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沿空留巷理论与技术

来源：煤炭科学技术

本专题包括D型聚能爆破管在沿空留巷中的应用、高瓦斯工作面沿空留巷围岩控制关键技术、沿空留巷巷旁充填体稳定性控制技术、切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术等。

行业视野: 采矿
类别; 37个
关键词; 56位
专家; 13篇
论文; 8149IP
点击量; 13660次
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厚煤层沿空留巷围岩综合控制技术

作者(Author)：沙旋, 褚晓威

摘要：针对高河煤矿厚煤层开采条件下沿空留巷围岩的控制难题，首先分析了围岩的主要变形特征为顶煤和煤柱帮煤体剪切严重，碎胀变形大。采用数值模拟对不同充填体力学参数和巷内支护强度下围岩响应进行对比分析，结合前期试验经验，确定巷旁充填体宽度为1.5 m，抗压强度为30~35 MPa，巷内采用高预应力强力支护并在煤柱帮打设锚索。在E1302和W1309工作面进行了柔模混凝土和强力支护留巷试验，充填体应力、锚栓受力、单体支柱应力、表面变形等监测表明综合控制技术保证了留巷围岩的稳定，留巷取得初步成功。

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煤炭科学技术

2019年第11期

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D型聚能爆破管在沿空留巷中应用研究

作者(Author)：张盛, 王小良, 赵文峰, 王猛, 吴自强, 赵龙刚

摘要：为了得到D型聚能爆破管合理的爆破参数，结合云煤一矿22204运输巷沿空留巷的条件，对影响预裂爆破效果的影响因素，包括装药量、封孔长度、装药结构以及爆破孔间距等，进行了井下爆破试验，提出采用隔孔爆破的方式，利用非爆破导向孔联结相邻爆破孔的裂缝，并采用井下钻孔窥视技术对爆破效果进行监测，最终确定了云煤一矿沿空留巷中合理的预裂爆破参数，在切顶卸压孔深度9m，孔径48mm，爆破孔倾斜角度为15°条件下，爆破孔单孔装药量不低于450g/m，封孔长度不低于2m，采用隔孔爆破方式，两爆破孔间距不大于800mm，对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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沿空留巷巷旁充填体稳定性控制技术研究

作者(Author)：陈勇, 孟宁康, 杨玉贵, 郝胜鹏

摘要：充填体稳定性控制是沿空留巷成功的关键因素之一。为获得合理的充填体稳定性控制技术，以三河尖煤矿7136工作面千米深井沿空留巷为工程背景，采用UDEC6.0的Trigon模型校正了巷旁充填体（高水材料水灰比为1.5:1.0）的数值模型，然后对充填体稳定控制的钢筋梯子梁直径、对拉锚杆直径及数量不同时的充填体应力应变进行了模拟分析。研究结果表明：充填体的加固作用可有效约束充填体表面位移，综合提升充填体的承载能力可达20%以上，提高了沿空留巷充填体的稳定性，特别是增加对拉锚杆直径和数量在大变形的条件下可有效控制充填体帮部的整体横向变形和鼓包现象，是提高充填体加固系统护表能力、充填体承载能力的重要参数之一。研究成果成功应用于千米深井沿空留巷，加固后的充填体帮平均变形不超过150 mm，顶板下沉量不超过250 mm，表明充填体加固系统可靠，而且具有良好的适应性。

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煤炭科学技术

2019年第09期

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深部沿空留巷顶板变形破坏规律及其控制研究

作者(Author)：刘具, 何瑞敏, 杨朋, 汤家轩, 吴建华, 孔德明

摘要：为解决深部沿空留巷顶板变形剧烈问题，采用FLAC3D数值模拟与工程验证相结合的方法，研究了顾桥煤矿1115工作面轨道巷基本顶从掘进到二次采动超前影响阶段运动演化规律。结果表明：①顶板变形在掘进阶段呈对称分布，一次采动超前影响阶段出现向工作面侧旋转的偏态特征，顶板下沉曲线交点的斜率为7.25×10-4，留巷阶段顶板向采空侧回转下沉，此时的交点斜率增长了6倍，偏态效应显著加强，二次采动超前影响阶段顶板下沉曲线交点的斜率比留巷期间增长了3.2倍，偏态效应有所增加，但以平移下沉为主；②顶板变形量随着留巷进行逐渐增加，掘进期间巷道顶板最大下沉量为69.2 mm。以后每阶段较前一阶段变形量增长了0.99倍、0.82倍和2.13倍，可见沿空留巷顶板变形逐渐剧烈，支护难度显著增加，应统筹对沿空留巷进行支护设计；③提出了保证直接顶完整、各阶段逐级强化和减弱顶板变形偏态现象的深部沿空留巷顶板控制原则，经工程验证可实现消弱深部沿空留巷顶板剧烈变形。

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2019年第07期

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深井中等稳定顶板沿空留巷锚注切顶支护技术研究

作者(Author)：范德源, 刘学生, 谭云亮, 徐强, 王军

摘要：为解决深井高应力沿空巷道围岩变形大、支护困难的问题，以孙村煤矿2216工作面地质和开采条件为背景，采用数值模拟软件FLAC3D建立计算模型，分析比较了采用普通锚索、普通锚索+巷旁切顶和注浆锚索+巷旁切顶3种支护方案时，深井高应力沿空巷道围岩应力和变形破坏规律。研究结果表明：与前2种支护方案相比，采用注浆锚索+巷旁切顶支护方案时，顶底板及两帮变形量分别减小了22.2%和19.8%，实体煤和巷旁单体支柱受力分别降低了13.5%和77.8%，控制围岩效果更好。现场试验验证表明，2216工作面回风巷采用注浆锚索+巷旁切顶方案进行改进支护后，第1个工作面回采结束时，顶底板和两帮最大移近量分别为270 mm和120 mm；下个工作面推进至测站位置时，顶底板和两帮累计移近量分别为533 mm和171 mm，围岩变形得到了有效控制，可较好地解决该类巷道支护问题。

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煤炭科学技术

2019年第05期

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塔山煤矿综采工作面切顶留巷技术

作者(Author)：王炯, 刘雨兴, 马新根, 蒋骞骞, 张正俊

摘要：为解决塔山煤矿三采区采掘接替紧张的问题，采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术在该采区进行切顶留巷试验研究。首先，系统介绍了切顶留巷技术原理、工艺流程及切顶留巷关键技术；其次，结合该煤矿工程地质条件，采用理论分析计算、数值软件模拟和现场爆破试验等方法,得出顶板预裂切缝高度为7.5 m、切缝角度为15°、恒阻锚索长度为9 m等关键参数，单孔最优装药结构为4+3+3+2，孔间距500 mm。留巷稳定后，顶板最大下沉量为188 mm，底鼓最大值为100 mm，两帮收缩最大值为164 mm，监测结果表明切顶卸压条件下，留巷效果满足生产需求。

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2019年第02期

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无巷旁充填支护沿空留巷顶板断裂位置研究

作者(Author)：殷帅峰, 石建军, 冯吉成

摘要：针对葛泉矿1528工作面无巷旁充填沿空留巷顶板控制难题，通过建立煤层界面应力力学模型和留巷煤体塑性区演化数值模型对基本顶断裂位置进行了力学解析和数值计算，结合基本顶断裂位置影响因素关键性分析，提出了无巷旁充填沿空留巷强力切顶支架围岩控制技术。研究结果表明：距留巷煤壁2.4 m位置基本顶开始塑性破坏，且剪应力达到最大值，数值模拟结果与基于煤体弹塑性交汇位置计算得到的基本顶断裂位置基本吻合；基本顶断裂位置关键影响因素为煤层厚度、开采深度、煤层界面力学性质及应力集中系数；沿空留巷采空一侧由π型钢梁和单体液压支柱构成的强力切顶支架改变了基本顶的切落位置，卸压作用显著，保障了无巷旁充填沿空留巷的安全稳定，为地质生产条件相似矿井提供给了技术借鉴。

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煤炭科学技术

2019年第01期

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切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉分析及控制技术

作者(Author)：朱珍, 袁红平, 张科学, 高玉兵

摘要：基于切顶卸压无煤柱自成巷技术原理，分析了沿空切顶巷道围岩结构体系演化过程及上覆岩层荷载传递机制，揭示了留巷过程中基本顶岩层“固支梁结构→砌体梁结构→简支梁结构”和切顶岩层“固支梁结构→一端固支、一端简支梁结构→悬臂梁结构”的围岩结构演变过程；基于顶板岩层运动特征及围岩结构状态，指出切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉主要由基本顶“给定变形”下沉量和切顶岩层离层量共同组成，通过建立顶板下沉力学模型导出了基本顶“给定变形”下沉的计算公式，并探讨了其下沉量与切顶高度、开采厚度的影响关系；最后针对顶板下沉的主要影响因素提出了相应的控制对策。工程实践表明，通过采取针对性的控制策略，留巷顶板下沉总量得到有效控制，理论计算值与实际下沉量较为吻合，侧面验证了无煤柱自成巷顶板下沉计算模型的合理性。

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煤炭科学技术

2018年第11期

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