沿空留巷心得
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一、沿空留巷技术的基本原理沿空留巷技术是指在煤层开采过程中,挖掘越空巷道留下一定厚度的覆岩,以保证巷道避让的煤柱和下部抽采的煤柱之间有一定的覆岩层厚度,达到确保安全和高效开采的技术。
沿空留巷技术的基本原理主要包括以下几点:1.保障安全:留巷技术可以有效地保证留巷和开采空间之间有足够的覆岩层,从而保障矿井开采过程中的安全。
2.提高煤炭回收率:通过留巷技术可以最大限度地提高煤炭的回收率,减少矿井的损失。
3.减少瓦斯爆炸事故:沿空留巷技术可以减少煤与瓦斯爆炸的危险,提高矿井的安全性。
4.提高开采效率:留巷技术可以增加矿井的开采空间,提高煤炭的开采效率。
二、沿空留巷技术的应用现状目前,沿空留巷技术在中国的煤矿开采中得到了广泛的应用,特别是在深部、超深部煤矿开采中。
以大庆煤田、黄河煤田、鄂尔多斯煤田、韩城煤田等为代表的煤矿,都采用了沿空留巷技术,取得了显著的效果。
在实际应用中,沿空留巷技术主要包括以下几个方面的内容:1.根据煤层地质条件和矿井布置,确定留巷的位置和尺寸,确保留巷的安全性和稳定性。
2.利用先进的采矿设备和技术手段,实施留巷工程,确保留巷的质量和进度。
3.根据矿井的生产情况和瓦斯涌出规律,对留巷工程进行定期检测和维护,防止瓦斯事故的发生。
通过以上的应用实例可以看出,沿空留巷技术在我国的煤矿开采中得到了广泛的应用,并取得了良好的效果。
在提高矿井的安全性和生产效率方面发挥了积极的作用。
三、沿空留巷技术的发展趋势随着煤矿开采技术的不断发展和完善,沿空留巷技术也在不断演进和改进。
未来,沿空留巷技术的发展趋势主要包括以下几个方面:1.应用范围扩大:随着煤矿开采的深入和超深部煤矿的开发,沿空留巷技术将会在更大范围内得到应用,以满足煤矿开采的需求。
2.技术手段创新:随着采矿设备和技术的不断创新,沿空留巷技术将会实现自动化和智能化,提高留巷工程的效率和质量。
3.安全管理提升:未来,沿空留巷技术在矿井安全管理中的地位将会更加凸显,成为保障矿井安全的重要手段。
沿空留巷心得
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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。
沿空留巷施工总结
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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。
浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术
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浅析煤矿综放工作面沿空留巷技术煤矿综放工作面沿空留巷技术是指在煤矿开采中,将煤矿工作面留设一定尺寸的沿空巷道,用来保证工作面的安全和高效开采。
本文将对煤矿综放工作面沿空留巷技术进行分析和论述。
煤矿综放工作面沿空留巷技术的主要目的是保持工作面稳定并提高开采效率。
综放工作面的主要特点是煤层顶板不稳定、冒顶、大量煤炭剧烈破碎,及时排除有害因素对工作面的影响,维护煤矿工作面的持续稳定开采非常重要。
沿空留巷技术的优点主要体现在以下几个方面:1.增强工作面的稳定性。
通过留设沿空巷道,可以有效地减少顶板决口的概率,防止冒顶事故的发生。
沿空留巷技术能够消除冒顶的隐患,保障工作面的安全开采。
2.提高煤炭回收率。
留设沿空巷道可以收集和回收破碎的煤炭,减少煤炭的损失。
这样可以有效提高煤炭的回收率,降低能源浪费。
3.减少环境污染。
沿空留巷技术可以有效控制煤尘、有害气体等的扩散,减少环境污染,改善地下工作环境,保护矿工的身体健康。
沿空留巷技术也存在一些问题和挑战。
沿空留巷会占用一定的空间,降低资源的利用率。
沿空留巷需要增加工程投资,并且施工难度较大,增加了煤矿的开采成本。
沿空留巷需要进行定期巡检和维护,增加了管理的难度。
为了克服沿空留巷技术存在的问题,需要采取一系列的措施。
开展科学合理的勘探工作,确保沿空留巷的稳定性和安全性。
加强对工作面的监测和管理,及时发现并处理潜在风险,防止事故的发生。
提高设备的自动化程度和智能化水平,降低劳动强度,提高开采效率。
煤矿综放工作面沿空留巷技术是一项非常重要的煤矿工程技术。
它不仅能够保证工作面的安全和持续稳定开采,还可以提高煤炭回收率,降低环境污染。
在应用沿空留巷技术的也要注意解决其带来的问题和挑战,通过科学合理的措施,进一步提高技术的稳定性和可靠性,促进煤矿工程技术的发展和进步。
沿空留巷技术探讨
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沿空留巷技术探讨摘要:随着我国社会经济的不断发展,中国的煤炭工业发展迅速,特别是近些年来煤炭工业的管理模式和建设技术都有了显著的进步,对国民经济的发展起着举足轻重的作用。
沿空留巷技术是煤矿开采工作面运输巷在回采过程中保留原巷道完整性,并作为下一个采面回风及运料巷的一种施工方法。
采用沿空留巷技术,可以节省资源,加快煤矿开采的进度。
目前来看,虽然我国煤炭工业建设技术明显有所提高、相关设备也有了一定程度的改进,但在煤矿开采巷道的技术选择和维护上仍存在着一些问题,如果处理不好,将会严重影响职工的生命安全和煤炭工业的稳定发展。
本文将对沿空留巷技术现状进行深入的探析,并在此基础上提出一些该技术施工工艺及留巷支护方式,以期为我国煤矿生产提供一些参考。
关键词:沿空留巷技术尾巷锚注支护探讨沿空留巷(英文gob-side entryretaining)技术是指一种能够使采矿工作面的运输巷在回采过程中直接采用特殊支护,保留原来巷道的功效,作为下一个采面回风和运料巷道的施工方式。
由于这种留存巷道的方法是在原顺槽位置上,沿着采空区边缘予以保留的,所以称之为沿空留巷。
沿空留巷技术的应用可以最大限度地回收建设资源、减少煤体损失,因此,认真研究当前我国沿空留巷技术的现状,吸取教训,探究新工业体制下行之有效的施工和支护方法,是煤炭工业和社会发展的根本要求。
1 沿空留巷技术现状近年来,随着我国社会经济的飞速发展,煤炭工业发展迅速,无论是煤炭工业的管理模式还是建设技术都有了显著的进步,对国民经济的发展起到了举足轻重的作用。
从一定意义上来讲,沿空留巷技术保障了煤矿的安全生产与企业的经济效益,是关系到国计民生的大事,但目前仍存在着一些问题。
总结之,可以概括为以下几个方面。
第一,传统支架形式效果差。
以传统的支架形式来支护沿空留巷,曾经一段时间确实解决了煤矿回采工作面无煤柱采煤的问题,也杜绝了生产过程中的许多安全隐患。
但据调查显示,传统密集型的支架形式主要应用于采面地压小且煤层条件好的低瓦斯矿井开采工业中,在每层条件相对较差或瓦斯含量超标的煤矿开采中就不能使用。
沿空留巷技术在集贤煤矿的运用
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沿空留巷技术在集贤煤矿的运用作者:肖巍来源:《科技传播》2012年第05期沿空留巷技术在我国许多煤矿已被应用,沿空留巷技术具有很多优点,在条件适宜的矿井采用可以缓解采煤工作面接续紧张的局面,可以节约大量的巷道掘进费用。
以笔者曾经实习工作过的黑龙江双鸭山集贤煤矿为例,集贤煤矿在30余年的应用实践中不断进行留巷支护改革,取得了良好的经济效益。
1矿井概况集贤煤矿1968年破土动工,1974年10月简易投产,初期设计能力60万t/年,1974年经煤炭部立项,1989年完成改扩建工程,设计能力提高到120万t/年,现有地质储量8 881.9万t,尚可服务年限74年,具有非常广阔的发展前景。
集贤煤矿是合江地区煤田的一部分,煤系地层为中生界侏罗系地层,主要含煤地层为鸡西群城子河组,共含煤层十余层,其中厚度大于0.7m的可采煤层共七层,分别为3#、5#、9#、12#、15#、16#、17#等煤层,总厚度8.13m。
其中9#、16#煤层是本矿普遍发育的主采层,9#煤层平均厚度为1.86m,倾角18°,浅部顶板层节理发育,极易冒落,为Ⅰ级顶板,夹矸厚度为0.5m~0.8m,为黑色细砂岩,性脆,遇水成泥状,向深部发展,夹矸变薄,顶板变硬。
16#煤层平均厚度为1.32m,倾角14°,直接顶为平均1.2m的复合顶板,由页岩、砂岩和薄煤互层构成,在现有条件下用普采顶板不易管理。
其它各层围岩条件较好,但均属局部发育。
2问题的提出随着采煤机械和运输提升机械功率的不断增大,采煤工作面的推进速度也相应的提高了许多,因此,采煤工作面的正常接续又成为煤矿生产的一个新课题。
集贤煤矿可采煤层均低于1.9m,3#层、12#层煤厚均在1.2m左右,5#层、9#层煤厚均在1.5m左右,对于薄煤层巷道掘进岩石拉底量、出货量大,相应地造成矸石运输工作量增大和掘进成本增加,降低了掘进速度,造成了采煤工作面接续紧张的局面。
采用沿空留巷技术很好地解决了采煤工作面接续紧张的局面,同时也节约了大量的回采巷道掘进费用,收到了良好的效果。
综采工作面沿空留巷收尾技术
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综采工作面沿空留巷收尾技术
综采工作面沿空留巷收尾是指设置在采矿工作面上的末端空留
巷的收尾工作,它是采矿生产安全的重要环节。
做好空留巷的收尾工作,有助于实现煤矿工作面的顺利进出、负荷分配的合理性,将大大降低工作面的危险性,为采矿工作表现提供了可靠的保障。
收尾工作的主要内容包括:第一,建立空留巷;第二,采用巷道采掘方式和放炮方式;第三,选择合适的巷道节距;第四,完善巷道监测控制;第五,实施安全防护措施。
首先,应在工作面右侧或左侧合理布置空留巷,以利于进出并有效避免矿下火灾产生,同时减少碰撞或者煤炭沉降风险。
其次,应以巷道采掘方式和放炮方式,巧妙利用采掘机和排煤机开采剩余煤层,实现采掘机和排煤机双料双料同面,以最大程度保证工作面的安全性。
此外,应根据煤层壁面情况、煤层厚度和煤层物性等因素,选择合理的巷道节距,确保工作面的工作有效节约煤。
接下来,应健全巷道监测控制,加强对巷道空压根部的把握,减少巷道破坏程度,同时降低安全隐患。
最后,应根据矿情实施严格的安全防护措施,从而防止采矿工作中产生的安全风险。
综上所述,综采工作面沿空留巷收尾是一项技术高难的工程,应当遵循安全第一的原则,最大限度降低工作面作业的危险性。
在综采工作面沿空留巷收尾过程中,应当建立完善的安全防护措施,并制定合理的工作安排,以顺利完成工作面的收尾作业。
- 1 -。
沿空留巷技术
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沿空留巷具有大变形的特征,锚杆支护形式替代U型钢进行巷道支护是目前技术阶段的必然选择,是技术发展的方向。
1、一次支护采用高预紧力、高强度、大延伸率锚杆+锚索联合支护,控制顶板大幅度下沉,提高围岩承载能力、适应围岩大变形;
2、二次支护采用混凝土砖墙,并喷射混凝土作为巷旁支护,达到封闭采空区的目的。
高水材料巷旁充填沿空留巷特点:
1、水体积占85%以上,高水材料用量少,辅助运输工作量小;
2、远距离输送,输送水平距离>3000m;易于搅拌,混合均匀,充填体质量有保证;用量少,强度较大;
3、快速凝固、增阻速度快,能快速支撑顶板;固化体有一定压缩率,适应沿空留巷大变形;充填工艺简单,用人少,减少下井人数。
3、临时加强支护:在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段,通过单体液压支柱或巷道液压支架有效支撑顶底板、减小顶板回转、下沉和巷道底鼓。
4、实施流程:
提前沿巷帮采空区一侧打一排锚索(倾斜)→采煤机割过机尾后拉架,或炮采放顶并稳定后,在煤帮铺柔性顶网→利用支架后尾梁维护顶板→打顶锚索→清理浮煤→墙体定位→挂钢筋网并安装锚杆→砌墙体、喷浆→打单体支柱→观察1-2个月,顶板无明显下沉后,回收单体柱。
沿空留巷力学模型剖面图
沿空留巷力学模型平面图
巷旁支护阻力计算公式:
四、巷旁支护技术
(一)高水材料(水玻璃)充填技术
体积比水占85%以上,20-30 min内凝结,100%固化。通过调整水灰比或高水材料配比调整充填体的强度,水灰比1.5:1时,充填体强度可以达到10MPa以上。
高水材料机械化整体充填式浇筑高强度巷旁支护体,可有效支撑顶板和密闭采空区,围岩控制效果好,但成本高,施工流程复杂。适合厚度大于2m的煤层。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
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338在社会经济快速发展的背景下,可利用资源的总量也在不断降低,煤炭作为重要的能源之一,目前已经广泛应用于各个行业领域。
除了部分煤矿所处位置距离地表较浅以外,绝大多数的煤矿都位于地下深处,具有一定的开采难度。
通过将沿空留巷技术应用到煤矿开采过程中,不仅可以实现最大效率的煤矿开采,而且对于提升煤矿开采效果也有着积极地意义。
1 沿空留巷技术的应用特点沿空留巷技术是一种相对新型的技术手段,现在已经被广泛应用到煤矿开采中,对进一步提高煤矿开采效率起到了重要作用。
沿空留巷是目前所应用的巷道支护方法中的一种,简单来讲就是沿着采空区域边缘对原回采巷道进行维护,能够对传统采矿技术中留下的保安煤柱进行回收,并重新对上个区段的巷道来进行支护,作为下一个区段施工的巷道,以此来进一步提高煤矿资源的回收率,降低煤体损耗[1]。
因其所具有的技术优势,近年来应用越来越多,相应的同时也暴露出了一定问题,还需要做出针对性的调整优化,争取能够将其所具有的功能性充分发挥出来,推动煤矿开采行业进一步发展。
2 煤矿开采中沿空留巷技术的应用现状2.1 支架设计相对单一大多数的煤炭资源都位于地下深处,再对其进行开采时,会借助相应机械设备采用掘进的方式完成开采,同时还需要在开采巷道周围搭建支护结构,起到支撑巷道的作用[2]。
随着煤矿掘进深度的提高,结构本身的内部压力也在提升,但是对于支架结构的设计比较单一,如很多煤矿习惯使用木桩、工字钢、钢管等结构组成支架结构,这样也增加了支架结构在深层煤炭开采过程中的所受压力,同时深处煤炭资源内部所含的瓦斯浓度相对较高,对于支架结构材料、稳定性都有着非常高的要求,而单一的支护结构很难满足实际的应用需求。
另外,在深层煤炭开采的过程中,其地质结构的复杂程度也在增加,若想稳定的进行地质开采,那么便需要设置预支相对应的支护结构,但是支架更新速度缓慢,很难满足实际应用需求[3]。
2.2 支护效果不太理想结合以往的应用经验,目前在煤矿开采过程中,经常使用的支护方式便是砌墙法,该方法具备操作成本低,施工简单的应用优势,可以作为临时支护来提高煤层结构的稳定性[4]。
沿空留巷技术研究与应用
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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。
沿空留巷技术研究与应用
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DOI:10.19392/j.cnki.1671 7341.202015004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。
煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究
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煤矿开采中沿空留巷技术的应用研究煤炭是能源的重要组成部分,其开采对于国民经济的发展至关重要。
然而,在开采过程中存在相当大的危险性,例如煤矿突出、瓦斯爆炸等。
为了保障矿工的安全,煤矿开采中沿空留巷技术被广泛应用。
沿空留巷是指在煤层底部留下一定厚度的岩层作为支撑来提供煤层的稳定性和工作面的通风。
通风是煤矿开采过程中必不可少的一项工作,沿空留巷能够保障通风系统的正常工作,同时也能够减少煤矿事故的发生率。
在传统的煤矿开采中,往往采用掏空法进行,即通过将岩层被挖掉使煤层沉降形成工作面的方法。
然而,这种方法存在很大的危险性,首先是由于岩层掏空造成的煤层沉降容易引起煤层突出;其次是在掏空过程中,很难控制煤层的压力,从而可能引起煤层顶板的崩解,严重影响煤矿的正常生产。
相比之下,沿空留巷的方法可以有效地解决上述问题。
首先它能够保障煤层的稳定性,从而减少了煤层突出的发生率。
其次它能够有效地控制煤层的压力,保障了煤炭的正常开采和生产。
最后,沿空留巷还能够提高工作面的通风质量,减少瓦斯爆炸等事故的发生率,保障矿工的人身安全。
在沿空留巷的实施过程中,需要注意以下几点。
首先,在留巷的位置上要经过仔细的设计和计算,以保证留巷的结构稳定和通风良好。
其次,在留巷时,要注意合理分布留巷位置和大小,使之能够满足煤层的稳定要求和通风需求。
最后,在使用沿空留巷技术后,要及时对其进行维护和检修,保证其长期稳定地工作。
总之,沿空留巷技术在煤矿开采中有着重要的应用价值。
正确使用和实施沿空留巷技术能够保障煤炭的正常开采和生产,降低了煤矿事故的发生率,保障了矿工的人身安全。
因此,在今后的煤炭开采中,应该更加广泛地采用这一技术,以保障能源的稳定供应和矿工的人身安全。
沿空留巷技术在煤矿开采中的应用
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沿空留巷技术在煤矿开采中的应用
邰高峰
【期刊名称】《机械研究与应用》
【年(卷),期】2018(031)002
【摘要】近年空留巷技术在开采煤炭中得到了广泛应用和完善提高.基于空留巷技术的基本原理,结合应用中存在的问题进行了归纳总结分析,并给出了针对性的策略和建议,以此给相关行业的应用提供科学参考,促进煤矿开采事业的进一步发展.【总页数】3页(P176-177,180)
【作者】邰高峰
【作者单位】山西古交西山义城煤业有限责任公司,山西太原 030200
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
【相关文献】
1.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用研究 [J], 刘志刚
2.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用 [J], 王振宇
3.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用 [J], 连雅乐
4.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用 [J], 康心业
5.沿空留巷技术在煤矿开采中的应用 [J], 王振宇
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煤矿开采作业中沿空留巷技术的应用浅述
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中图分 类号 : F 4 0 6 . 3 ; T D 8 2— 9
文献标 志码 :Βιβλιοθήκη A 文章 编号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 5 ) 0 8— 0 0 6 0— 0 2
沿空留巷技术是指在回采过程 中为便于下一个工 作面 回风 和运 料 , 通过 特 殊 材 料 支 护 对 工 作 面 运 输 巷 进行开采 , 使其功效得以保留的行 为。该项技术使无 煤柱护巷得以实现 , 也使 回采率得以提高 , 达到了合理 开 发煤 炭资 源 和 有效 改 善 采 掘 接 替 矛 盾 的 目的 , 是 煤 矿开采技术 中非常重要的一项改革举措 。近年来 , 该 项 技术越 发受 到人 们 的重视 。 1 沿 空 留巷 技术 在煤矿 开采应 用 中存在 的弊病 1 . 1采 用传 统 支架 , 成 本 高效果 差 以往 煤炭 开 采 过 程 中 , 往 往 通 过 传 统 支 架 来 支 撑 沿空留巷 , 以此使煤炭开采中回采面无煤柱 的问题得 到有效解决。在某种程度上 , 这种方法是有效的 , 并且 使煤炭开采过程 中的风险得 以降低 , 但 其也带来 了一 定弊端, 该项技术本身有很多有待于提 升和完善的地 方 。首先它的应用范围有限制 , 在煤层条件差 , 瓦斯浓 度 较 高的矿 井 中 , 是不 适 宜采 用 这 种方 式 的 , 否则 会 增 强开采 过程 中 的 危 险性 。此 外 , 这 种 传 统 支 架 安 装起 来, 工 作量 较 为 庞 大 , 产 生 的效 果 却 有 限 。近 年 来 , 随 着煤矿产业的迅速发展 , 这种传统支架的弊病越发显 露 出来 , 其很难 适应 现代 煤矿 的需求 。
mi n i n g i n t h e a p p l i c a t i o n o f a l o n g g o a f t e c h n o l o g y a r e a n 了 z e d a n d d i s c u s s e d i n d e t a i l . Ke y wo r d s: c o l a mi n e ; lo a n g g o a f ; a p p l i c a t i o n
16060工作面沿空留巷安全技术措施
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16060工作面沿空留巷平安技术措施一、概况按生产需要,当16060面推过联络巷后,在小面机尾进行沿空留巷,该沿空留巷段作为16060面的进风巷,为保证沿空留巷期间的平安顺当进行,特制定如下平安技术措施。
二、沿空留巷地点及技术引数1、自16060工作面推过联络巷后开头进行沿空留巷,始终留到工作面停採位置,如附图1所示;2、沿空留巷段採用单体液压支柱和金属顶樑,沿採面支设成一樑一柱的两樑抬棚形式,排距500mm,柱距1600mm,并背严背牢顶帮,保证高度不低于1.6m,其它技术引数详见附图2;三、平安技术措施1、靠老塘侧每两架棚之间加打一棵密集柱,并挂好塑编网,防止冒落矸石伤人;2、底板鬆软地段支柱要穿柱鞋,柱鞋钩挂在柱把上,并拴牢保险绳,保险绳必需交接使用;3、顶板裂开地段要增加背板数量,小板要交叉使用,假如顶板裂开、压力大,可採取一樑两柱或增设抬棚的方式加强支护;4、沿空留巷期间,为削减漏风,可依据现场实际状况,在沿空留巷段老塘侧挂上挡风帘;5、沿空留巷期间,要认真检查沿空留巷段有无卸液柱、坏柱、坏樑,并准时更换和外运;6、沿空留巷期间,每班必需支配专人对全部沿空留巷地段的全部在用支柱进行二次注液,确保支柱初撑力不小于规定要求;7、支柱实行全承载支护,全部在用支柱必需上齐保险绳,并相互交接,牢固牢靠;8、支柱严禁超高使用,活柱拔出量不小于200mm,不大于600mm;9、软底、超高处要穿柱鞋,背木樑加强支护;10、顶板来压,致使顶板下沉、地鼓等状况时,必需准时对沿空留巷段进行拉底,保证高度不低于1.6m,保证正常通风、行人和运输;11、多余的柱樑和装置必需准时外运至规定地点,不得任凭放在巷道内,堵塞通道,影响行人,以确保进风巷道通风断面足够有效;12、跟班班队长现场指挥,发觉隐患准时处理;未尽事宜,严格依据《煤矿平安规程》、《3-16060採面工作面作业规程》及领导审批意见执行。
施工单位:採一队单位负责人:编制人:2021-02-16附图1:沿空留巷位置平面示意图附图2巷道支护示意图金达煤矿採一工区16620工作面沿空留巷工艺总结 1 支护材料。
煤矿切顶卸压沿空护巷工作总结
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煤矿切顶卸压沿空护巷工作总结我矿于2012年6月开始在0456(K24)机巷实施切顶卸压沿空护巷工作。
通过对实施方案的现场实践、改进,截止目前,已成功制定出适应我矿实际情况的护巷方案,现场作业人员也能按方案熟练进行操作,护巷工作进展顺利。
现将这一阶段具体护巷工作总结如下:一、施工组织负责该项工作的业务部门为柏林煤矿生产科和技术科,负责施工的区队为机采队,由机采队组织专人进行现场作业,区队技术员负责现场监管及原始数据收集,生产科和技术科安排人员现场跟班,中国矿业大学安排技术人员到矿指导,确保施工质量和安全。
二、实施方案1.在0456(K24)工作面下出口处的顶板上施工切顶聚能炮孔,炮孔沿工作面走向布置,孔径50mm,孔深3500mm,间距500mm,炮孔倾向采空区,其水平夹角60~70°。
2.用外径41mm~42mm的PVC管加工聚能管。
聚能管加工方法为:将PVC管切成1000mm/根,管壁钻孔两排,孔径4mm,孔间距3mm。
3.在聚能管内装入炸药,并放入炮孔内进行聚能爆破。
其具体操作方法为:聚能管内装1kg煤矿三级许用炸药和一个毫秒延期电雷管,送入炮眼底部,聚能管上的聚能孔对准工作面走向,炮孔用黄泥进行封孔,封泥长度1000mm。
装药完成后采用正向爆破,一次放3~5个孔。
4.装药爆破前,对0456(K24)机巷采后段进行支护。
其支护方式为:在机巷上帮沿巷道走向支设一排工字钢点柱,柱距1000mm;工作面回柱时,靠近机巷一排的单体液压支柱不回撤,并在此排单体液压支柱间沿着工作面走向增设一排贴帮支柱,贴帮支柱由废旧钢轨加工而成,贴帮支柱间距800mm,柱间搭设水泥板用作挡矸。
采后段的支护滞后工作面100m开始回撤,回撤时,只回撤单体液压支柱,其他不回撤。
三、施工现场出现的情况及解决办法1.钻孔用的钻头磨损严重,使用量大由于炮孔直径较大,施工炮孔时,钻头磨损严重,使用量大。
后通过与钻头生产厂家联系,对钻头结构进行改进,解决了钻头磨损严重这一问题。
浅析运输顺槽沿空留巷的常见问题及控制对策
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柬工案 擞术
1 0 4
浅析 运输顺槽沿 空留巷 的常 见问题及控制对策
刘洪洋 , 李志刚 , 刘建 刚 ( 六盘水师 范学院 , 贵州 六盘水 5 5 3 0 0 4)
摘 要 :本文 以某矿 3 1 1 2 工作 面运输顺槽 沿空留巷工程为依据 ,总结 了留巷过程 中 出现的主要 问题 ,并有针 对性的提 出了控 制对策 ,以期 为
4 尾 巷 内辅助支 护
现场发现尾巷 内留巷多处出现浆皮炸裂现象 ,由以往 留巷 经验可 知 ,留巷后方 1 2 0 m 内是留巷上方顶板岩层活动剧烈期 ,应力扰动大 , ( 1 )现 场发 现超前 撕帮 分两 段进行 ,前面 一段 为 5 m,后面一 墙 体变形剧烈 。 目 前尾巷 内架 设三排单体 ,两排靠近非 回采侧 ,一排 段为 1 7 . 5 m,这远 远超 出了设 计要求 超前 工作 面前 方 l O m进 行撕 帮 距离墙体 1 5 0 0 mm 左右 ,另外滞后充填工作面 3 0 m每 隔 4 5 0 0 mm架设 的要求 , 造成工 作面前方大跨度顶 板范围增大 , 顶板 应力高度集 中 , 木垛进行 尾巷 内辅助支护 。建议 : ( 1 )在木垛 之 间靠 近充填墙 体再 支护难 度增大 ,顶板 浅部 围岩破 碎 ,易造 成大 量 网兜 。建议 工作面 架设一排单体配合铰接 顶梁 ,单体架设时必须清理 底板 ,穿铁鞋 ,初 超前撕帮距离控制 在 l O m 以内。 期支护强 度大于 l O t ; ( 2 )木垛应 该滞后充填 工作面 5 m架设 ,以确 ( 2 )超 前撕 帮顶板支护混 乱 ,表现为 :1 )锚杆 布置方 向混乱 。 保墙体未达到理论强度时对顶板有效支持 ,减小墙体受力。 现场发 现超前 撕帮 顶板锚 杆有 时平行于 巷道走 向布置 ,有 时垂直 于 巷 道走 向布置 ,严重 影响顶 板支护 的整体 性 。建 议全 部采用 垂直于 参 考 文 献 : 巷道走 向的布 置方 式 ,增 长 目前钢 带长 度 ,延 伸到运 顺 内 ,在运 顺 [ 1 ] 陈勇, 柏建彪 , 王 襄禹等 . 沿空留巷巷 内支护技术研究与应用 [ J ] 内 曾打 一列 锚杆 ,与 运顺 内原有锚 杆 支护形成 压茬 ,控制撕 帮外侧 煤炭学报 , 2 0 1 2 ( 0 6 ) . 与原巷 道接茬 处严 重网兜 。可 以进 一步保 证充填 墙体 上方顶 板的 完 [ 2 ] 钱呜 高 , 缪协兴 , 许 家林 等 . 岩 层控制 的关键 层理论 [ M 】 . 徐州 整性 ,确保 留巷墙体 接顶密实 ;2 )锚杆外露长 度太短 。现 场发现 , 中 国 煤 炭 出版社 , 2 0 0 3 . 锚杆 外露长 度只 有 2 0 mm左 右 ,有 的甚至 为零 ,很容 易在端 头支 架 移架 时 ,螺母 脱落 ,造 成墙体 上方 顶板 支护失 效 ,给 现场立 模工 人 项 目基金 :贵州省第二 批国家级采矿工程专 业综合 改革试点项 目,黔 造 成严 重的安 全 隐患 ,而且 造成顶 板极度 松散 破碎 ,留巷墙 体结顶 教 高发 [ 2 0 1 3 1 4 4 6号 ;贵州省矿 山压 力与岩层控制工程 中心 :黔教合 不 实。建议锚杆 外露长度应该在 5 0 m m 左右 。 K Y字 [ 2 0 1 2 ] 0 2 7 号 ;贵 州省煤炭 绿色 开采及 矿区生态 环境保 护科技 3 留巷充填墙体 创新人才团队 :黔科通 ( 2 0 1 3 ) 9 3号。
学习总结
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学习总结6月5日在臧总带领下,我随公司组织的学习考察组到响水煤矿进行实地学习考察,通过听取矿井经验介绍和下井现场实地考察,就沿空留巷工作谈一下自己的学习体会。
以便我公司全面恢复基本建设后,可根据五轮山公司井下现场实际,制定切实可行的施工方案和工作措施。
一、沿空留巷优点1.不留煤柱,减少资源丢失,提高资源的回收率;2.少打一条巷道,缩短了掘进巷道的时间。
节约了人了、物力、财力;3.有利于综采工作面的接续,提高了矿井的生产能力;二、沿空留巷缺点1.沿空留巷的初期投入支护材料费用比较高;(包過单体液压支柱、工字钢(双排)、道木、网片等每米大约1.8万元)2.由于沿空留巷是采空区压力比较大,回撤支护材料时比较困难;3.工作面初次来压或在推进过程中可能造成部分单体液压支柱的损坏、丢失、变形、折断。
巷道变形、顶板下沉、底板鼓起、两帮片帮。
使顶板支护的工字钢部分无法回撤;4.支护材料在回收后经过修理、整形后,使用率在70﹪左右;5.沿空留巷在回风巷,皮带运输和变电站在进风巷,如果工作面设备损坏更换大件,向运输机溜槽、电机、减速箱、链轮、机头大架子、支架前探梁、推移连杆、支架立柱、采煤机滚筒、摇臂、外牵引、牵引电机等大件运进、运出是非常困难的;四、今后我们对沿空留巷安全管理及采取的措施1.要把短头支护纳入公司区队重点管理,制定严格的奖罚制度,严格考核,每一颗液压支柱都要达到初承力(单体液压支柱80mm≥60kN,100mm≥90kn)。
工作现场要配备压力表,区队跟班或班长、验收员要不定时、不定点抽查监测支柱的初承力。
2.为防止单体液压支柱丢失、损坏。
所有支柱全部编号管理,牌号清晰。
闲置和回撤的支柱要及时外运或上井,支护段外支柱、十字梁、木跺要分类摆放整齐。
3.端头支护采用排型钢梁或十字梁交叉迈步的支护方式。
根据工作现场情况,严禁空顶作业,必要时要打临时支护,排型钢梁至少要一梁三柱,由里向外,先支后回。
要栓绳连锁,防止单体液压支柱自动卸载后倒柱伤人。
从巷道中懂得什么作文
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从巷道中懂得什么作文
走在深邃的巷道里,那种感觉真是说不出的特别。
你知道,不是那种宽敞的马路,也不是繁华的步行街,就是那种窄窄的、两边都是老房子的巷子。
每次走进去,我都感觉自己好像穿越了时光隧道,回到了小时候。
那巷子里的味道啊,真是让人怀念。
是那种老木头和泥土混合的味儿,再加上偶尔飘来的饭香,感觉特别亲切。
我记得小时候放学,总是和小伙伴们在这条巷子里玩捉迷藏,那时候的巷子,总是充满了我们的欢声笑语。
有时候,我会遇到一些老街坊,他们坐在门口,摇着蒲扇,聊着家常。
看到我走过,会笑眯眯地打个招呼,那种亲切感,真的比在大城市里遇到的那些陌生面孔要温暖多了。
巷道里的光线也是特别的。
不是那种刺眼的阳光,而是透过老房子的缝隙,洒下斑驳的光影。
有时候,我会停下来,看看这些光影在墙上跳舞,感觉自己仿佛也融入了这片古老而又宁静的世界。
最让我感动的是,这条巷子见证了太多的故事。
那些老房子,
有的已经换了主人,有的还保留着当年的风貌。
我想象着这里曾经发生过的一切,那些悲欢离合,那些人生的起起落落,都仿佛在这条巷子里留下了深深的烙印。
所以啊,每次走进这条巷子,我都会觉得特别踏实。
这里的一切都让我感到那么真实,那么亲切。
我想,这就是我从这条巷道中懂得的东西吧——珍惜眼前人,珍惜那些平凡而又美好的瞬间。
候村煤矿沿空留巷技术、施工及经济效益的探讨
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候村煤矿沿空留巷技术、施工及经济效益的探讨□ 贾瑞勇 沁和能源集团有限公司 山西沁水 0482051 九里山煤矿类似地质条件下的成功留巷经验(1)生产地质条件。
24021工作面是九里山煤矿二水平24采区首采面,地面标高+94 m,井下标高-224.7~266.3 m。
可采走向长度为805 m,可采倾斜长度为130.5 m,该工作面采用走向长壁倾斜分层综合机械化方法采煤,煤层厚度在4.6~9.8 m之间,平均厚度约为6.4 m,煤层的倾角为11°,其硬度值f约为1,此归类为中类低硫无的烟煤,开采上分层。
(2)沿空留巷方案。
结合该工作面的运输巷断面以及原巷内的支护方式,将充填体的位置设置为运输巷老塘侧1、2、3架的后方,将充填体的宽度初步定位3 m,采高3 m,一次充填长度为工作面一天的推进长度,一天进行一次的充填。
为确保巷道断面,须把全部的充填体放置于采空区。
(3)充填点及回采面后方临时支护。
端头支架前移后,为了预防顶板产生冒落,要对裸露的顶板及时进行良好的支护。
还要结合顶板稳定情况,看是否要在充填袋内打上点柱。
另外要在充填体采空区侧架设3~4 m长度间距为600 mm的4排走向金属铰接顶梁抬棚。
巷旁充填作业点的可靠支护,不仅要形成安全工作空间,还要对工作面后方巷内实施临时的加强支护。
这样才能很好的保证巷旁充填工作顺利实施,减轻工作面采动形成的支承压力对后方巷道的影响,从而确保良好的留巷效果。
在工作面的前方采取临时加强支护要注意以下措施:在工作面前方35 m的范围内架设两道走向梁,其中一道走向梁靠转载机上帮侧,另外一道走向梁靠转载机下帮侧。
24021工作面在回采后,该巷保留下来作为下一个工作面的巷道来使用,24021工作面回采及留巷期间,顶板的活动较为强烈。
我们对其进行了较多的观测,这些结果表明:顶板活动较为强烈的区域是在工作面后方的大约100 m范围之内,可见,我们要对24021工作面后方100 m的区域内采取单体液压支柱以加强支护。
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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。
但该方法还是不能解决墙体与顶板的接顶问题,往往会造成顶板过量离层使得支护效果不佳。
应该在此基础上进行改进。
2.4. 高水高效充填支护法事倍功半随工作面在采空区所在一侧构筑巷帮充填体形成巷帮支护带。
该支护方法一般使用材料强度低,用量大且不能有效控制直接顶的离层和及时切断直接顶,不利于保持巷道的稳定性。
同时,由于成本高,支护效果差,现场实际应用很少见。
该方法的最大优点是充填范围大,适应性广,施工机械化程度高。
该方法的最大缺点是:支护强度低很难适应沿空巷道的高压突变性;材料成本很高。
2.5. 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。
混凝土墙的缺点在于其比较高的工程费用和施工的复杂性以及强度上升的速度不能适应高产高效矿井工作面。
还有一些施工方法不能保证墙体及时紧密贴顶。
这种技术方案的施工方法主要有:2.5.1. 大型自移式沿空留巷充填支架该支架大大提高了沿空留巷的安全性,其结构复杂,支架独立性、灵活性强、适应性以及安全性强,使用效果好。
缺陷:混凝土结构施工完成后不能紧贴顶板,导致顶板离层,增加了留巷维护费用。
2.5.2. 桶柱方式巷帮支护法桶柱间距为1.4一1.8米,桶柱施工数量少,降低了工作量,施工速度快,减少了对工作面生产的影响,保障了工作面的正常推进,桶柱内混凝土的标号到300#,其试件抗压极限强度为30Mpa“,直径为600一660mm 的混凝土桶柱的最大支撑力可以达到976OkN。
但封闭采空区不方便。
效果比整体混凝土墙体差。
2.5.3. 膏体混凝土膏体混凝土,其主要成分是硅酸盐水泥、砂、粉煤灰及膏体混凝土外加添加剂。
凝固速度快、早强的特制充填体,其最大强度能达到2 MPa。
充填体宽2.5 m,高3.4 m。
这种方法的优点是膏体状便于施工。
缺点是强度和采矿关系的不协调性,导致材料用量大很多。
2.5.4. 柔模支护技术柔模支护技术由西安科技大学王晓利教授研发而成。
成功应用于10余矿,目前正在推广应用。
将此技术应用到煤矿井下作为充填墙体是煤矿技术的进步。
柔模泵注混凝土沿空留巷支护技术通过省级科技成果鉴定,达到国际领先水平,并享有多项发明专利。
这一技术的应用使得现浇混凝土技术在沿空留巷的施工工艺得到简化。
2.6. 现浇混凝土隔墙技术评价在过去的沿空留巷实施中,失败比成功多。
因此对沿空留巷技术产生了副作用,大多数人失去信心。
通过近几年的研究终于使人们认识到过去沿空留巷的失误多是因为隔离墙的强度和支护接顶问题造成的。
近几年现浇混凝土技术隔墙的应用给沿空留巷技术带来了新的生机。
混凝土的先天的优势能够满足工程需要。
虽然混凝土是目前理想的隔墙方法,但还是有一些不足。
目前混凝土施工中的主要缺陷是:l 使用钢模板的各种支架或模板都存在模板漏浆,影响施工质量;l 钢模板很难解决墙体接顶问题,容易造成顶板与墙体之间形成不均匀空缝,容易造成顶板过量下沉导致支护效果大打折扣;l 现浇混凝土强度需要28天的最终强度,任何添加剂也只能保证先期强度的上升。
并不能保证任何情况下完全满足回采动压的需要,因此,只能靠加大混凝土墙体尺寸解决,造成混凝土的浪费;2.7. 封闭注浆砌筑技术矸石充填虽然支护效果差,但具方便简单廉价特征;换句话说,只要能够克服矸石充填法的支护贴顶初撑力问题,就会形成一种廉价高效的沿空留巷技术方法。
砌体结构虽然材料用量大,运输施工都有不便,但具有较大变形情况下的较高初撑抵抗能力。
换句话说,只要能够提高砌体结构的初撑能力,这种具有初撑能力的砌体结构将会比现浇混凝土更优秀。
由西安科技大学惠兴田发明的封闭模铸砌体混凝土技术就是为了克服上述两种方法的缺陷产生的一种全新的隔离墙结构。
封闭注浆指的是将砌体干砌成到一个封闭的袋模具内形成一个袋模包裹的干砌体结构,然后通过高压将水泥浆体注入这个封闭到袋模中的干砌体的细小空隙内形成一个具有强力支撑力的新的混凝土结构。
因此,这样的砌体施工技术具有几个显著优点:预制砌块能够保证最佳混凝土效果,比现场泵注的自密实混凝土墙提高20%;砌体预制混凝土块对顶板提高及时强大的被动初撑力,可以减少墙体厚度15%,保证沿空留巷的安全性;注浆砌缝在3-7天内能够提供一定的让压特性释放切顶时候的矿压峰值;施工快速,效果直观,可靠性是目前所有形式中最好的以上出自西安科技大学惠兴田教授的研究报告沿空留巷的认识我国沿空留巷技术经过多年的引进、吸收、消化、试验和推广,已基本掌握了薄煤层及中厚煤层工作面沿空留巷的矿压显现规律及巷旁支护体的作用机理,其主要认识有[21]:(1)沿空留巷围岩剧烈变形是由回采面推进引起老顶破断、失稳、剧烈沉降所致,即巷道剧烈变形与采面来压同步。
(2)沿空留巷顶板是以巷道煤体上部某一轴线向采空区侧旋转而造成其剧烈沉降,顶板下沉量随巷道宽度和悬顶距的增大成正比例增大。
(3)巷旁支护体不可能完全阻止采煤工作面来压引起的巷道顶板剧烈沉降,但是高阻力的巷旁支护体切顶高度大,使冒落岩石巷旁支护高度大,从而能充分利用冒落矸石承载,促使巷旁支护体与围岩尽快达到新的平衡状态,以减少顶板下沉量。
(4)一般情况下,沿空巷道的顶板下沉速度在工作面后方一个来压步距左右位置处最为强烈,顶板剧烈下沉主要发生在工作面后方0~40 m的范围内,60~70 m以后,顶板下沉趋于稳定。
(5)直接顶冒落后,能填满采空区,促使老顶处于平衡状态下,采动期间沿空留巷的顶板下沉量与煤层采厚呈正比关系,一般少则为采高的10%,多则为15%~20%,基本上属“给定变形”,煤层采厚愈小,愈有利于沿空留巷的维护。
(6)沿空留巷靠采空区一侧的顶板下沉量一般大于靠煤帮处的顶板下沉量,大于倍数在一倍左右。
直接顶明显的会向采空区一侧倾斜,其倾斜方向与上方裂隙带岩层相近。
(7)煤帮侧的应力和稳定性对于沿空留巷的顶板产生明显影响。
如果煤帮不稳定或是遭到破坏,裂隙带岩层将会产生沉降,同时裂隙带的范围扩大。
此时,其下方的巷道顶板下沉量及煤帮变形量将同比增加。
(8)沿空留巷内的支护形式包括巷内支护、巷旁支护难以阻止上覆岩层在取得平衡前的顶板沉降。
为适应老顶的强烈变形,巷旁支护体应具有早期强度大、增阻速度快、较大的支护阻力和一定的可缩量,使其与巷内支护共同维护好巷道内直接顶,使之不破碎,不与上部老顶产生较大离层,并将采空区侧直接顶甚至老顶切断。
(9)若采用前进式开采,沿空留巷巷道的顶板下沉量大于后退式开采。
无论是主动垮落还是被动垮落,其垮落顶板下位岩层所形成的矩形板的长边一般都平行于工作面推进方向。
这就说明顶板垮落所产生的动压,对工作面采场的影响要比对沿空留巷巷道的影响严重许多。
即顶产生的垮落使得沿空留巷巷道的矿压显现剧烈程度要小于采场的矿压显现程度。
同理,沿空留巷的支护阻力必然小于工作面采场支架的支护阻力。
另外,根据顶底板类型的不同,其垮落形式也不同,归结为:下软上硬的岩层以主动垮落为主;下硬上软的岩层则以被动垮落为主。
老顶岩层初次断裂以后,工作面继续推进会导致老顶的周期性垮落,断裂线依次出现,老顶岩层周期性断裂形成新的结构块,形成新的围岩结构形式。
如图2.1所示。
沿空留巷在采空区上部的直接顶会因为巷旁支护和自重作用在采空区冒落,而巷道上方的部分顶板会随着老顶结构块运动而下沉。
因此,沿空留巷老顶岩层断裂后形成的结构快的稳定性对沿空留巷能够成功有重要作用。
一般来讲,老顶端部岩梁块的旋转下沉不是巷旁支护能够抵抗的,它的运动具有一定的“给定变形”运动特点。
正因如此,沿空留巷巷旁支护体要求具有一定的可缩性,同时为了保持直接顶的平衡,还要求其具有一定的切顶能力,把直接顶沿着支护体采空区外侧及早切断,保持巷道顶板的完整性。
沿空留巷的直接顶与巷道是直接接触关系,老顶通过直接顶对巷道发生作用,而上部岩层运动则要通过老顶和直接顶才能影响到巷道。
这几者之间,老顶的赋存状态和断裂特征在巷道上覆岩层与巷道发生作用过程中起着关键性作用,它成为沿空留巷围岩结构的关键组成部分。
为研究方便,将老顶及其上部载荷岩层垮落后形成的平衡结构,称之为沿空留巷上覆岩体大结构 [31]。
如图2.2所示。
该结构的稳定性与其下位支承体的稳定性密切相关,沿空留巷围岩变形受“大结构”稳定性的影响很大。
其中对沿空留巷稳定性影响最大的是老顶的端部岩梁块段B 。
Ι1Ι2Ι2ΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙΙ2211 1111122333333(a) (b)图2.1 沿空留巷覆岩运动Fig.2.1 Overlying strata movement of gob-side entry retaining岩体A岩体B 岩体C直接顶沿空留巷充填体上区段采空区图2.2 沿空留巷覆岩结构关系Fig.2.2 Overlying strata structural relation of gob-side entry retaining对于沿空留巷上覆岩体来说,大结构,是指巷道较大范围的围岩结构,包括顶煤、直接顶、老顶和作用在老顶上的载荷岩层;小结构,是指巷道周围锚杆与围岩组成的锚固体以及充填结构体[31]。