为例,见图3所示,图中曲线反映了混凝土墙顶部支承压力随工作面推进以及顶板活动的变化规律。
测点14号钻孔的应力变化情况如下:
混凝土墙中部(1.5m深)的14号测点对应的数值应为采空区边缘的混凝土墙顶部垂直应力状态变化规律,即混凝土墙顶部支承压力。
图3中的测点14号孔实测混凝土墙顶部支承压力随煤层开采变化曲线,从2014年10月3日现场钻窝对面的混凝土墙未砌筑前准备-护壁套管绑定-传感器放置-混凝土墙充填并施压-传感器施加预应力-传感器设备调试-读取首次数值,14号钻孔应力传感器的设备编号为“19458”,该设备经由安装杆所施加预应力的读数2546με,所对应的压强值达到2.22MPa,此时3105工作面距离14号钻孔应力传感器测点距离为5.4m
(采后设备安装)将10月3日测得的2.22MPa作为初始支承压力值(支承压力系数k=1);2014年10月4日,当采面推至14号测点9.9m时,压力增加至2.49MPa,而后至10月11日,支承压力在2.74~2.91MPa变化;从10月11日起,支承压力再次增加,表明顶板压力因受到顶板来压的作用采空区进一步压实所致,才使得支承压力曲线升高,到10月15日,该曲线才趋于平稳变化,此时工作面距14号测点33.5m;到10月17日,曲线应力稍有下降,这主要是靠近测点处的混凝土墙顶板发生了折断,现场生产人员听到岩梁折断的声音后,于10月16日下井观测发现支承压力值降了0.16MPa,直至10月19日监测数据基本上趋于稳定,不再发生变化,工作面已推过14号测点40m,此时混凝土墙顶部应力基本稳定,说明顶板岩层运动已经稳定并沉降到压实采空区的冒落矸石,底板矸石压实应力将不再增加,底板采动破坏深度亦应不再继续向深部延伸,基本上应保持在工作面距测点33.5m时的深度范围。
4 结束语
随着工作面开采,为了节约成本,留设无煤柱式的沿空留巷,即将3105工作面运输巷道经采后保留当做沿空留巷巷道使用,一侧是已支护的巷道煤壁,另一侧是人工砌筑而成的柔模墙,共同构成沿空留巷,将支承压力监测传感器布置在柔模墙顶部与顶板岩层相互衔接处,现场共布置了一组柔模墙体支承压力监控区,该测区布置14号、15号的2个钻孔应力传感器,其中柔模墙中部(1.5m深)的14号测点对应的数值应为采空区边缘的柔模墙顶部垂直应力状态变化规律,即柔模墙顶部支承压力,现场钻窝对面的柔模墙未砌筑前准备-护壁套管绑定-传感器放置-柔模墙充填并施压-传感器施加预应力-传感器设备调试-读取首次数值,当工作面推过14号测点40m,此时柔模墙顶部应力基本稳定,说明顶板岩层运动已经稳定并沉降到压实采空区的冒落矸石,底板矸石压实应力将不再增加。
参考文献
[1]陈勇,柏建彪,朱涛垒,等.沿空留巷巷旁支护体作用机制及工程应用[J].岩土力学,2012,35(5):1426-1433.
[2]康红普,牛多龙,张镇,等.深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术[J].岩石力学与工程学报,2010,29(10):1977-1987.
[3]柏建彪,周华强,侯朝炯,等.沿空留巷巷旁支护技术的发展[J].中国矿业大学学报,2004,33(2):183-186.
[4]周华强,侯朝炯,王承焕.高水充填材料的研究与应用[J].煤炭学报,1992,17(1):25-36.
[5]郭育光,柏建彪,侯朝炯.沿空留巷巷旁充填体主要参数的研究[J].中国矿业大学学报,1992,23(2):1-11.
作者简介:杨小刚(1978-),男,甘肃甘谷人,汉族,工程师,主要从事煤田地质与水文地质方面研究。