矿压显现规律与沿空留巷技术研究
综放沿空巷道矿压显现特征及其控制技术
综放沿空巷道矿压显现特征及其控制技术一、综放沿空巷道矿压的概述综放沿空巷道是煤矿采煤工作面的重要组成部分，其稳定性直接影响到采煤工作面的安全和高效。
在综放沿空巷道中，由于采动影响，地压力分布不均匀，易引发矿压事故。
因此，对综放沿空巷道的矿压特征进行深入分析，并探讨相应的控制技术，对于保障采煤工作面的安全和高效具有重要意义。
二、综放沿空巷道矿压显现特征1. 空隙闭合由于采动影响，地层中存在大量的空隙和裂缝，在采动过程中这些空隙和裂缝会逐渐被闭合。
当闭合程度达到一定程度时，将会导致岩层变形加剧、应力集中等问题。
2. 应力变化在综放沿空巷道附近，由于采动导致地层应力发生变化。
在采动前期，应力主要来自岩层自重；而在采动后期，则主要来自采动所产生的应力。
随着采动的深入，应力会逐渐增大，导致综放沿空巷道的变形加剧。
3. 岩层变形在综放沿空巷道附近，岩层由于受到采动影响，会发生不同程度的变形。
这些变形包括岩层弯曲、破裂等现象。
当岩层变形加剧时，将会对综放沿空巷道的稳定性造成较大影响。
三、综放沿空巷道矿压控制技术1. 预防性支护预防性支护是一种有效的控制综放沿空巷道矿压的技术。
该技术主要是在采动前期对综放沿空巷道进行支护，以减少其受到地压力的影响。
预防性支护可以通过设置锚杆、喷浆等方式实现。
2. 合理布置采场合理布置采场是一种重要的控制综放沿空巷道矿压的技术。
通过合理布置采场，可以减少地压力对于综放沿空巷道造成的影响。
具体措施包括设置合理的采场长度、宽度等。
3. 加强监测加强监测是一种必要的控制综放沿空巷道矿压的技术。
通过对综放沿空巷道周围岩层变形、应力变化等情况进行实时监测，可以及时发现问题并采取相应措施。
4. 优化支护方案优化支护方案是一种有效的控制综放沿空巷道矿压的技术。
通过对支护方案进行优化，可以提高其抗压能力，从而减少地压力对于综放沿空巷道造成的影响。
五、总结综放沿空巷道矿压是采煤工作面安全和高效运行中面临的重要问题。
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。
沿空留巷矿压显现规律与围岩控制技术研究
2831 前言在我国煤矿开采过程中，由于受到采动的影响使得回采工作面巷道变形严重，使得矿山安全大打折扣，所以在回采巷道进行沿空留巷，这不仅避免了煤柱的浪费，同时提升了巷道的稳定性[1，2]。
沿空留巷虽然可以降低围岩的应力，但其在时间上无法降低采动的影响，所以在围岩为松软岩性时，围岩的塑性区及应力值均较大，应力传递至巷道的顶板及底板，造成巷道的变形剧烈，所以为解决松软围岩巷道沿空留巷围岩变形大的问题，众多学者对此问题作出过一定的研究[3，4]。
本文利用数值模拟软件对松软围岩沿空留巷技术进行研究，给出了松软围岩沿空留巷围岩的应力及变形特征，为松软围岩沿空留巷围岩的控制作出一定的借鉴。
2 模型建立在松软围岩沿空留巷实施过程中，巷道的稳定性是靠着煤柱和充填体共同承载，所以巷旁充填体的充填强度是衡量沿空留巷稳定性的重要因素。
同时由于松软围岩回采巷道受到临近采空区的采动影响，围岩变形量较大且变形速率快，所以研究松软围岩沿空留巷矿压显现情况对后续的支护有着重要意义。
首先利用FLAC3D数值模拟软件对模型进行建立，根据实际地质情况最终选择模型的长宽高分别为152.6m、300m和61.5m，完成模型尺寸建立后，对模型进行网格数的划分，进行网格划分时需要考虑到计算速度及计算精度的问题，所以网格划分需要选择合适的划分方案进行网格的划分，网格划分完成后共有1710000个网络单元及1763258个节点。
完成网格划分后对模型的边界条件进行设定，固定模型的左右边界，限制模型水平方向位移，同时在模型的底部边界进行固定约束的设置，表面模型出现z方向的位置，模型的上边界为自由端。
完成模型约束设置后对模型进行里的设置，由于实际埋深为400m，所以经过计算施加模型上端垂直应力10MPa，同时根据围压系数0.8，施加模型左右段水平应力8MPa，同时根据实际地质情况对模型的岩石力学参数进行设定。
完成模型的初步设置，在计算开始前需要对模型进行内部的分组，模型从右到左依次为3107工作面、充填体、3107辅助进风巷、煤柱、3107回风巷及3108工作面。
矿压显现规律与沿空留巷技术研究
矿压显现规律与沿空留巷技术研究【摘要】通过对沿空留巷矿压显现规律与围岩控制技术研究，分析了巷旁充填沿空留巷及充填体的变形及受力情况，提出该工作面沿空留巷支扩技术方案，巷内支护与巷旁支护联合作用。
【关键词】：显现规律；围岩控制；技术研究引言沿空留巷从空间上使巷道处于开采后应力重新分布的低应力区，但从时间上无法避免采动支承应力重新分布过程中的剧烈作用，巷道需要经受两次采动影响，矿压显现强烈，巷道维护难度大。
但沿空留巷具有煤炭回收率高、回采工作面衔接合理、巷道掘进率低、掘进排矸少的优点，尤其是煤巷掘进速度仅为80～100m/月的煤与瓦斯突出煤层，采用沿空留巷可以解决采掘接替紧张难题、为区域性瓦斯治理提供场地、节省了时间。
因而，沿空留巷一直是煤炭开采技术的重要发展方向。
沿空留巷技术是一项系统工程，本研究对所留巷道从掘进期间的支护设计与施工到留巷期间的巷道支护方式选择及下个工作面回采期间的加强支护都统筹考虑。
1 沿空留巷矿压显现规律分析在工作面回采过程中，采空区顶板岩层活动的主要形式为自上而下的分层垮落，表现为顶板岩层的旋转下沉和平移下沉。
根据受一次采动影响时，沿空留巷顶板岩层运动规律的不同，将顶板岩层活动一般分为三个时期。
1．1 前期活动工作面的回采过程中，支架的向前移动，其后方顶板岩层失去支撑，在留巷采空区侧的直接顶由于自重及充填体因素产生的切顶力作用下，其变形形式主要以旋转变形为主(如图l中实测曲线A区)，此阶段的顶板活动称为顶板前期活动期。
1．2 过渡期活动当老顶岩层折断垮落后，缓慢平衡过程中可形成砌体结构；在岩层垮落后不足以充满采空区时，二次破断形成老顶岩梁，充填采空区，形成砌体结构，老顶上覆岩层的重量通过直接顶逐渐转移到巷旁煤体深部，使其出现应力集中，随老顶岩块的旋转使得在下部冒落碎矸的支撑下形成的“大结构”逐渐稳定，从而使沿空巷道一定范围内的应力低于原岩应力，此阶段的顶板运动称为顶板过渡活动期。
巷旁充填沿空留巷技术及矿压显现规律
巷旁充填沿空留巷技术及矿压显现规律本文就巷旁充填沿空留巷技术及矿压显现进行简要分析和阐述，从充填材料、系统布置、充填参数及工艺等方面进行研究，并对充填沿空留巷段进行矿压观测。
结果证实：巷旁充填沿空留巷技术有效保证了顶板的稳定性和完整性，保障了充填体控制顶板的下沉、适应其活动规律的要求。
标签：巷旁充填沿空留巷矿压显现规律0 引言沿空留巷这项技术是我国在采煤技术这一行业的一项重大突破，不仅降低了巷道的掘进率，而且提升了煤炭资源的回采率，这样一来完全取消了区段煤柱，改善了大部分矿井的生产条件，使我国的矿井进入一种新的生产模式——集中化生产，是我国采煤领域的重大技术变革。
为了满足矿井生产条件不断变化的需要，研究一套适合的技术是十分必要的，通过实地考察调研及井下工业性实验后，我们认为沿空留巷技术最为合理，改造沿空留巷填充设备，在系统地改善布置及充填工艺后，我们在采矿工作方面取得了较大的成功。
我在矿机掘二队就职管理人员期间，主要负责掘进巷道施工，修巷等工作，下面结合工作实际谈谈一些施工规律。
工程背景：从沿空留巷技术的出现到现在，它在薄煤层或中厚煤层的采煤工作上已经获得了宽泛的开展，并且在我国薄煤层及中厚煤层的开采中日益趋于完善。
巷内支护以及巷旁支护等技术发展到现在已经非常地成熟。
工作项目第一次使用了巷旁充填顺着空留巷以及Y型通风的施工方式，在使用这样的填充之后，运用导轨槽进行运输和送风。
同时借用了巷道和边界煤层回风的特殊性，应用高水速凝材料进行整体浇筑充填，克服了以前巷道增加阻力速度慢、初始支撑力度小的缺点，使得项目顺利开展并完成。
1 巷旁充填沿空留巷技术根据每个工作面的不同，首先考虑工作面沿空留巷采矿的地质条件和开展沿空留巷所存在的一些困难。
从充填材料的选择、巷旁充填体支护参数的选择、系统布置和充填工艺等方面进行严谨细致的研究及实践。
1.1 选择合适的充填材料充填材料强度是沿空留巷充填技术的重中之重，同时其凝固速度也关系着沿空留巷充填技术的成败，根据多次试验的结果，充填材料最佳使用的原材料主要包括：水和硅酸盐、粉煤灰等混合之后进行搅拌支撑膏体混凝土，同时加入添加剂制作而成，在进行填充施工的工序中要指定施工人员使用人力进行袋装的填充。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究【摘要】煤矿开采中沿空留巷技术是一种重要的采矿技术，本文对其应用进行了深入研究。
首先介绍了沿空留巷技术的基本原理，其优势包括减少安全隐患、提高采矿效率等。
通过实际案例分析，展示了沿空留巷技术在煤矿开采中的应用价值和效果。
随后讨论了该技术的改进与发展，探讨了提高煤矿开采效率和安全性方面的作用。
最后总结指出，沿空留巷技术在煤矿开采中具有广阔的应用前景和重要性，但也存在一定的局限性。
综合考虑其优势和局限性，可更好地指导和促进煤矿开采工作的发展。
【关键词】煤矿开采、沿空留巷技术、应用研究、基本原理、优势、应用案例、改进、发展、效率、安全性、应用前景、重要性、优势、局限性。
1. 引言1.1 煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究通过对沿空留巷技术的基本原理进行研究和探讨，可以更好地理解该技术在煤矿开采中的应用价值。
沿空留巷技术的优势主要体现在提高采煤效率、减少煤矿安全隐患、保护地表和地下水资源等方面。
结合实际案例，可以更具体地展示沿空留巷技术在煤矿开采中的实际应用效果和效益。
随着技术的不断改进和发展，沿空留巷技术在煤矿开采中的作用也会不断提升。
通过总结沿空留巷技术的优势和局限性，可以进一步明确该技术在未来的应用前景和发展方向，为煤矿开采的持续健康发展提供重要参考和支持。
2. 正文2.1 沿空留巷技术的基本原理煤矿开采中沿空留巷技术的基本原理是在煤矿开采过程中，根据煤层岩层特性和地质条件，通过在煤巷顶部或底部留置一定宽度的空间，形成一个沿矿床延伸的巷道。
沿空留巷技术的基本原理主要包括以下几个方面：1. 地质条件分析：在开采前对矿层地质条件进行详细分析，包括煤层的倾斜、断裂、岩性、构造等情况。
根据地质条件确定沿空留巷的位置、宽度和长度。
2. 巷道支护设计：根据煤层围岩的情况和巷道的长度、宽度等参数进行支护设计，采用合适的支护材料和技术，确保巷道稳定性和安全性。
3. 巷道开挖施工：根据设计要求和地质条件，采用合适的开挖方法和设备，进行巷道的开挖施工工作。
蒙西矿区复杂条件下沿空掘巷矿压显现规律分析与研究
蒙西矿区复杂条件下沿空掘巷矿压显现规律分析与研究近年沿空掘巷在国内煤矿广泛应用，其中巷道应力、变形分布与围岩应力、围岩力学性质、围岩结构与工作面的空间和时间关系等因素密切相关。
为了分析与研究沿空掘巷矿压显现规律，为我矿12402工作面沿空掘巷提供有力技术基础与宝贵的经验保障，结合蒙西矿区特殊地质构造，将12404工作面回风顺槽作为中北煤化工有限公司第一条沿空掘巷试验巷道，对围岩应力，矿压显现规律进行可行性分析与研究。
现针对色连二号煤矿12404工作面沿空掘巷在掘进期间进行一系列矿压观测，通过观测分析判断巷道动压影响、围岩变形规律，提出合理的支护技术，并进行井下实验，评价支护效果，并提出合理的留巷支护原则与建议。
1概况1.1地质概况色连二号煤矿东部煤层分叉为4-1煤和4-1上煤，分叉后4-1煤厚度1.98-2.25m，平均2.09m，4-1上煤厚度1.78-2.05m，平均1.94m；中、西部4-1煤和4-1上煤合并，合并后4-1煤厚3.60-3.95m。
本工作面4-1煤层在分叉区多不含夹矸，在合并区多含1层0.25-0.80m砂质泥岩夹矸，直接顶板为砂质泥岩，厚度1.44-12.10m，有时为细砂岩。
4-1黑色，褐黑色，光泽暗淡，以暗煤为主，含丝炭,夹镜煤线理，为半暗型煤。
顶底板岩性：该面直接顶为砂质泥岩及4-1上煤层，灰色，裂隙发育，含植物化石，平均厚6.81m；老顶为细砂岩，灰白色，石英、长石为主，泥质胶结，平均厚9.2m；直接底为砂质泥岩，灰色，裂隙发育，含植物化石，平均厚3.5m（图1）。
地质构造情况：12404工作面4-1煤层为近水平煤层，地质条件较为简单。
煤(岩)层产状: 倾向240～263°，倾角0～2°,平均1°。
工作面内及附近预计发育4条正断层，落差1.2-2.2m，对施工有一定影响。
水文地质情况：该工作面水文地质条件中等复杂，主要充水因素为侏罗系中下统煤系地层煤层顶、底板砂岩水、钻孔水及断层水。
浅谈沿空留巷围岩矿压显现规律
浅谈沿空留巷围岩矿压显现规律摘要：介绍了沿空留巷围岩应力分布及顶板运动特性,提出了沿空留巷的设计机理与方法。
在城山矿现场观测的基础上,详细分析了造成沿空留巷石墙侧及实体煤顶板变形总量及速度不同步,峰值差异大的原因,并指出了沿空留巷围岩变形控制关键技术是控制石墙支护与实体煤支护的强度与刚度的匹配,并与顶板、实体煤形成共同承载体系,以充分发挥围岩自承能力。
关键词：沿空留巷围岩控制覆岩运动矿压显现支护刚度1概述沿空留巷是一种无煤柱护巷方式,通过沿着上一工作面采空区内保留下来的运输巷道,作为下一工作面回风巷道,处于采空区和煤层交界区域。
该巷道要经过两次回采作业的影响,围岩内部应力应变关系及围岩与支架相互作用关系十分复杂〔1〕。
沿空留巷技术,对于提高煤炭回收率、降低巷道开掘率及防控由煤柱引起的顶板事故、冲击地压问题等有显著的效果。
沿空留巷井下实施过程中存在着巷旁充填问题和安全等问题,特别是顶板、通风、瓦斯、火灾、围岩变形等,大大影响和限制了沿空留巷技术。
沿空留巷技术的关键性问题就是沿空留巷围岩变形规律及围岩与支架共同作用机理〔2〕。
2 沿空留巷围岩应力分布特性研究证明,上区段采场老顶触矸稳定后,沿空巷道未开挖前的围岩应力分布如图1所示〔1〕。
在煤体上方应力分布与底板应力分布组成了“应力双峰”,即存在两个应力高峰,一个为kγh区,位于采场老顶在煤体内断裂的部位,另一个为k1γh区,位于采场老顶在采场采空区触矸的部位。
煤体上方应力分布按应力值相对大小可以分为3个区即应力集中区、应力低值区和应力正常区。
随着工-作面推进留设供下工作面用的回采巷道,围岩承受的压力及其破坏发展过程,包括两个阶段〔3〕:(1)在采动支承压力作用下破坏发展阶段。
该阶段巷道围岩(煤壁)承受的压力将是上覆岩层自重及采场推进悬露的上覆岩层重力的总和。
巷道围岩(煤壁)的变形破坏将经历支承压力高峰向煤层深部转移的全过程。
(2)在内应力场上覆岩层运动压力作用下破坏的发展阶段。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究煤矿开采是煤矿生产的关键环节，而沿空留巷技术是煤矿开采中的一项重要技术。
沿空留巷技术是指在煤炭开采过程中，为了控制矿压和提高矿井安全、增加煤炭采运效率，将煤层的一部分或全部不采取方式保留起来，这样就形成了沿空留巷。
沿空留巷技术的应用对煤矿的安全生产和提高煤矿开采效率具有重要意义。
本文将就煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究。
一、沿空留巷技术的原理和意义沿空留巷技术是在煤炭开采中为了保护矿柱、控制矿压，提高矿井安全和提高煤炭采运效率而采用的一项技术措施。
它通过在煤炭开采过程中留出一定的区域，即留巷，使得矿柱能够承受一定的压力，起到支护和控制矿压的作用。
沿空留巷技术的应用可以有效地控制矿压，减少矿灾事故的发生，保障矿工的生命安全。
沿空留巷技术还可以提高煤矿开采效率，减少综采工作面的煤层损失，降低开采成本，增加经济收益。
沿空留巷技术在煤矿开采中具有非常重要的意义。
二、沿空留巷技术的应用现状1. 沿空留巷技术在矿井支护中的应用在煤层开采过程中，沿空留巷技术不仅可以对矿柱进行有效的支护，还可以通过合理的设计和施工来减少矿柱的破坏，降低煤层的损失，提高煤炭的回收率。
煤矿瓦斯是煤矿生产中的一大隐患，沿空留巷技术的应用可以有效地减少矿场内瓦斯的聚集和积聚，有效地控制了瓦斯的涌出和爆炸的发生。
通过沿空留巷技术的应用，可以减缓煤层的顶板运移速率，降低矿压的影响范围，有效地保护矿井的安全生产。
1. 技术和设备的更新换代随着我国煤矿开采技术的不断攀升和矿井深度的增加，沿空留巷技术需要更高性能的设备和更科学的技术手段来支持。
未来，沿空留巷技术的设备和技术将向着智能化、自动化和集成化方向发展。
2. 沿空留巷技术的理论研究随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤矿的深部开采和难采煤层的开采将成为未来煤炭生产的一个重要发展方向，沿空留巷技术的理论研究将更加重要。
未来，沿空留巷技术的研究将更加注重计算机模拟、数值模拟、仿真试验等现代化手段的应用。
巷旁充填沿空留巷矿压显现规律研究
１ 概
况
沿空留巷技术完全取消了区段煤柱 ，不仅能 提高煤炭采出率 ， 还能实现“ Ｙ ” 型通风 ， 解决高瓦 斯煤层工作面“ ｕ ” 型通风上 隅角瓦斯积聚与超 限
问题 ｎ 。
巷 旁 充填 沿 空 留巷 从 超 前 工 作 面 煤壁 ２ ０ ｍ 左右 到滞后 工作 面煤壁 １ ５ ｍ 左 右 范 围 内采 用 Ｚ Ｔ ８ ０ ０ ０ ／ １ ８ ／ ３ ５双排 超前 支护 支架 对 巷道 进行 超前 支护 。
填工艺 ，进行了沿空 留巷巷旁高强度充填技术 的 工 业性 试验 ， 并 取得 成功 ， 从 而有 效地 确保 了充填
荷。 ③沿空巷 围岩变形及其维护状况。 利用位移计 对巷 道顶 底板 及两 帮基点 位 置的变 化进行 测量 。
着工作面的持续推进 ，采空区在该范围内逐渐压 实， 巷道围岩已经历第二阶段的剧烈变形 ， 充填体
体上方煤岩体的完整性和稳定性 ，极大地 防止了 巷道 围岩 的过度 变形 ［ ， 。通 过 布置 矿 压 观测 站 ， 对巷旁充填沿空留巷段矿压进行了观测、分析和 研究。
３ 监测方案
为了检测本次工程应用的实际效果 ，对巷旁 充填沿空 留巷及巷旁充填体进行了矿压观测 ， 测
２ 巷 旁充填沿空 留巷概述
的外露钢丝长度的变化 ，以确定变形体 的横向变 形。 ②沿空巷巷旁充填体的受力。 通过读取埋设在
２ ０ １ ４年 ８ 月
５ ２
刘志蒙 ， 等 巷旁充填沿空留巷矿压显现规律研究
Ｆｅ ｂ． 。 ２ ０１ ４
充填体 内的液压枕来监测作用在充填体上 的载
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究【摘要】煤矿开采中的沿空留巷技术是一种重要的采矿方法，本文通过介绍沿空留巷技术的原理和特点、在煤矿开采中的应用现状以及存在的问题和挑战，提出了解决问题的技术方案，并进行了可行性分析。
在讨论了沿空留巷技术在煤矿开采中的应用前景，总结了研究成果，并展望了未来的研究方向。
研究背景指出了煤矿开采中存在的问题和技术需求，研究目的是探讨沿空留巷技术在解决这些问题中的作用，研究意义在于提高煤矿开采效率和安全性。
通过本文的研究，可以为煤矿开采中沿空留巷技术的应用提供理论支持和实践指导。
【关键词】煤矿开采、沿空留巷技术、应用研究、引言、研究背景、研究目的、研究意义、原理、特点、应用现状、问题、挑战、技术方案、可行性分析、应用前景、总结、成果、展望、未来研究方向。
1. 引言1.1 研究背景目前，我国煤矿开采中存在一些问题，如采煤难度加大、采掘效率低下、采煤安全隐患增加等。
为了解决这些问题，研究沿空留巷技术在煤矿开采中的应用具有重要的意义。
通过对沿空留巷技术进行深入研究和探讨，可以提高煤矿开采的效率、降低采煤难度、减少安全隐患，从而推动我国煤矿行业的可持续发展。
本研究旨在探讨沿空留巷技术在煤矿开采中的应用研究，为提高煤矿开采的效率和安全性提供理论支持和技术指导。
通过深入研究沿空留巷技术的原理、特点及应用现状，解决其存在的问题和挑战，提出可行的技术方案并进行可行性分析，最终展望沿空留巷技术在煤矿开采中的应用前景，总结研究成果并展望未来研究方向。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探究沿空留巷技术在煤矿开采中的应用及其效果，分析其中存在的问题和挑战，提出解决问题的技术方案，并对实施方案的可行性进行评估。
通过研究，我们旨在为煤矿开采中沿空留巷技术的改进和优化提供科学依据和技术支持，提高煤矿开采效率和安全性，减少环境污染，推动行业的可持续发展。
我们希望通过本次研究，能够为相关领域的学术研究和工程实践提供有益的参考和借鉴，为煤矿行业的现代化改革和发展作出积极的贡献。
沿空留巷的理论与实践
第一章沿空留巷的矿压显现的基本特征实现沿空留巷的技术关键是沿空巷道的顶板岩层控制。
沿空留巷由于受两次采动的影响，矿压显现十分强烈，顶底板移近量和两帮移近量都很大．因此，在开采中厚以上煤层时，能否有效控制和适应巷道围岩变形就成为应用沿空留巷和保障安全生产的关键。
第一节沿空留巷矿压显现的—般规律根据前人的研究成果；沿空留巷矿压显现的一舶规律可以归纳为：(1)在回来工作面后方附近，由于裂隙带岩层取得平衡之前的急剧沉阵，引起巷道顶板在短期内剧烈下沉，已采区冒落岩石在上覆岩层作用下向巷道挤压。
一般情况下，沿空留巷的顶板下沉速度在工作面后方10~20m处最为强烈，顶扳下沉主要发生在工作面后方0~40m的范围内，60~70m以后，顶扳下沉趋向稳定。
(2)直接顶板冒落后，能填满采空区，使老顶能处于平衡状态的顶板岩层，采动期间沿空留巷的顶板下沉量与煤层采厚呈正比关系，一般少则为采厚的10％，多则为15％~20％，基本上属于“给定变形”。
煤层采厚愈小，愈有利于沿空留巷的维护。
（3）沿空留巷的项板下沉量随巷道宽度和悬顶距的增大成正比增长。
(4) 沿空留巷靠采空区一侧的顶板下沉量比靠煤帮处要大1倍左右，直接顶板明显地向采空区方向倾斜，倾斜度与上方裂隙带岩层相近似，一般为6度左右。
（5）煤帮的应力和稳定性对沿空留巷的顶板也产生明显影晌。
若巷道的煤帮遭到严重破坏，裂隙带岩层的沉降就会向媒体纵深发展，巷道的顶板下沉量和煤帮位移量都将显著增长。
(6)沿空留巷的支架难以阻止上位岩层取得平衡以前所产生的顶板沉降，但足够的支架阻力能避免直接顶严重破裂，并使其与上位岩层之间不产生较大的离层。
因此，凡直接顶板冒落后能使老顶获得支承和平衡的顶板岩层，基本支架的阻力可按能支承直接顶板的岩层重量考虑，即相当于4倍采厚的岩层重量，支架的可缩量应能与裂隙带岩层的沉降量相适应。
(7)如煤层上部覆盖自身不能平衡的坚硬岩层，则需要设置强力的切项支架，甚至需人工挑顶，为老顶平衡创造条件。
煤矿开采矿压显现规律及巷道支护技术
煤矿开采矿压显现规律及巷道支护技术摘要：随着支护材料和采煤设备的不断发展，矿压的防治技术也越来越成熟。
然而，常用的分段保护煤柱工作面布置技术从根本上制约了矿区煤炭回收率的进一步提高，需要优化传统的长壁开采工作面布置技术。
沿空留巷技术作为一种无煤柱开采方法，可以消除工作面开采过程中断面煤柱的设置，在确保安全矿压的前提下，供邻近工作面连续使用。
关键词：煤矿开采；矿压显现规律；巷道支护技术1.顶板切割卸压采空区沿空留巷支护技术顶板切割卸压采空区沿空留巷支护技术的核心是沿工作面前进方向采用双向集中张拉的支护技术，通过切断采空区顶板与巷道顶板之间的水平应力传递，逐步抵抗矿井围岩压力。
在回采巷道顶板网格支架的加固支护下，工作面开采后顶板切缝的两侧之间将形成应力差。
通过工程经验可知，保留巷道的顶板变形可以使得整体工作面振动得到控制，而采空区顶板会及时沿顶板切缝塌陷，采空区顶板塌陷产生的煤矸石可以有效地支撑上覆岩层，防止产生综采工作面的冒顶片帮。
2.复合顶板的矿压显现的特点复合顶板，又称分离顶板，是煤矿常见的顶板结构之一，它通常由1层以上的软或硬岩层组成。
在不同的结构条件下，顶板特征是不同的，复合顶板支护是目前国内外巷道支护领域的难题之一。
该类顶板所显现出的矿压特性也具有一定的复杂性。
复合顶板通常具有软、弱、薄3大特点。
顶板中弱夹层的高度直接影响整体力学性能。
根据复合顶板的结构特点，可将其分为3种类型：上软下硬型、中硬组合型、上硬下软型。
在传统的长壁开采巷道布置中，上软、下硬顶板在工作面开采后和采空区冒顶前没有明显的超压报警，顶板冒落速度较快，冒落面积和冒落强度也较大，对工作面液压支架支护强度和巷道超前支护要求较高。
上硬、下软顶易发生冒顶事故。
此外，在工作面正常开采前进的情况下，在这种顶板条件下，采空区容易发生工作面开采后顶板首次垮落，但首次垮落产生的矸石难以充填采空区。
也就是说，矿压显现规律表明上部坚硬地层将在煤层内大面积悬浮，随后的顶板压力仍将处于一个较高的峰值。
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在地下采矿中使用的先进技术，它通过沿着矿层开挖留下一定的巷道空间，以便后续的采矿作业进行。
这种技术在煤矿、金属矿山和盐矿等地下采矿领域有着广泛的应用。
本文将对沿空留巷技术的研究与应用进行详细介绍，以及对这一技术的发展趋势进行分析和展望。
一、沿空留巷技术的研究现状沿空留巷技术是近年来地下采矿领域的一大创新，它的出现极大地改变了传统的采矿方式，提高了采矿效率和安全性。
目前，国内外对沿空留巷技术的研究已经取得了一系列的成果。
在矿山工程领域，沿空留巷技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 巷道的设计与施工技术研究沿空留巷技术的关键在于如何设计和施工出一条安全、稳定的巷道，以便后续的采矿作业进行。
巷道的设计与施工技术是沿空留巷技术研究的核心内容。
研究人员在探索不同地质条件下的巷道设计参数、支护方式、进度控制等方面进行了大量的实验和研究，取得了丰富的经验和成果。
2. 沿空留巷技术的安全性研究地下采矿作业属于高风险行业，安全问题一直是地下矿山工程领域的重中之重。
针对沿空留巷技术的安全性问题，研究人员进行了大量的模拟实验和实地观测，探讨了在不同地质条件下采用何种支护材料、支护方式以及预警监测系统等安全技术的应用，以保障沿空留巷技术在实际工程中的安全性。
3. 沿空留巷技术的自动化控制研究随着科技的发展，地下矿山作业的自动化程度越来越高。
沿空留巷技术作为地下采矿的一种新技术，其自动化控制技术也成为研究的热点之一。
研究人员通过对人工智能、自动感知等技术的研究和应用，使沿空留巷技术在实际采矿作业中实现更高效、更安全的运行。
沿空留巷技术在地下采矿领域得到了广泛的应用，并在一些具体的工程项目中取得了显著的效益。
以中国煤炭工业为例，沿空留巷技术已经在一些大型的煤矿项目中得到了应用，并取得了很好的效果。
通过沿空留巷技术，煤矿的采煤效率得到了显著提高，矿工的安全条件得到了极大的改善，同时还提高了矿山的资源利用率。
沿空留巷综采工作面矿压显现规律研究
２ ． １ 工 作 面
工作 面所 采 煤 层 为 １ ５ 煤， 一次采 全高 ， 工 作 面
倾斜长 １ ７ ６ ． ４ ｍ， 走 向长度 ７ ８ ３ ． ４ ｍ， 煤层 厚度 １ ． ７ ０～
３ ． １ ０ ｍ， 平均厚度 ２ ． １ ３ ｍ。工作面布置 ３条顺槽 ， 采
用二 进一 回通 风方 式 ， 支护方 式均 为锚 杆支 护 ， 锚索、
钢 带补强 支 护 ， 并 且为 了 防止 在 开采过 程 中形成 大面 积 悬顶 ， 矿压 显现 压垮 工作 面 ， 该 工 作 面 采取 了超 前 深 孔 预裂爆 破 的方法 。
ｊ
第 ４期 ２ ０ １ ３年 ４月
・
山 西 焦 煤 科 技
Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ａ ｌ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｎｏ ． ４
Ａｐｒ ． ２ ０１ ３
试验研 究 ・
沿空留巷综采工作面矿压显现规律研究
一
巷道 表 面位 移 、 围岩 深部 位 移 、 巷 道 顶板 压 力 观 测、 充 填墙 体受 力观 测 。
３ 观测 仪器 布置 方式
３ ． １ 工作 面观 测仪 器布 置
背斜 组成 ， 其 中背斜 轴 向 Ｎ ７ 。 Ｅ， 倾伏 Ｓ Ｅ， 两 翼倾 角
０ 。 ～ ６ 。 ， 平均 ４ 。 ； 向斜 轴 向 Ｎ１ ２ 。 Ｗ， 倾伏 Ｎ Ｗ， 两翼 倾
盖 山厚度 ： 工作 面地 面标 高 为 ７ ９ ０ ． ９—８ ２ ６ ． ５ ｍ， 工作 面标 高 为 ５ ７ ７～ ６ ６ ３ ｍ。 盖 山 厚 度 为 １ ６ ０～２ ５ ２
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究沿空留巷技术是一种在煤矿开采中常用的采空区管理技术，它是为了保护上覆岩体和地上建筑物的安全而采取的一种措施。
本文将通过对其原理、应用和研究展开探讨，以期更好地理解该技术的重要性和优势。
沿空留巷技术的原理是在采空区的上方挖掘一些空留巷道，来分散和缓冲采出煤柱与上覆岩体之间的应力，并起到支护和控制岩体起落的作用。
其核心思想是通过控制和改变岩石的力学行为，减小露天采矿引起的地表沉降，以保护地下设施和地上建筑物的安全。
沿空留巷技术的应用主要体现在以下几个方面：沿空留巷技术可以有效地防止采空区的坍塌和垮塌，保证矿井的安全开采。
在煤矿开采过程中，地层会发生破裂和变形，采空区也会不断扩大，如果不采取措施来缓冲和分散地层的压力，就可能导致矿井的坍塌和垮塌。
通过开挖沿空留巷，可以在采空区上方形成一个支撑的梁柱结构，有效地分散和缓冲采煤过程中的地应力，从而保证矿井的安全开采。
沿空留巷技术可以减小地表沉降，保护地下设施和地上建筑物的安全。
在露天采矿过程中，采出的煤柱会导致地表的下沉，进而影响地下设施和地上建筑物的安全。
通过开挖沿空留巷，可以减小地表沉降的程度，提高地表的稳定性，从而保护地下设施和地上建筑物的安全。
沿空留巷技术还可以降低煤矿开采对环境的影响。
通过采用沿空留巷技术，可以减少对土地的破坏和污染，减少采空区对地下水和地表水的影响，并减少矿井排放对大气环境的污染，从而减少煤矿开采对环境的破坏。
针对沿空留巷技术的应用，目前有许多研究正在进行中。
研究人员通过对不同地质条件下的沿空留巷进行模拟和实验，探索不同结构参数对采空区稳定性的影响规律，进一步优化沿空留巷的设计和施工方法。
还有研究关注沿空留巷技术与其他采煤技术的结合应用，以进一步提高矿井的开采效率和安全性。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究随着我国经济的快速发展，对能源的需求也与日俱增。
作为我国主要的能源资源之一，煤炭在我国的能源结构中占据着重要的地位。
煤矿开采过程中存在着许多技术难题，其中沿空留巷技术就是一项重要的技术手段。
本文将对煤矿开采中沿空留巷技术的应用进行研究，探讨其在煤矿开采中的意义和作用。
一、沿空留巷技术的概念及意义沿空留巷技术是指在煤矿采空区周围开挖一定宽度、一定高度的留巷，以保证采空区周围的松软岩层不发生坍塌，确保煤矿井下工作人员的安全。
通过采取沿空留巷技术，可以有效防止采空区和巷道交界处的破坏，提高煤矿的安全生产水平。
沿空留巷技术的应用具有重要的意义。
一方面，它可以降低煤矿开采带来的地质灾害风险，减少煤矿事故的发生；它可以提高煤矿的开采效率，延长煤矿的寿命，保障我国的能源供应。
沿空留巷技术在煤矿开采中具有非常重要的应用前景和市场需求。
二、沿空留巷技术的应用现状目前，我国煤矿开采中已经广泛应用沿空留巷技术。
在沿空留巷技术的应用中，主要有以下几个方面的进展和应用现状：1. 技术手段不断完善。
随着科技的发展，采用先进的采煤设备和加强支护技术，使得沿空留巷技术的应用更加灵活和高效。
还可以通过避让煤柱、合理布置采空区等手段，进一步提高沿空留巷技术的应用水平。
2. 工程实践不断丰富。
煤矿开采沿空留巷技术的应用经验不断积累，相关的工程实践也在不断丰富和完善。
一些科研院所和煤矿企业通过实地调研和实践验证，为沿空留巷技术的应用提供了宝贵的经验和数据支持。
3. 应用效果持续改善。
通过多年的实践和研究，在沿空留巷技术的应用中，工程建设和安全生产水平得到了显著提高。
煤矿生产中的地质灾害和事故率也得到了有效控制，为煤矿的稳定生产和可持续发展提供了有力保障。
以上方面的进展表明，沿空留巷技术在煤矿开采中已经得到了广泛应用，并且取得了显著的成效。
通过不懈努力和持续改进，沿空留巷技术的应用前景将会更加广阔和美好。
综放工作面沿空留巷技术与矿压显现
收稿日期:2022 07 07作者简介:倪亚军(1976-),男,山西长子人,高级工程师,从事煤矿生产管理工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.02.009综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究倪亚军,田俊宝(潞安化工集团司马煤业有限公司,山西长治㊀047105)摘㊀要:为进一步掌握司马煤业有限公司1218工作面回采期间沿空留巷技术在综放工作面的矿压显现规律,通过在1218胶带巷沿空留巷巷内 十字交叉法 测点㊁打设信号柱等措施,监测留巷巷道围岩收敛变形规律,分析得出留巷滞后回采工作面20~40m 时,巷道压力逐步开始显现,滞后回采工作面140~180m 时,压力基本达到峰值,巷道变形量最大,在滞后回采工作面200~260m 后,巷道压力趋于稳定㊂为合理优化沿空留巷设计㊁确定留巷巷内临时支护提供科学依据㊂关键词:沿空留巷;矿压显现;围岩变形;柔模混凝土中图分类号:TD353㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)02 0037 05㊀㊀柔模混凝土沿空留巷是一种最为主要的无煤柱完全开采技术,具有回收煤柱,延长矿井服务年限,实现 Y 型通风,改善矿井安全条件,改善矿井技术经济指标等作用[1-3]㊂目前,柔模混凝土沿空留巷在我国综采放顶煤工作面中广泛应用[4-6],留巷效果较好;聚能预裂切顶卸压作为一种沿空留巷辅助技术,可以提高沿空留巷成巷效果,提高煤炭采出率,也是我国煤炭安全高效开采的关键技术之一[7]㊂沿空留巷可以实现无煤柱开采,提高资源回采率,延长矿井服务年限;在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,可以实现 Y 型通风,消除回风隅角瓦斯积聚,改善矿井安全条件;降低巷道掘进率,减少空顶作业,降低冒顶㊁片帮几率,提高矿井安全生产水平;文章以司马煤业有限公司1218工作面胶带巷沿空留巷技术工程实践为背景,采用现场实测数据,分析巷道围岩收敛变形规律,为工作面安全生产奠定基础㊂1㊀工程条件及支护概况1.1㊀工作面概括司马煤业有限公司1218综放工作面位于二采区中南部㊂采用倾斜长臂后退式综合机械化低位放顶采煤工艺㊂1218工作面走向长度为206m,可采长度为1392.5m.煤层埋藏深度为315~370m,煤层平均厚度为6.5m.煤层倾角为0~10ʎ,平均倾角为4ʎ,煤层普氏硬度f 为1~3,煤层赋存稳定㊁结构较为简单㊂煤的自燃倾向性为III 级,属不易自燃煤层㊂司马煤业有限公司属于高瓦斯矿井,为满足工作面通风需要,1218工作面采用两进一回 Y 型通风方式㊂1218工作面北部依次为二采集中回风巷㊁二采区集中轨道巷㊁二采区集中胶带巷以及二采区猴车巷;工作面东侧为1205采空区;工作面西侧为未采区;工作面南侧为井田边界,再向南为经坊矿3-703采空区㊂1218工作面东为长晋高速公路,西部为鲍村,北为辛庄村,南为经坊矿井田㊂1218工作面沿空留巷工程平面如图1所示㊂图1㊀1218工作面沿空留巷工程平面图1.2㊀巷道支护概况1)㊀顶部锚杆(索)支护㊂1218胶带巷原巷道断面为5.5m ˑ3.5m 矩形,巷道顶部采用7根MSGLW -335/20ˑ2400左旋无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆间排距为800mm ˑ900mm.垂直巷道顶板打设4根SKP21.8-1/1860-9300mm 锚索,锚索间排距为1500mm ˑ1800mm,每2根锚索配套使用1组WX280/4.0-2100mm 钢筋托梁组合钢带㊂2)㊀帮部锚杆支护㊂1218胶带巷原巷道外帮煤柱侧帮部打设4根MSGLW -500/22ˑ2400左旋无纵筋螺纹钢锚杆,回采侧帮部打设4根MSGLW -500/22ˑ2000左旋无纵筋螺纹钢锚杆,帮锚杆间排73距均为900mmˑ900mm.1218胶带巷支护断面图如图2所示㊂图2㊀1218胶带巷支护横断面图(mm)2㊀柔模巷旁沿空留巷技术1218工作面胶带巷沿空留巷巷旁支护体采用三维纺织结构混凝土支护㊂巷旁充填矿用高性能混凝土㊂混凝土强度等级不低于C50.1218工作面胶带巷沿空留巷宽度为5000mm,三维纺织结构混凝土巷旁支护体宽度为1500mm,高度为3500mm.截至2022年10月29日4点班沿空留巷长度为933m(其中,3m柔模墙体174个㊁4m柔模墙体88个㊁1m柔模墙体59个)㊂2.1㊀巷旁沿空留巷支护参数巷旁支护是指巷道断面范围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,其目的是切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㊂经过理论计算分析,并结合陕西开拓建筑科技有限公司现有的科技成果及工程实践经验,最终确定1218工作面胶带巷的巷旁支护体采用三维纺织结构混凝土支护系统,该材料是以三维纺织结构柔性模板和对拉锚栓作为增强体,矿用高性能混凝土为基体的复合材料㊂1)㊀三维纺织结构柔性模板㊂采用陕西开拓建筑科技有限公司研制的煤矿用柔性模板,该模板由外部加筋纤维布和内部拉筋组成,为封闭的三维纺织结构,外形与支护体相同,是支护体的预成型体,其上设有自闭灌注口和固定装置,具有轻质高强㊁施工方便等特性㊂2)㊀矿用高性能混凝土㊂采用陕西开拓建筑科技有限公司配制的满足远距离泵送㊁自密实㊁早强㊁高强等要求的矿用高性能混凝土㊂混凝土强度等级不低于C50.3)㊀对拉锚栓㊂锚栓规格为:杆体为超强热处理左旋无纵肋螺纹钢筋,钢号为500号,杆体直径为22mm,杆体长度为1700mm,杆体两端都设有螺纹,杆尾螺纹公称直径为M24,采用滚压加工工艺成型,杆尾螺纹长度为125mm.每排布置5根锚栓,间排距为750mmˑ750mm,全部垂直于墙面安设㊂2.2㊀柔模巷旁沿空留巷施工工艺柔模混凝土沿空留巷主要包括干混料的制备与运输㊁井下制备与输送混凝土㊁待浇筑空间围护㊁挂设柔性模板㊁浇筑混凝土等关键环节,柔模巷旁沿空留巷施工工艺如图3所示㊂2.3㊀待浇筑空间挡矸支架围护1218沿空留巷使用ZRL11620/25/42型沿空留巷挡矸支架,挡矸支架布置在1218工作面3号架后方,与柔模支护技术配套使用㊂ZRL11620/25/42型挡矸支架采用两组一架的布置形式,对采空区侧待浇筑空间进行围护挡矸㊂该挡矸支架具备自主移架㊁支护采空区㊁隔离作业空间的功能,实现了柔模支护的机械化和自动化,提高了留巷柔模支护作业效率,降低了施工劳动强度㊂832023年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀倪亚军等:综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第2期2.4㊀超前工作面临时加强支护1218胶带巷超前工作面50m 范围内,沿巷道走向采用 单体液压支柱+π型钢长梁 方式进行临时加强支护,棚距为900mm.超前工作面30m 范围内采用 一梁三柱 临时支护,超前工作面30~50m 范围内,采用 一梁两柱 临时支护㊂π型梁体长度为4600mm.单体液压支柱型号为DW40-250/110X,单体液压支柱应挂设放倒绳㊂图3㊀柔模巷旁沿空留巷施工工艺图2.5㊀滞后工作面临时加强支护在滞后工作面300m 范围内,沿巷道走向采用 单体液压支柱+π型钢长梁 方式进行临时加强支护,棚距为900mm,每排4根单体液压支柱㊂π型梁体长度为4200mm.第一根单体液压支柱距墙体300mm,第二根单体液压支柱距墙体1000mm,第三根单体液压支柱距墙体2000mm,且这3根单体液压支柱统一向煤柱侧倾斜3ʎ(第一根单体液压支柱的柱角直接顶在墙体下部)㊂第四根单体液压支柱距墙体4000mm,且向采空区侧倾斜3ʎ.单体液压支柱型号为DW40-250/110X,且单体液压支柱的初撑力不小于14.8MPa.1218胶带巷留巷后架设单体柱π型钢棚断面图如图4所示㊂图4㊀1218胶带巷留巷后架设单体柱π型钢棚断面图(mm)2.6㊀沿空留巷施工安全措施1)㊀柔模墙体浇模区域底板不得留有底煤,当浇模区域有底煤时,必须清底煤至实底,确保柔模支护以实底基础浇筑,防止后期巷道底鼓量太大,影响留巷断面及柔模质量㊂2)㊀柔模墙体浇筑施工时,做好加压㊁接顶工作,确保墙体接顶严实支护有效㊂3)㊀沿空留巷至水仓口㊁断层附近应力集中区域和柔模墙体受压明显区域,在巷道靠柔模墙侧打设木垛加强支护㊂4)㊀对于沿空留巷巷道巷旁支护墙体出现片帮㊁劈裂现象,加密墙体最上部1排锚栓孔间排距,确保墙体侧向约束力满足要求;将顶部第一排对拉锚栓更换为杆体直径25mm 的超强热处理左旋无纵肋螺纹钢筋,确保墙体侧向约束力满足要求㊂5)㊀沿空留巷每隔7~9m 留设1个宽1m 的临时通风口,以解决工作面回采后采空区顶板悬顶过长,造成挡矸支架与柔模墙体间瓦斯超限㊁聚积问题㊂6)㊀沿空留巷巷道正中间每隔30m 打设1根信号柱监测巷道顶板下沉㊁巷道底鼓量;信号柱规格:D 200mm 落叶松圆木㊂7)㊀滞后工作面围岩稳定巷道,对留巷巷道外帮实体煤刷帮,对留巷稳定巷道底板进行挖底作业,确保巷宽不小于4800mm,巷高不低于3200mm,能满足1218胶带巷沿空留巷后期复用㊂3㊀沿空留巷矿压监测方案沿空留巷矿压监测的目的就是揭示并且总结回采巷道和沿空巷道的矿压显现规律,一旦发现异常,及时采取措施,保证工作面安全生产和沿空留巷正932023年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀倪亚军等:综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第2期常使用;同时,通过矿压监测,获得围岩稳定状态信息,为优化沿空留巷设计提供科学依据㊂3.1㊀矿压监测目的1)㊀通过围岩收敛变形监测,揭示或发现工作面回采与留巷过程中沿空巷道矿压显现规律,为合理确定沿空留巷巷内临时加强支护范围提供依据㊂2)㊀通过锚杆㊁锚索工作阻力监测,掌握工作面回采与留巷过程中沿空巷道顶板㊁两帮的锚杆㊁锚索工作阻力变化规律,揭示顶板岩层活动规律,尤其是老顶周期来压步距和垮落循环,为进一步优化和设计巷道支护提供依据㊂3)㊀通过顶板离层监测,及时掌握顶板位态和运动规律,为合理设计顶板锚杆㊁锚索的长度和直径提供依据㊂3.2㊀矿压监测站布置以1218工作面为例进行测站布置设计,测站布置是为了发现工作面峰值压力区,进而为支护优化设计提供依据㊂布置如下:第一测站:回采至70m时,布置第一组测站㊂第二测站:回采至150m时(地表开始垮塌时影响峰值范围),布置第二组测站㊂第三测站:回采至采空区见方238m时(采空区充分垮塌,上覆岩层充分采动),布置第三组测站㊂第四测站:回采至350m时,布置第四组测站㊂第五测站:复杂条件地段(陷落柱㊁断层㊁淋水地段),布置第五组测站㊂沿空留巷矿压测站布置如图5所示㊂图5㊀沿空留巷矿压测站布置图4㊀矿压监测结果分析为监测1218胶带巷沿空留巷围岩收敛变形及巷道支护效果,1218工作面回采期间,在1218胶带巷沿空留巷巷内布置围岩观测点,每6模布置1个测点,测点采用十字交叉法测量监测围岩收敛变形,观测周期为1次/周㊂4.1㊀巷道断面整体变形分析1218工作面胶带巷沿空留巷巷道断面为矩形,巷道规格为:巷宽5500mm,巷高3500mm;留巷断面积:S=17.5m2.通过定期监测胶带巷围岩收敛变形数据,绘制沿空留巷300m后留巷巷道变形规律图,如图6所示㊂㊀㊀根据图6可知,留巷滞后回采工作面20~140m 时,巷道压力逐步开始显现,留巷滞后回采工作面140~180m时,压力基本达到峰值,巷道变形量最大,在滞后回采工作面200~260m后,巷道压力趋于稳定㊂其中30号柔模墙处测站为留巷初始段,从图6可以看出变形量最大,变形量为原始巷道断面2.5%;90号柔模墙处测站为留巷中段,变形量为原始巷道断面2.3%;180号柔模墙处测站为留巷末段,变形量为原始巷道断面2.1%;平均总体变形量为2.3%,均在留巷200m后再无变形㊂图6㊀沿空留巷300m后留巷巷道变形规律图4.2㊀巷道断面顶底变形分析1218工作面回采期间,在胶带巷沿空留巷巷内布置围岩观测点,从开始沿空留巷浇筑柔模墙体后,每6模布置1个测点,测点采用十字交叉法测量监042023年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀倪亚军等:综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第2期测围岩收敛变形,观测周期为1次/周㊂通过定期监测统计数据后,绘制巷道断面顶底移近规律如图7所示㊂图7㊀巷道断面顶底移近规律图根据图7可知,1218胶带巷沿空留巷从开始留巷至留巷673m(滞后工作面260m),巷道底鼓量为260~730mm;在留巷340m时,达到最大变化量730mm;1218胶带巷沿空留巷从开始留巷至留巷673m(滞后工作面260m),巷道顶板下沉量为70~ 340mm;在留巷360m时,达到最大变化量340mm.针对底鼓量问题,在留巷初段到中段,对底鼓明显处进行拉底处理,拉底后,巷道断面满足二次复用要求㊂4.3㊀巷道断面两帮变形分析从开始沿空留巷浇筑柔模墙体后,每6模布置1个测点,测点采用十字交叉法测量监测围岩收敛变形,观测周期为1次/周㊂通过定期监测统计数据后,绘制巷道断面巷墙帮移近规律如图8所示㊂图8㊀巷道断面巷墙帮移近规律图根据图8可知,1218胶带巷沿空留巷从开始留巷至留巷673m(滞后工作面260m),巷道围岩巷宽变形以煤帮内移为主,煤帮内移范围为270~ 550mm,柔模墙体变化不明显㊂针对煤帮变形移近问题,在留巷初段到中段,对煤帮进行扩帮处理,扩帮后,巷道断面满足二次复用要求㊂5㊀结㊀语1)㊀文章以司马煤业有限公司1218工作面胶带巷沿空留巷技术工程实践为背景,结合柔模巷旁沿空留巷技术,科学合理布置矿压监测站,通过优化沿空留巷实施工艺,保证柔模墙体上方顶板稳定及完整性,使沿空留巷巷道达到满足二次复用要求㊂㊀㊀2)㊀留巷段围岩巷高变形以巷道底鼓和顶板下沉为主,超前工作面顶板下沉量较小,工作面顶板下沉量变化较大,主要集中在滞后工作面40~200m 范围,约占顶底板最终移近量的34%;超前工作面底鼓量较小,底鼓主要发生在滞后工作面40~ 200m范围,底鼓量占顶底板最终移近量的66%左右㊂3)㊀留巷段围岩两帮移近量以实体煤帮内移为主,其中柔模墙体外移量不明显,工作面煤帮内移量变化较大,主要集中在滞后工作面40~200m范围,约占顶底板最终移近量的90%以上;主要原因是老顶深入煤帮断裂,在老顶回转下沉的巨大压力作用下,煤帮产生强烈鼓出㊂4)㊀司马煤业实施沿空留巷可以实现无煤柱开采,提高资源回采率,延长矿井服务年限;在高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,可以实现 Y 型通风,消除回风隅角瓦斯积聚,改善矿井安全条件;降低巷道掘进率,减少空顶作业,降低冒顶㊁片帮几率,提高矿井安全生产水平㊂5)㊀司马煤业1218综放工作面胶带巷柔模沿空留巷技术在现场实际工程中成功运用,留巷后压力没有集中显现,围岩变形得到有效控制,对于其他煤矿综放工作面使用切顶卸压护巷技术具有一定的工程参考价值和借鉴意义㊂参考文献:[1]㊀吴玉意.柔模泵注混凝土支护原理与参数研究[D].陕西:西安科技大学,2010.[2]㊀牛㊀玲.3号煤层综采放顶煤工作面沿空留巷矿压规律研究[J].煤炭技术,2021,40(1):17-19. [3]㊀刘忠平.深井厚煤层柔模泵注混凝土沿空留巷技术应用研究[D].陕西:西安科技大学,2014.[4]㊀孙恒虎,赵炳利.沿空留巷的理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社,1993:51-71.[5]㊀何满潮,马资敏,郭志飚,等.深部中厚煤层切顶留巷关键技术参数研究[J].中国矿业大学学报,2018,47(3):468-477.[6]㊀何满潮,高玉兵,杨㊀军,等.厚煤层快速回采切顶卸压无煤柱自成巷工程试验[J].岩土力学,2018,39(1):254-264.[7]㊀孙晓明,刘㊀鑫,梁广峰,等.薄煤层切顶卸压沿空留巷关键参数研究[J].岩石力学与工程学报,2014,33(7):1449-1456.[本期编辑:路㊀方]142023年2月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀倪亚军等:综放工作面沿空留巷技术与矿压显现规律研究㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第32卷第2期。
薄煤层沿空留巷矿压观测显现规律研究
薄煤层沿空留巷矿压观测显现规律研究摘要：在沿空留巷实施过程中，为了观测两顺槽在本工作面留巷期间和二次采动影响期间的围岩活动规律，考察巷道围岩变形和充填体的变形，在沿空留巷过程中设置相应的测站，对围岩表面位移、围岩深部位移及围岩应力变化进行观测，以验证沿空留巷效果。
abstract： in the process of gob-side entry retaining implementation， in order to observe the surrounding rock activity law of two crossheading of gob-side entry retaining in the working face and during the secondary mining influence period， observe the deformation of roadway surrounding rock of roadway and obturator etc， we set the corresponding station in the process of gob-side entry retaining to observe the surface displacement and deep displacement of surrounding rock， and the stress variation of surrounding rock etc， in order to verify the effect of the gob-side entry retaining. 关键词：沿空留巷；矿压观测key words： gob-side entry retaining；mine pressure observation中图分类号：td26 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）18-0078-021 工作面概况3602工作面是南屯煤矿-432水平十三采区首采工作面，位于十三采区东南部。
天井煤矿推广沿空留巷技术
天井煤矿推广沿空留巷技术摘要：论文结合天井煤矿C7煤层地质及巷道技术参数情况，通过沿空留巷矿压显现规律与顶板垮落特征的论述，提出在天井煤矿C7煤层中推广沿空留巷技术。
关键词：沿空留巷；煤层地质；矿山压力；煤层顶板一、沿空留巷的特点从空间上来看，沿空留巷能够使巷道在开采以后处在重新分布的低应力区，但是从时间上来看，在采动支承应力重新分布过程中，其会产生剧烈作用，巷道一般会受到两次采动影响，矿压也会出现比较明显的变化，而且在对巷道实施维护过程中存在较大的难度。
沿空留巷虽然存在一定的不足，但其主要有以下优势：第一，改善采掘接替；第二，提高煤炭的回收率；第三，掘进排矸少等等，特别是在掘进进尺80—100m/月的突出矿井，利用沿空留巷技术能够有效处理采掘接替紧张方面的问题。
所以，在煤炭开采中沿空留巷技术是一个关键的发展方向。
二、矿区地层及C7煤层顶底板情况1、矿区地层天井煤矿矿区位于老厂煤矿区二勘区内，出露地层与区域地层基本一致，地层走向北东南西向，倾向为138－165°，倾角较缓，为6－12°，仅断层附近由于断层切割，产状变陡，为28－35°。
区域内出露地层为三叠系中统个旧组，飞仙关组、下统永宁镇组、卡以头组；龙潭组（主要煤系地层）、二叠系上统长兴组（煤系地层），下统茅口组。
区域地层见表1。
2、C7煤层顶底板情况C7煤层直接顶厚1.7米，岩性为灰－浅灰色、厚层状细砂岩，少含泥质，质较硬；老顶厚10米，岩性为灰色薄层状粉砂岩夹薄至中厚层状岩屑长石细砂岩；直接底厚 3.5米，岩性为灰色，中厚层状泥质细砂岩，夹薄层状碐铁矿，质较硬；老底厚5.9米，岩性为灰-浅灰色，中厚层状泥质粉砂岩，富含泥质，质较硬（详见C7煤层地质柱状图）。
三、C7煤层及巷道技术参数1、C7煤层厚平均 2.6m；2、倾角一般为6－8°，平均7°；3、工作面涌水量：正常涌水量1.2m3/h，最大涌水量6.4m3/h；4、下表为矿井的关键参数，本矿井为高瓦斯矿井，参突管理。
- 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)。
矿压显现规律与沿空留巷技术研究【摘要】：通过对沿空留巷矿压显现规律与围岩控制技术研究，分析了巷旁充填沿空留巷及充填体的变形及受力情况，提出该工作面沿空留巷支扩技术方案，巷内支护与巷旁支护联合作用。
【关键词】：显现规律；围岩控制；技术研究
引言
沿空留巷从空间上使巷道处于开采后应力重新分布的低应力区，但从时间上无法避免采动支承应力重新分布过程中的剧烈作用，巷道需要经受两次采动影响，矿压显现强烈，巷道维护难度大。
但沿空留巷具有煤炭回收率高、回采工作面衔接合理、巷道掘进率低、掘进排矸少的优点，尤其是煤巷掘进速度仅为80～100m/月的煤与瓦斯突出煤层，采用沿空留巷可以解决采掘接替紧张难题、为区域性瓦斯治理提供场地、节省了时间。
因而，沿空留巷一直是煤炭开采技术的重要发展方向。
沿空留巷技术是一项系统工程，本研究对所留巷道从掘进期间的支护设计与施工到留巷期间的巷道支
护方式选择及下个工作面回采期间的加强支护都统筹考虑。
1 沿空留巷矿压显现规律分析
在工作面回采过程中，采空区顶板岩层活动的主要形式为自上而下的分层垮落，表现为顶板岩层的旋转下沉和平移下沉。
根据受一次采动影响时，沿空留巷顶板岩层运动规律的不同，将顶板岩层活动一般分为三个时期。
1．1 前期活动
工作面的回采过程中，支架的向前移动，其后方顶板岩层失去支撑，在留巷采空区侧的直接顶由于自重及充填体因素产生的切顶力作用下，其变形形式主要以旋转变形为主(如图l中实测曲线a 区)，此阶段的顶板活动称为顶板前期活动期。
1．2 过渡期活动
当老顶岩层折断垮落后，缓慢平衡过程中可形成砌体结构；在岩层垮落后不足以充满采空区时，二次破断形成老顶岩梁，充填采空区，形成砌体结构，老顶上覆岩层的重量通过直接顶逐渐转移到巷旁煤体深部，使其出现应力集中，随老顶岩块的旋转使得在下部冒落碎矸的支撑下形成的“大结构”逐渐稳定，从而使沿空巷道一定范围内的应力低于原岩应力，此阶段的顶板运动称为顶板过渡活动期。
(如图1中实测曲线b区。
)
1．3 后期活动
随着矸石的逐渐压实并形成稳定“大结构”，其上位岩层将折断、变形下沉，使煤壁、直接顶产生损伤，从而支承压力范围加大，峰值进一步内移，留巷上方顶板产生平行下沉，并受老顶分层垮落的影响，巷道顶板下沉呈现波动性。
此阶段顶板活动称为顶板后期活动期。
(如图l中实测曲线c区)。
2 沿空留巷的围岩变形规律分析
沿空巷道从开掘到废弃过程当中，由于采动因素使得围岩应力重新分布，巷道围岩变形会持续增长和变化。
例如相邻区段回采影
响的工作面回风巷，其围岩变形要经历五个时期(见图2)。
i一掘巷引起的围岩变形区；
在开掘巷道后，巷道围岩出现应力集中，会形成塑性变形区，围岩会向巷道空间显著位移。
随着掘出时间的延长，围岩变形速度将日趋缓和。
ⅱ一掘巷影响稳定后的围岩变形区；
围岩破坏重新分布趋向稳定后，针对煤层都具有流变性质，即使应力不变，围岩变形随时间也会缓慢地不断加大，但其变形速度比刚掘巷期间要小得多。
ⅲ一受回采影响的围岩变形区；
巷道受工作面(a)的回采影响后，伴着回采引起的支承压力增加，应力重新分布，塑性区显著扩大，围岩变形急剧增长。
在工作面(a)后方附近，回采引起的支承压力和巷道的围岩变形速度都达到峰值。
远离工作面后，巷道围岩变形速度会逐渐衰减。
ⅳ一回采影响稳定后的围岩变形区；
应力重新分布趋向稳定后，巷道围岩的变形速度再一次显著降低，但其变形量仍按流变规律缓慢而不断地增长。
v一受下区段回采影响的围岩变形区。
巷道受工作面(b)的回采影响时，由于上、下区段回采引起的支承压力相互叠加，使巷道周围的应力急剧增高，导致巷道围岩应力又一次重新分布，塑性区进一步扩大，采动影响时更加强烈。
3 沿空留巷巷旁充填支护设计
根据力学模型研究巷道“支护一围岩”相互作用关系，确定巷内采用锚杆支护、巷旁采用锚索加强支护的方式。
3.1 巷内基本支护参数确定
顶板采用螺纹钢锚杆、锚索配w钢带联合支护。
锚杆间排距为1000mm×1000mm矩形布置四排管理。
锚索间排距为2000mm×2000mm 矩形布置两排管理。
螺纹钢锚杆规格为税0mm×2200mill，锚索长度为6．3m，打设深度6．0m。
上帮护帮采用树脂锚杆挂金属网，间排距1200mln×800mill。
两排管理。
3．2 巷旁支护参数确定
根据现场实际地质条件和开采技术条件，沿空留巷巷旁支护采用矸石混凝土发碹配合单体棚支护h]。
沿充填墙体走向打设单体配小拌的走向棚子一梁两柱加强支护，柱距1．0m，单体棚打设保持距工作面切顶线50nl，随工作面推进逐步回撤。
矸石混凝土发碹墙体宽1．5nl。
碹体滞后工作面切顶线不大于2．0m，随工作面推进顺序前延。
巷旁充填体具体参数如下：a.乳充填体形状及宽度。
充填体的形状与巷道断面相匹配，确定为矩形。
经计算充填宽度不应小于1．14m，考虑安全生产及施工方便，取充填宽度为1．2m。
同时，在地质构造处、巷道压力增大地段，充填宽度增为1．5m。
b．每次充填长度。
该工作面每班平均推进2．4m，每天三班生产，日推进7。
2m，则取每次充填长度为1．8m，每天充填4次。
c．充填高度的确定。
工作面平均采高为1．7m，由于煤层的直
接底为较软的砂质泥岩，需要一定的起底量，因此，取充填高度为1．9m一2．1m。
3.3 巷旁支护方案
由于沿空留巷要经受掘进和两次采动的影响，使巷道围岩活动极为剧烈，巷道维护难度较大，因而沿空留巷除了合理设置巷内支护外，也要设置巷旁支护。
为使留巷复用期间巷道宽度保证不小于2.6m,对所留巷道断面预留一定的富裕系数，本设计留巷宽度为3.2m.
巷旁支护形式有研石垛、混凝土砌垛、木垛和排柱等[11创门可就地取材、材料成本低，但各自也存在一些缺点。
高水速凝材料巷旁充填机械化构筑巷旁支护带技术机械化程度高，降低了工人劳动强度，支承能力大、密闭性能好，但充填材料成本高、充填系统较复杂。
由于靠近巷旁的小孔径预应力锚索(掘进期间已施工)锚固深度大，将下部不稳定的岩层锚固到上部稳定的岩层中，这样一方面可提高巷内顶板的稳定性，同时也可减轻巷旁支护的压力。
据此，针对回采工作面顺槽具体条件，拟采用工字钢密集支柱及矸石带联合巷旁支护方案。
3.4 支护形式选择
以往沿空留巷巷内支护多采用金属支架或木棚支架的被动支护方式[1-31，留巷效果不佳，因此有必要采用一种能主动提供支护阻力的巷内支护方式——锚、网、索联合支护[4-51。
对于沿空留
巷，巷内锚网索支护的作用就是防止沿空留巷顶板的下位岩层离层、错动，防止局部冒顶，加固沿空留巷围岩表层，提高顶板强度，保持下位岩层稳定，并能够适应大范围顶板的下沉、平移运动。
锚网索支护的另一个作用，就是锚杆支护能加固煤壁，增强煤壁对顶板的支护强度和煤体的残余强度。
应用已开发的“基于人工神经网络的煤巷锚杆支护网支护设计系统”对巷道进行支护方案推理，得到其具体支护形式如下:(1)顶板锚杆+锚索+w钢带十金属网;(2)两帮锚杆+梯型钢梁+金属网;(3)底板不支护。
4沿空留巷的技术特点、经济效果、及推广应用
（1）留巷工艺简单，对采高的适应性较好。
巷旁工字钢柱架设方便，容易通过改善架设密度而调节其承载能力，可通过调节工字钢长度来适应采高。
（2）工字钢早支撑性能好，可以切顶。
巷道随工作面推进，其直接顶沿排柱边缘外侧全部垮落，没有悬顶，切顶效果较好，留巷上方顶板完整，减小了巷道压力。
（3）靠近巷旁的锚索加强支护发挥了一定的作用。
位于巷旁的锚索支护，减轻了巷道支护体的载荷，巷道内直接顶完整，没有发生冒落现象，顶板下沉量小。
（4）所留巷道帮部变形量较大，在复用之前帮部需要局部刷帮修复。
（5）采用沿空留巷少掘了一条巷道，减少了煤柱损失，由此产
生的总经济效益约878万元。
5结束语
通过新安煤矿沿空留巷工业性实验，有效控制了围岩变形，将巷道围岩位移显著减小，改善围岩的应力状态，提高围岩的整体稳定性，缓解了采掘接续紧张，从而提高了安全保障系数，其研究成果具有良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
【1】李化敏．沿空留巷顶板岩层控制设计[j]．岩石力学与工程学报，2000(5)．
【2】钱呜高．矿山压力及其控制[m]．北京：煤炭工业出版社．1992．
【2】陈炎光，陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[m]。
徐州:中国矿业大学出版社，1994.
【4】华心祝，马俊枫，许庭教.沿空留巷巷旁锚索加强支护与参数优化[j]。
煤炭科学技术，2004,32(8):60一64.。