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深井沿空巷道围岩支护技术研究
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作者 付宝杰 曹计文 涂敏 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期145-152,共8页
为了解决顾桥煤矿1126(1)深井沿空巷道变形大、围岩破碎的问题,采用理论分析、数值模拟和现场测试的方法,考虑基本顶对直接顶倾斜挤压的影响,建立了窄煤柱沿空巷道力学模型,通过分析窄煤柱沿空巷道直接顶的变形特征,得出巷道顶板弯矩和... 为了解决顾桥煤矿1126(1)深井沿空巷道变形大、围岩破碎的问题,采用理论分析、数值模拟和现场测试的方法,考虑基本顶对直接顶倾斜挤压的影响,建立了窄煤柱沿空巷道力学模型,通过分析窄煤柱沿空巷道直接顶的变形特征,得出巷道顶板弯矩和挠度最大值不在巷道中间位置,而是向煤柱侧偏移了1.25m,其中,8.5~10.5m是变形最大的区域。根据上述分析,采用高预紧力锚杆+锚索+钢带+金属网的非对称锚网索密集支护方案,并提出三种不同的方案,采用数值模拟方法对支护方案进行比较和分析。研究结果显示,方案二和方案三相比方案一,巷道塑性区顶板破坏深度从10m减小到2m,减小了80%,实体煤侧破坏深度从5m减小到3m,减小了40%,顶板垂直应力分别提高了90.4%和142.9%,顶板卸荷量明显降低,煤柱内部应力分别提高了21.4%和21.9%,顶板位移分别减小了26.9%和34.5%。综合考虑现场及生产实际各种因素确定方案二为现场支护方案,工程实践表明,方案二有效控制巷道围岩变形,提高了巷道围岩稳定性,符合安全生产实际要求。 展开更多
关键词 窄煤柱 沿空巷道 非对称支护 塑性区 卸荷量
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深部强动压软弱煤层沿空煤巷煤柱宽度及非对称控制研究
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作者 吕风 《煤炭工程》 北大核心 2025年第1期120-128,共9页
针对深部强动压软弱煤层沿空掘巷留设煤柱及其围岩支护系统极易发生大范围失稳破坏难题,以东庞矿深部水平沿空煤巷作为研究对象,采用理论分析方法获得了上覆基本顶岩层断裂线位置,明晰了煤柱尺寸与内、外应力场及极限平衡区宽度之间的... 针对深部强动压软弱煤层沿空掘巷留设煤柱及其围岩支护系统极易发生大范围失稳破坏难题,以东庞矿深部水平沿空煤巷作为研究对象,采用理论分析方法获得了上覆基本顶岩层断裂线位置,明晰了煤柱尺寸与内、外应力场及极限平衡区宽度之间的数值关系;引入偏应力分析指标,模拟研究了不同煤柱宽度下的沿空掘巷围岩偏应力与塑性破坏场响应特征,确定了深部强动压软弱煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度为7 m。基于7 m煤柱宽度情况下,模拟研究了回采期间超前工作面不同位置处的巷道围岩偏应力及塑性区分布状态,确定了超前工作面单体支柱加强范围;得出了掘巷稳定后其顶板、实体煤及煤柱帮塑化程度与偏应力峰值带边界线位置;明确了沿空巷道煤柱侧是围岩控制的关键区,阐述了掘巷支护设计时需将锚索穿过围岩偏应力峰值带边界线于围岩深部较完整区内的围岩控制对策,提出了“巷帮非对称槽钢桁架锚索网+顶板槽钢桁架锚索联合点锚索+局部破碎区注浆改性+单体液压支柱超前支护”的围岩综合治理技术。工程实践表明,研究所确定的7 m宽煤柱及围岩综合治理技术可有效控制围岩变形,保障深部强动压软弱煤层工作面的安全回采。 展开更多
关键词 软弱煤层 强动压 沿空掘巷 窄煤柱 非对称控制
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坚硬顶板小煤柱沿空掘巷切顶卸压关键参数研究 被引量:2
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作者 谭雅五 赵光明 +3 位作者 程详 孟祥瑞 王艳芬 朱世奎 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第2期99-107,共9页
为了解决小煤柱沿空掘巷过程中区段煤柱矿压显现剧烈的问题。采用理论分析、数值模拟和灰色关联度相结合的方法,探讨小煤柱沿空掘巷切顶卸压应力调控机理,分析不同参数条件下小煤柱围岩应力场的分布特征。研究结果表明:在选取的切顶角... 为了解决小煤柱沿空掘巷过程中区段煤柱矿压显现剧烈的问题。采用理论分析、数值模拟和灰色关联度相结合的方法,探讨小煤柱沿空掘巷切顶卸压应力调控机理,分析不同参数条件下小煤柱围岩应力场的分布特征。研究结果表明:在选取的切顶角度范围内,巷道围岩支承压力随着切顶角度增加先减小后增大。选取不同切顶位置,通过不同切顶角度得出的支承压力对比可知,采空区侧切顶比巷道侧切顶效果好。切顶高度越高,切顶效果越好,在切顶超过27 m且随着切顶高度的增加,围岩所受支承压力会继续降低,但其降低程度将逐渐减小。通过切顶与不切顶条件下煤柱的支承压力对比,切顶后的支承压力降低,巷道变形量减小,围岩变形得到有效的控制,切顶效果明显。通过灰色关联度分析得出影响小煤柱沿空掘巷切顶卸压效果的主要因素是煤柱宽度。研究结果可为沿空掘巷围岩应力调控技术提供参考。 展开更多
关键词 沿空掘巷 切顶卸压 小煤柱 坚硬顶板 灰色关联度分析
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迎采工作面沿空掘巷围岩能量−应力全周期演化规律
4
作者 陈定超 王襄禹 +6 位作者 柏建彪 李梦龙 卢建飞 张飞腾 孙世奇 赵祥岍 于洋 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第4期162-175,共14页
迎采动工作面沿空掘巷经历上工作面侧向基本顶断裂、回转、下沉全过程的全周期动压影响,巷道变形量大、维护困难。本文以温庄煤矿15105工作面为工程背景,提出在原有25 m煤柱迎采动面掘巷的基础上,沿上工作面非稳定采空区后方改变巷道掘... 迎采动工作面沿空掘巷经历上工作面侧向基本顶断裂、回转、下沉全过程的全周期动压影响,巷道变形量大、维护困难。本文以温庄煤矿15105工作面为工程背景,提出在原有25 m煤柱迎采动面掘巷的基础上,沿上工作面非稳定采空区后方改变巷道掘进轨迹,将区段煤柱宽度减小至6 m,进行沿空掘巷。为了证明方案的可行性,采用FLAC^(3D)建立数值模型,模拟了原方案与优化方案2种情况下的巷道围岩能量−应力全周期(迎15103采动工作面掘进、非稳定采空区侧巷道掘进、15105工作面回采)演化规律。模拟结果显示:①迎15103采动工作面掘进期间,应力和能量主要集中在区段煤柱的采空区侧。②非稳定采空区侧巷道掘进期间,与原方案相比,优化方案使6 m煤柱内部能量和应力转移至工作面煤体侧。③15105工作面回采期间,采取原方案时,能量和应力均向25 m煤柱回采侧集中,应力峰值达到31.2 MPa,最大能量为192.4 kJ/m^(3);采取优化方案时,能量和应力均向工作面实体煤侧转移,6 m煤柱具备一定承载能力,并且整个过程中应力集中程度低、能量无明显聚集,回采期间6 m煤柱内部应力峰值仅8.1 MPa,最大能量为126.7 kJ/m^(3)。在此基础上,确定了优化方案的可靠性,并结合数值模拟结果和现场地质条件,提出将巷道分成4个区段:迎采对掘段、临空掘巷段、渐变煤柱段和沿空掘巷段,建立了巷道围岩分区控制体系,设计了锚杆、索支护参数。最终成功开展了工业性试验,现场监测结果显示各区段巷道整体控制效果良好。 展开更多
关键词 迎采掘进 沿空掘巷 煤柱 双屈服模型 应变软化模型
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梯形非对称沿空掘巷小煤柱合理留设宽度及支护设计
5
作者 芮少阁 姚韦靖 +3 位作者 黄鑫 程斌 孟祥飞 赵宏志 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期63-70,共8页
针对小煤柱沿空掘巷围岩变形控制难题,以许疃煤矿32310工作面为背景,通过理论计算初步确定小煤柱合理留设宽度范围为5.59~6.45 m,再运用FLAC^(3D)软件对6种不同留设宽度下煤柱开展数值计算,基于位移与塑性区变化规律确定合理留设宽度,... 针对小煤柱沿空掘巷围岩变形控制难题,以许疃煤矿32310工作面为背景,通过理论计算初步确定小煤柱合理留设宽度范围为5.59~6.45 m,再运用FLAC^(3D)软件对6种不同留设宽度下煤柱开展数值计算,基于位移与塑性区变化规律确定合理留设宽度,并通过比选支护参数得到最佳方案。研究结果表明:该巷道小煤柱合理留设宽度为6.0 m,采用“锚杆索联合+锚网+注浆”的非对称顶帮协同支护方案后,现场监测显示,顶板最大下沉量控制在90 mm以内,两帮移进量小于75 mm,可以有效控制围岩变形,并取得良好的支护效果。研究结果可为类似巷道的支护设计提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 小煤柱宽度 沿空掘巷 数值计算 塑性区 非对称支护 效果评价
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沿空巷道覆岩运动作用下煤柱承载变形及留设宽度研究
6
作者 韩跃勇 李国营 +5 位作者 陈洋 马兴印 尹延春 张斌 万晓 贾海宾 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期45-52,共8页
小煤柱沿空掘巷是控制冲击地压灾害的有效手段。通过建立沿空巷道临空侧覆岩结构运动力学模型,得到了巷道掘进后上覆关键块转动角度及煤柱支承力表达式,结合数值模拟,研究了煤柱宽度对上覆关键块转动角度及煤柱应力演化规律的影响。结... 小煤柱沿空掘巷是控制冲击地压灾害的有效手段。通过建立沿空巷道临空侧覆岩结构运动力学模型,得到了巷道掘进后上覆关键块转动角度及煤柱支承力表达式,结合数值模拟,研究了煤柱宽度对上覆关键块转动角度及煤柱应力演化规律的影响。结果表明:随着煤柱宽度的增大,上覆关键块体转动角度逐渐减小、两者呈指数函数关系,煤柱支承力则呈指数函数增大趋势,开采帮应力峰值变化不明显、但峰值位置距开采帮煤壁的距离逐渐增大;随着煤层厚度的增大,上覆关键块体转动角度线性增大,煤柱支承力逐呈指数函数减小趋势。确定新巨龙煤矿6305工作面区段煤柱留设宽度为4.5 m,回采过程中巷道围岩变形较小,微震事件多集中在煤柱区域,临空侧覆岩无大能量事件,煤柱留设宽度合理、有助于顶板能量缓慢释放。 展开更多
关键词 沿空掘巷 覆岩运动 煤柱承载力 煤柱宽度
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神东矿区复合顶板无煤柱自成巷技术的研究及应用
7
作者 白雪亮 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期146-157,共12页
针对浅埋复合顶板邻空巷道围岩变形大等难题,以哈拉沟煤矿12201工作面为研究背景,引入无煤柱自成巷技术,从沿空掘巷与无煤柱自成巷条件下邻空侧巷道顶板破断结构的力学模型差异性分析2种留巷方式对巷道围岩传递机制及围岩变形规律的影响... 针对浅埋复合顶板邻空巷道围岩变形大等难题,以哈拉沟煤矿12201工作面为研究背景,引入无煤柱自成巷技术,从沿空掘巷与无煤柱自成巷条件下邻空侧巷道顶板破断结构的力学模型差异性分析2种留巷方式对巷道围岩传递机制及围岩变形规律的影响,研究浅埋复合顶板无煤柱自成巷切顶卸压控制巷道围岩变形作用机理,采用FLAC模拟了切顶角度、高度对12201工作面采动后和接续面12202工作面超前区域2个阶段留巷变形及围岩应力的影响,得出最合理的切顶优化参数,结合现场施工效果进行验证。研究结果表明,通过分析邻空巷道侧顶板切顶条件下“短臂梁”结构与未切顶条件下“砌体梁”结构载荷传递的差异性,得出影响侧向载荷传递的关键因素为切顶高度与角度;对切顶高度、角度采用数值模拟正交试验后得出巷道切顶角度10°、切顶高度8 m时围岩应力及变形量最小,结合现场切顶施工条件得出10°/8 m切顶参数留巷后稳定性最佳,为神东矿区浅埋、含煤复合顶板大变形巷道围岩控制技术提供了理论指导。 展开更多
关键词 浅埋复合顶板 无煤柱自成巷 沿空掘巷 切顶卸压 “短臂梁” 数值模拟
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综采面沿空巷道超前动压区煤柱失稳效应与锚注加固技术 被引量:2
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作者 龚轩 宋亮亮 +1 位作者 王猛 杨玉中 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期81-88,共8页
为探究综采面沿空巷道超前动压区煤柱对巷道围岩整体稳定的影响规律,综合采用数值模拟、工程应用等方法,建立沿空巷道超前巷道数值分析模型,研究综采面回采期间不同煤柱宽度下沿空巷道围岩力学和变形响应特征。研究结果表明:护巷煤柱宽... 为探究综采面沿空巷道超前动压区煤柱对巷道围岩整体稳定的影响规律,综合采用数值模拟、工程应用等方法,建立沿空巷道超前巷道数值分析模型,研究综采面回采期间不同煤柱宽度下沿空巷道围岩力学和变形响应特征。研究结果表明:护巷煤柱宽度小于5 m时,工作面帮为采动应力主要承载结构,其内部应力及变形均大于煤柱帮,此时工作面帮应作为超前动压区重点加固对象,随着护巷煤柱宽度增加,煤柱承载应力逐渐增加、变形增大,护巷煤柱宽度增加至5 m以上时,煤柱承载应力显著增加,采动应力由沿空巷道两帮围岩共同承载,超前动压区应同时加强两帮支护,基于此开发超前动压区沿空巷道锚注加固技术,并进行工程应用。研究结果可为平顶山矿区类似条件沿空巷道超前控制提供一定参考。 展开更多
关键词 超前动压区 沿空巷道 煤柱宽度 超前支护 注浆加固
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深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制 被引量:6
9
作者 孟巧荣 王慧娴 +5 位作者 王朋飞 陈可夯 张建利 董恩远 高翔 侯伟 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期38-52,共15页
我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,... 我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,结果表明:①该巷围岩破碎程度及变形煤柱侧比实体煤侧严重,煤柱破碎程度及变形采空区侧比巷道侧大,尽管埋深大,但已稳定采空区承担较大覆岩载荷,高应力已充分向深部岩体分流;②巷道变形非对称,实体煤侧顶板下沉量比煤柱侧大,巷帮以浅部变形为主,煤柱帮上部和实体煤帮中部变形较大;③采空区是掘巷卸荷后主要的形变通道,利于形变能向采空区缓释、降低冲击风险;④卸压区形状由掘巷前三角形扩展为掘巷后平行四边形,掘巷后应力集中区转移至实体煤帮右上方实体煤岩体中;⑤窄煤柱一次和二次剪切破坏的交界面及掘巷右上方实体高应力区为围岩关键控制区,据此提出基于煤柱多重塑性破坏区发育规律的煤柱加固和高应力区精准卸压联合的围岩控制技术体系。研究可为邻近工作面以及其他类似深埋倾斜特厚煤层开采提供理论支撑和科学依据。 展开更多
关键词 深部开采 倾斜煤层 特厚煤层 沿空掘巷 窄煤柱 矿压显现
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特厚煤层沿空掘巷围岩支卸协同控制技术 被引量:10
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作者 李化敏 王文强 +1 位作者 王祖洸 孙浩 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期45-51,共7页
针对特厚煤层小煤柱沿空掘巷大范围塑性全煤巷道锚网索的支护难题,以塔山煤矿8204-2小煤柱工作面为工程背景,采用现场实测、理论分析等方法,揭示了锚杆、锚索对沿空大范围塑性全煤巷道的支护机理。锚杆支护主要作用于浅部二次破碎区煤体... 针对特厚煤层小煤柱沿空掘巷大范围塑性全煤巷道锚网索的支护难题,以塔山煤矿8204-2小煤柱工作面为工程背景,采用现场实测、理论分析等方法,揭示了锚杆、锚索对沿空大范围塑性全煤巷道的支护机理。锚杆支护主要作用于浅部二次破碎区煤体,形成浅部连续承载结构;锚索主要作用于深部处于三向受力状态的稳定煤体,形成更大范围的连续稳定承载结构;进一步明确了锚杆、锚索有效长度的计算方法,形成了以高预紧力、高强“锚-网-索”支护为基础,以坚硬顶板井下磨料水射流切顶卸压、巷帮大直径钻孔卸压、底板卸压槽卸压为辅的“支卸协同”小煤柱沿空巷道围岩控制技术体系。工程应用结果表明,试验巷道围岩最大变形量小于700 mm,能够满足使用要求。 展开更多
关键词 特厚煤层 小煤柱 沿空掘巷 围岩控制 支卸协同 双层连续承载结构
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综放面“双硬”煤层临空煤柱宽度及承载强度校核 被引量:4
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作者 单成方 尚会杨 +3 位作者 张强 李亚锋 刘伟 黄鹏 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第2期88-99,共12页
具有“双硬”特征煤层的工作面其护巷煤柱的极限尺寸确定与常规工作面有所不同。以榆树岭煤矿505工作面沿空掘进巷道为背景,首先测试了煤岩样的力学性质和不同高径比煤样的抗压强度,得到了不同高径比煤样峰值强度曲线;其次分析了沿空掘... 具有“双硬”特征煤层的工作面其护巷煤柱的极限尺寸确定与常规工作面有所不同。以榆树岭煤矿505工作面沿空掘进巷道为背景,首先测试了煤岩样的力学性质和不同高径比煤样的抗压强度,得到了不同高径比煤样峰值强度曲线;其次分析了沿空掘巷覆岩结构模型,建立了沿空掘巷护巷煤柱顶板力学模型,得到了不同宽度煤柱所受的载荷应力;建立了不同高宽比煤柱的数值模型,得到了不同高宽比煤柱的极限强度校核公式;最后通过对比不同宽度煤柱所受的载荷应力和极限强度,得出4m宽度的煤柱即可满足支护要求,并在此基础上提出了沿空掘进巷道支护工艺。现场监测结果表明,煤柱宽度为4m时,巷道整体变形量较小,巷道稳定性得到有效维护。研究结果可为小煤柱护巷宽度的确定提供参考。 展开更多
关键词 “双硬”煤层 沿空掘巷 区段煤柱 支承应力 巷道稳定
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深埋冲击倾向性煤层沿空掘巷窄煤柱合理宽度及控制技术 被引量:2
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作者 唐东旭 赵文光 +1 位作者 张俊文 班定成 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期921-931,共11页
针对深埋煤层沿空掘巷围岩变形大、难控制问题,以某矿深埋冲击倾向性煤层沿空掘巷窄煤柱留设为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,基于极限平衡理论解算窄煤柱留设合理范围,构建不同窄煤柱宽度及巷道掘进宽度数值... 针对深埋煤层沿空掘巷围岩变形大、难控制问题,以某矿深埋冲击倾向性煤层沿空掘巷窄煤柱留设为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验相结合的方法,基于极限平衡理论解算窄煤柱留设合理范围,构建不同窄煤柱宽度及巷道掘进宽度数值模型,分析窄煤柱及实体煤内垂直应力及弹性能密度的分布演化规律。理论计算得出,窄煤柱留设最小宽度为5.04 m、巷道掘进宽度为5.4、6.0 m时,煤柱最大宽度分别为6.8、6.2 m,表明窄煤柱宽度减小仍具有良好的承载能力且处于低应力、低能量水平,可有效避免巷道大变形,降低冲击危险性。 展开更多
关键词 深埋煤层 沿空掘巷 窄煤柱 合理宽度 控制技术
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窄煤柱沿空掘巷非对称支护力学特征与支护参数研究 被引量:7
13
作者 段计伟 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期147-153,160,共8页
为了研究窄煤柱沿空掘巷非对称支护下围岩变形与应力分布特征,采用理论分析方法,研究窄煤柱沿空巷道对称支护与非对称支护力学机理;基于马道头煤矿现场工程实践,采用数值模拟与工程效验方法,研究非对称支护下巷道围岩力学特征与稳定性... 为了研究窄煤柱沿空掘巷非对称支护下围岩变形与应力分布特征,采用理论分析方法,研究窄煤柱沿空巷道对称支护与非对称支护力学机理;基于马道头煤矿现场工程实践,采用数值模拟与工程效验方法,研究非对称支护下巷道围岩力学特征与稳定性。理论分析结果表明,非对称支护可有效降低巷道顶板弯矩,减小巷道顶底板与两帮变形量。模拟结果表明,煤柱内部压应力增高区与弹性核区保障了煤柱承载性能。现场实测结果表明,采用“锚索+槽型钢”非对称支护,巷道顶板、窄煤柱侧巷帮与实体煤侧巷帮最大变形量分别为100、79、62 mm,巷道松动圈与裂隙发育处于中等水平。 展开更多
关键词 窄煤柱 沿空掘巷 非对称支护 围岩稳定 力学特征
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区段煤柱回收对沿空留巷围岩失稳影响与控制技术研究 被引量:1
14
作者 王军 严超超 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期38-45,共8页
重复采动影响下沿空留巷巷道围岩的稳定性控制是确保工作面在采取该成巷布置工艺条件下实现安全回采的重要保障。本研究以乌兰木伦煤矿巷道布置工艺由原双巷掘进向沿空留巷过渡转变条件下,开采12408综采工作面煤体和与12407工作区段遗... 重复采动影响下沿空留巷巷道围岩的稳定性控制是确保工作面在采取该成巷布置工艺条件下实现安全回采的重要保障。本研究以乌兰木伦煤矿巷道布置工艺由原双巷掘进向沿空留巷过渡转变条件下,开采12408综采工作面煤体和与12407工作区段遗留的煤柱时面临的留巷围岩破坏失稳问题为工程背景,通过采用现场实测、理论分析和数值模拟的方法对其沿空留巷围岩失稳响应机理进行分析,并提出了采用多举措融合手段技术解决12408外回风巷道剩余段围岩失稳问题。结果表明:二次动压叠加影响作用、基岩岩性特征与埋深的耦合作用、巷道断面支护强度与回采强度参数匹配的不合理性是导致留巷围岩失稳的主要因素;通过采用补强支护+增加单元支架+合理控制回采速度的耦合控制技术体系后,12408工作面剩余段在回采过程中顶离层值为70 mm,顶板最大下沉40 mm,两帮最大移进量23 mm,整体变化较小,围岩变形状态未影响安全回采,变形处于可维控范围。 展开更多
关键词 沿空留巷 煤柱回收 围岩控制 重复采动
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神东矿区安全高效矿井无煤柱沿空留巷开采技术研究 被引量:1
15
作者 杨智斌 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期330-335,共6页
近年来,神东矿区积极响应行业发展趋势,致力于无煤柱开采技术的研发与推广,相继试验并成功应用了柔模混凝土墙沿空留巷技术、切顶卸压自成巷技术以及沿空预置混凝土墙掘巷技术等多种创新手段。本文介绍了神东矿区沿空留巷研究现状,阐述... 近年来,神东矿区积极响应行业发展趋势,致力于无煤柱开采技术的研发与推广,相继试验并成功应用了柔模混凝土墙沿空留巷技术、切顶卸压自成巷技术以及沿空预置混凝土墙掘巷技术等多种创新手段。本文介绍了神东矿区沿空留巷研究现状,阐述了神东矿区现有沿空留巷技术特点,并提出了神东矿区在沿空留巷研究与应用中存在的主要问题及措施,最后对神东矿区现有无煤柱开采技术经济效益进行了分析。 展开更多
关键词 无煤柱开采 沿空留巷 柔模混凝土墙 技术经济效益 神东矿区
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大采高工作面缩面期间冒顶机理及防治措施研究
16
作者 任建刚 冯志忠 《中国煤炭》 北大核心 2024年第S01期135-141,共7页
针对大柳塔煤矿52606综采工作面回采期间面临的上覆集中煤柱以及相邻工作面沿空留巷等问题,对工作面缩面期间顶板的冒顶机理及矿压分布规律进行了分析。通过数值模拟的方法,模拟了工作面缩面位置上覆煤柱以及相邻采空区对本工作面应力... 针对大柳塔煤矿52606综采工作面回采期间面临的上覆集中煤柱以及相邻工作面沿空留巷等问题,对工作面缩面期间顶板的冒顶机理及矿压分布规律进行了分析。通过数值模拟的方法,模拟了工作面缩面位置上覆煤柱以及相邻采空区对本工作面应力分布的影响。根据分析与模拟结果制定了补强支护以及水力压裂弱化顶板的防治措施,有效保障了52606综采工作面的缩面以及回撤,实现了工作面的安全高效开采。 展开更多
关键词 缩面回撤 上覆煤柱 沿空留巷 水力压裂
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支护强度对沿空掘巷煤柱稳定性影响 被引量:14
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作者 张源 万志军 +2 位作者 程敬义 张博 巩利斌 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期443-448,共6页
掌握沿空掘巷窄煤柱采空区侧已有支护结构对煤柱稳定性的影响.采用FLAC3D有限差分数值模拟方法,研究不同支护强度条件下窄煤柱的变形和破坏规律.研究结果表明:上区段工作面回采和沿空掘巷对煤柱稳定性的影响较大,窄煤柱采空区侧的煤体... 掌握沿空掘巷窄煤柱采空区侧已有支护结构对煤柱稳定性的影响.采用FLAC3D有限差分数值模拟方法,研究不同支护强度条件下窄煤柱的变形和破坏规律.研究结果表明:上区段工作面回采和沿空掘巷对煤柱稳定性的影响较大,窄煤柱采空区侧的煤体先于巷道侧进入塑性区,变形量远大于巷道侧;采空区侧的支护结构对限制煤体塑性区扩展的作用不明显,支护强度对煤柱稳定性的影响较小;采空区侧的支护结构很容易失效或强度发生严重衰减,巷道侧的支护结构受采动影响小,护强度对窄煤柱稳定性的影响程度大于采空区侧. 展开更多
关键词 巷道支护 沿空掘巷 窄煤柱 煤柱稳定性 支护结构 锚杆支护 支护强度 数值模拟
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基于地应力反演的构造应力区沿空巷道窄煤柱宽度优化研究 被引量:63
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作者 姜耀东 宋红华 +2 位作者 马振乾 马斌杰 高林涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期319-326,共8页
基于地应力测量和三维建模技术,对黄岩汇15111工作面褶曲构造应力场进行了反演,研究了构造应力区采空区边缘不同位置处煤层顶板垂直应力的分布特征,不同位置处护巷煤柱上垂直应力、巷道顶板水平应力、以及巷道围岩变形量随煤柱宽度增加... 基于地应力测量和三维建模技术,对黄岩汇15111工作面褶曲构造应力场进行了反演,研究了构造应力区采空区边缘不同位置处煤层顶板垂直应力的分布特征,不同位置处护巷煤柱上垂直应力、巷道顶板水平应力、以及巷道围岩变形量随煤柱宽度增加而变化的规律,并据此探索了一种确定构造应力区沿空巷道合理窄煤柱宽度方法,确定该构造应力区窄煤柱宽度为6.5 m。研究发现:构造应力区采空区边缘应力集中系数减少量在背斜左翼、向斜右翼中部最为明显;处于背斜左翼、向斜右翼中心对称位置煤柱上垂直应力、巷道顶板水平应力曲线呈"分别相似"特征,且该特征随着煤柱宽度增加而变得明显;构造应力区窄煤柱上垂直应力峰值偏向巷道侧,且垂直应力场随着煤柱宽度增加出现明显的内、外应力场;构造应力对沿空巷道顶板水平应力的分布也有影响,煤柱宽度为4.0~8.0 m时,巷道顶板水平应力自褶曲背向斜交界处向背、向斜轴部呈递减趋势,煤柱宽度为9.0~16.0 m时,呈递增趋势;褶曲对巷道围岩变形量的影响在煤柱宽度较窄时较为明显,在煤柱宽度4.0~10.0 m时,褶曲背、向斜中心对称位置巷道围岩变形量呈"分别相似"特征,煤柱宽度大于10.0 m后褶曲背、向斜中心对称位置巷道围岩变形量变化特征趋于一致。 展开更多
关键词 地应力 数值模拟 沿空掘巷 窄煤柱 宽度优化
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厚煤层快速回采切顶卸压无煤柱自成巷工程试验 被引量:114
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作者 何满潮 高玉兵 +3 位作者 杨军 王建文 王亚军 朱珍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期254-264,共11页
基于切顶卸压自动成巷技术原理,分析了沿空切顶巷道顶板结构演化过程,得出厚煤层快速回采切顶成巷围岩应力、位移传递机制,形成了人为主动构建"基本顶上位岩层-采空区碎胀矸石-巷道切顶短臂梁"围岩稳定结构的控制思路。提出... 基于切顶卸压自动成巷技术原理,分析了沿空切顶巷道顶板结构演化过程,得出厚煤层快速回采切顶成巷围岩应力、位移传递机制,形成了人为主动构建"基本顶上位岩层-采空区碎胀矸石-巷道切顶短臂梁"围岩稳定结构的控制思路。提出厚煤层快速回采沿空切顶巷道围岩协同控制体系,以"恒阻大变形锚索+墩式单元支架"控制顶板,以"滑移式让位护帮结构+自移式动压防冲结构+波浪式多阻护帮锚杆"控制帮部,形成了应对顶板结构位态、碎石运动状态变化的针对性控制技术。以柠条塔煤矿S1201胶运顺槽为工程背景,完成了厚煤层快速回采条件下切顶卸压无煤柱自成巷现场工业性试验。研究表明,采高增大、采速加快后,基本顶上位岩层易引发少量不宜强制控制的回转变形,支护结构可控让位是构建围岩稳定结构的有效途径之一;巷内压力与采空区矸石运动状态密切相关,增强预裂效果有利于减少动压冲击;成巷过程中巷道顶压首先达到恒阻状态,而后位移趋于稳定,最后形成围岩稳定结构。所设计的配套支护结构可有效协同围岩运动,留巷效果良好。 展开更多
关键词 厚煤层 快速回采 无煤柱开采 切顶卸压 巷道围岩控制
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基于锚杆轴力实测的综采工作面区段煤柱稳定性分析 被引量:20
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作者 张后全 石浩 +3 位作者 李明 吴宇 陈彦龙 张桂民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期429-435,共7页
为了保障采掘工作的正常接续,实现矿井的高产高效,我国西部矿区综采工作面的区段平巷大多采用双巷掘进方式,巷间区段煤柱先后经历掘进,一次回采及二次回采的扰动影响,矿压显现剧烈。采用锚杆无损检测技术对区段煤柱采动影响区域进行了... 为了保障采掘工作的正常接续,实现矿井的高产高效,我国西部矿区综采工作面的区段平巷大多采用双巷掘进方式,巷间区段煤柱先后经历掘进,一次回采及二次回采的扰动影响,矿压显现剧烈。采用锚杆无损检测技术对区段煤柱采动影响区域进行了锚杆轴力实测,进而对区段煤柱锚杆支护体的实时支护状态及其稳定性进行评价,并对区段煤柱超前加固支护设计提出合理建议。研究结果表明,在工作面两端区段平巷里,随测试锚杆距工作面距离增大,锚杆轴力呈先增加至峰值后逐渐减小,直至趋于稳定的总体变化规律;锚杆轴力峰值位置正好对应着区段平巷围岩大量破坏与未破坏的交界区域;通过锚杆轴力变化可以较好地反映工作面前后方的采动影响剧烈范围,为工作面区段平巷超前支护范围及其预防加固措施提供参考依据。 展开更多
关键词 锚杆轴力 无损检测 双巷掘进 区段煤柱 稳定性
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