沿空留巷总结

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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。

沿空留巷总结

沿空留巷总结

12465工作面运料巷沿空留巷分析矿压观测总结目前,煤矿采煤工作面沿空留巷已得到广泛应用并逐步推广,沿空留巷能够节约大量的掘进工程量、掘进生产费用、掘进工期,为生产衔接提供坚实的保障。

传统的沿空留巷是通过巷道内基本支护加上巷旁支护(木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、料石砌墙支护、巷旁混凝充填等)的有效结合来达到强制切顶的目的。

根据我矿野青煤顶板为平均4m厚的坚硬灰岩的实际情况,如采用传统的沿空留巷技术,必然存在着支撑能力低、材料消耗多、机械化程度不高、巷道受压大、变形快、维护困难、整修工程量大等缺点。

通过借鉴和学习国内其它矿井沿空留巷的经验,根据生产需要,本着经济合理、技术可靠、生产安全的原则,经采矿公司领导批准,我矿12465采煤工作面运料巷采用了顶板聚能预裂爆破切顶卸压配合巷内基本支护+ 加强支护的沿空留巷方法。

12465采煤工作面运料巷沿空留巷自2011年4月1日开始实施,4月17日进行了矿压观测,截止5月15日已观测45m,现将本阶段观测及分析结果进行以下总结:一.顶板预裂爆破炮眼间距确定为0.7m,炮眼深度以打穿野青顶板灰岩为准,聚能管安装时聚能方向与相邻炮孔连线方向一致,炮眼每眼装药5卷(Φ32×3200mm)。

根据现场观测,能达到顶板切缝的效果。

二.采用的矿压观测仪器1.单体液压支柱受力监测仪仪器型号名称:YHY-60型数字式压力计;厂家:山东晨晖电子科技有限公司。

2.锚杆(索)受力监测仪仪器名称:锚杆(索)液压测力计;厂家:常州巧力机械科技有限公司。

三.矿压观测数据分析1.工作面液压支柱监测数据见表1从表中可以看出,在4月23日时工作面液压点柱的工作阻力达到最大值,工作面自4月1日开始推进,一天一排(1m),得出工作面老顶初次来压步距为23m。

,在观测期间液压支柱工况良好,适应工作面生产条件。

表1 工作面液压支柱受力监测数据2.运料巷矿压观测分析⑴巷道矿压显现特征分析表2 巷道围岩移近量数据表根据现场实际观测,运料巷在工作面切眼推进21~23m后顶板开始下沉,达到24m时顶板下沉基本稳定,顶底板移近量平均0.009m,两帮移近量平均0.003m。

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。

沿空留巷研究现状

沿空留巷研究现状

沿空留巷研究现状沿空留巷是指城市规划和建筑设计中,为了保留历史建筑、文化景观或绿地等特殊地域特色而设置的保护区域或保护环境。

沿空留巷在城市发展中扮演着重要的角色,不仅可以传承历史文化,保护自然环境,还能为城市创造独特的魅力。

目前,沿空留巷的研究现状可以从以下几个方面进行概述:一、概念与原理研究沿空留巷的概念和原理研究是其发展的基础。

研究者通过对沿空留巷的定义、概念边界、保护目标等进行论述,明确沿空留巷的内涵与外延。

同时,对沿空留巷的保护原则、建设原则等进行理论探讨,提出一些可行的实施方法和措施。

二、历史文化保护与传承研究沿空留巷通常与历史文化有关,因此其保护与传承是研究的重点之一、研究者从历史文献、现场考察等多方面收集相关资料和数据,探索历史文化的价值和意义,并就沿空留巷的文化保护与传承提出建议。

此外,还需研究如何将现代社会需求与历史文化保护相结合,以实现历史文化传承与城市发展的协调发展。

三、景观设计与空间规划研究沿空留巷的景观设计与空间规划是关键研究内容之一、研究者通过对现有沿空留巷的景观设计与空间规划进行研究,总结成功经验和存在问题,并提出改进建议。

此外,还需要研究沿空留巷的景观设计原则和空间规划原则,以满足城市发展的需求,并提供良好的空间体验。

四、社会、经济与环境影响研究沿空留巷的建设和保护不仅会带来一系列的社会、经济和环境影响,还会涉及到相关利益方的权益问题。

研究者需要对沿空留巷的社会、经济和环境影响进行评估,了解其正面和负面影响,并提出相应的管理和调控措施。

此外,还需要研究沿空留巷建设与城市可持续发展之间的关系,以实现利益的最大化。

五、案例分析与实践探索沿空留巷的案例分析与实践探索是研究的重要内容。

通过对已有沿空留巷的案例进行分析,总结成功的经验和失败的教训,并提出改进建议。

同时,研究者还需要进行实践探索,积极参与沿空留巷的规划与设计实践,在实践中探索沿空留巷发展的可行性和可持续性。

总之,沿空留巷的研究现状正处于初级阶段,需要进一步深入研究和探索。

中兴煤矿沿空留巷技术实践总结

中兴煤矿沿空留巷技术实践总结
中兴煤矿原综采工作面布置为“一面三巷”方 式(运输巷、材料巷、回风尾巷、联巷),工作面 采用“两进一回”通风系统。工作面巷道布置方式 及通风系统增加吨煤掘进率的同时也存在独头尾 巷,回风尾巷与顺槽皮带(轨道)巷之间的保护煤 柱导致矿井煤炭资源回收率低,加之煤层软,盖山 厚度大,造成巷道变形、收敛严重、维护困难,需 投入大量时间去准备新工作面等缺点,给矿井的安 全生产带来众多隐患因素,增加了顶板事故、瓦斯 事故等发生的概率。因此,研究沿空留巷 Y 型通风
柔模支护沿空留巷解决了模板支架沿空留巷中 模板箱中瓦斯易积聚,箱式充填支架随支架的移动 不可控的问题。但也存在留巷所需充填材料使用量 大,增加了人工立模、拆模工序,劳动强度大。 2.3 高水速凝充填材料沿空留巷
在 1204 沿空留巷应用了高水速凝充填材料沿 空留巷。高水速凝材料分甲、乙料及这两部分的添 加剂,需要分别加水搅拌输送,通过在充填点混合, 甲、乙料浆单独搅拌、输送均不凝固,混合后能快 速凝固。充填系统:使用 JB-1000 型搅拌桶分别搅 拌甲料、乙料浆液,使用 2ZBSB8 ~ 1.1/6-22 型双 液注浆泵分别对两种浆液加压,双趟高压管路输送 浆液,在回采工作面后方留巷位置混合、凝固。根 据井下实际情况,确定水灰比为 1:1.5。与一般的水
TD353
文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2018.01.076
Summary of Technical Practice of Gob Leaving Alley in Zhongxing Coal Mine Wang Zhi-ru
(Zhongxing Coal Industry of Fenxi Mining Industry, Shanxi Jiaocheng 030500)

沿空留巷技术探讨

沿空留巷技术探讨

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。

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工程中采用的先进技术,它通过在地下空间中留出一定距离的巷道,以便在工程进行过程中,同时确保地下空间的稳定性和施工的顺利进行。

沿空留巷技术的研究与应用对于地下工程建设具有重要的意义,能够提高工程安全性和效率,本文将从技术原理、研究现状和应用前景等方面进行阐述。

1.2 沿空留巷技术的原理沿空留巷技术通过在地下空间中留出一定的巷道,可以起到以下作用:1) 提高地下空间的稳定性,减小地下工程施工对周围环境的影响;2) 更好地适应工程施工及工程的设施的需要;3) 避免地下工程施工时对地下空间的破坏,降低次生灾害的发生。

二、研究现状2.1 国内外沿空留巷技术的发展沿空留巷技术是近年来在地下工程领域中取得了重要进展的一种技术。

国内外许多地下工程领域的研究人员都对这个技术进行了深入研究,总结出了一些成果和技术规范。

在国外,沿空留巷技术已经得到了广泛的应用,成为地下工程建设中的一种重要技术。

在日本,一些大型的地下工程项目中,已经广泛应用了沿空留巷技术,取得了良好的效果。

在国内,我国地下工程领域的研究人员也开展了相关的研究工作。

一些地下工程的设计规范和技术标准也对沿空留巷技术进行了规范。

2.2 沿空留巷技术的研究热点和难点沿空留巷技术的研究热点主要在于技术的创新和完善。

如何在地下空间中进行巷道的预留、如何对巷道的尺寸和形状进行合理设计等问题都是研究的热点。

沿空留巷技术的难点主要在于技术的实现和应用。

在工程实际施工中如何保证巷道的稳定和安全、如何进行巷道的监测和维护等问题都是技术的难点。

三、应用前景3.1 沿空留巷技术在地下工程中的应用前景沿空留巷技术的应用前景非常广阔,可以应用于各种类型的地下工程项目。

在地铁、隧道、地下水利工程等领域,都可以采用沿空留巷技术来提高施工的顺利进行和工程的安全性。

3.2 沿空留巷技术在工程实践中的案例分析目前,沿空留巷技术在一些大型地下工程项目中得到了成功的应用。

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

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。

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薄煤层半煤岩沿空留巷技术
一、矿井概况
1.矿井位置及范围
我公司矿井位于淄博市淄川区城南镇南石谷村东,井田位于淄博向斜东翼的中部,地层基本上呈单斜状,地层总走向北30°东,倾向北西,倾角5~22°。

矿井范围:东(浅部)以7煤层的-150m水平垂直切线与广通公司(原龙泉煤矿)相邻,西(深部)以4煤层-750m垂直切线为界,南部以纬线4051000与西河煤矿深部相毗邻,北与原寨里煤矿北大井深部为界,井田走向长3.57~9.0km,倾斜宽1.65~4.45km,面积25.51km2。

2.矿井开发
矿井为1920年日本人所建,1924年开始生产,因涌水量大,1942年停产。

1958年5月原淄博矿务局恢复建设,1960年简易投产。

矿井原设计能力45万t /a,2006年核定生产能力36万t /a。

矿井有三个井口,即主井、副立井和提风斜井,主井井口标高+119.3m,井底标高-245m,井深365m。

矿井开拓方式为立井多水平分区式开拓,第一水平为-245m水平,现开采1、2煤层,并由此水平开拓了-160m和-320m两个辅助水平,开采1、2、3-1、4、7、9-1煤层,这两个辅助水平已开采结束。

第二水平为-430m水平,现为主生产水平,主要开采7、9-1煤
层,1、2、4煤层为配采煤层。

第三水平为-600m水平,现为生产水平,主要开采7、9-1煤层。

采煤方法采用走向长壁后退式采煤法,采煤工艺为机采配和爆破落煤,全部陷落法管理顶板。

提升方式为双层单车普通罐笼,矿井地质类型V类,水文地质条件类型为复杂型。

本矿井属大水矿井。

通风方式为中央分列式,主、副立井进风,地面斜井回风,通风方法为抽出式。

低瓦斯矿井。

地面回风斜井按有G4—73—11NO28D 离心式扇风机两台,配用电机功率630KW,额定电压6000V,额定电流76A,额定转速589r/min,一台工作,一台备用。

矿井总进风量6150m3/min,需要风量5887m3/min。

矿井总回风量6582m3/min,有效风量5712m3/min,矿井有效风量率86.6%,矿井负压3100Pa,矿井等积孔2.38m2。

3.矿井现生产水平、生产采区、采掘区队和工作面个数
水平:矿井现有3个生产水平,即-245m水平、-430m水平、-600m 水平。

采区:矿井现有生产采区5个,即410下山采区,790下山采区,9100上山采区、9200上山和990下山采区;接续采区2个,即411巷探采区, 501下山采区。

矿井现有4个采煤队,4个采煤工作面;5个掘进队,13个掘进工作面。

二、各煤层安全生产条件分析
1.各煤层回采条件
现回采1、2、4、7、9-1五层煤,采煤方法均为走向长壁后退式采煤法。

顶板管理方法均为全部垮落法,工作面支护方式为三、四排控顶(见四回一),采用单体液压支柱配HDJA-1000型金属铰接顶梁支护顶板。

现分层叙述如下:
(1)1煤层直接顶底板均为砂质页岩,为2b类顶板,初次垮落步距5~8m,该煤层顶板相对松软破碎,每条顶梁上采用三路小杆背顶。

支护管理特点是加强临时支护和保证背顶密度防止局部冒顶伤人。

(2)2煤层直接顶底板均为砂质页岩,为2b类顶板,初次垮落步距6~8m,该煤层顶板相对松软破碎,每条顶梁上采用三路小杆背顶。

支护管理特点是加强临时支护和保证背顶密度防止局部冒顶伤人。

(3)4煤层直接顶为石灰岩,为3类顶板,底板为细砂岩,初次垮落步距16~24m,该煤层顶板坚硬稳定,易支护,每条顶梁上采用二路小杆背顶。

支护管理特点是初次来压明显,加强初次放顶管理。

(4)7煤层直接顶底板均为砂质页岩,为2b类顶板,初次垮落步距6~8m,该层顶板相对松软破碎,每条顶梁上采用三路小杆背顶。

支护管理特点是加强临时支护和保证背顶密度防止局部冒顶伤人。

(5)9-1煤层直接顶为石灰岩,为3类顶板,底板为细砂岩,初次垮落步距8~16m(一般是稳沉式垮落),该层顶板坚硬稳定,易支护,每条顶梁上采用二路小杆背顶。

支护管理特点是初次来压明显,加强初次放顶管理。

现开采煤层顶板支护管理比较简单,支护方式保证安全生产。

但由于煤层赋存比较薄,加之于地质条件极其复杂,小断层密布(一个
工作面就有落差0.5~1.0m的断层上百条),给支护和安全生产带来了难度,对于1、2、7层顶底板较软的煤层均采用打石眼放炮起底放上的办法,处理至0.8m高度以上,全部采用单铰支护,效果较好。

但对于4、9-1两层煤来说由于顶底板比较坚硬停采撤面,重新打切眼安装回采。

2.掘进支护条件
掘进巷道为架棚支护或锚喷支护, 2000年全部改为锚喷支护(在条件具备时,还少量采用裸体掘进)以来,安全效果明显。

锚喷支护方式具体有:锚杆点锚支护、锚杆挂梁支护、锚杆压钢丝绳支护、锚杆压钢丝绳、网支护、以及采取锚索点锚和锚索梁加强支护,并根据实际需要配合喷浆(或混凝土)支护,支护断面有矩形和拱形两种。

根据多年以来的实践证明,采取上述掘进支护形式安全可靠。

由于地质条件变化复杂,支护形式多样,必须根据现场复杂变化的实际选择适宜支护方式。

对于顶底板较松软破碎,同时又处于深部的7煤层,支护相对较难,压力显现会随掘进时间的的推移明显逐步增强。

巷道围岩会出现塑性变形位移,直至断面不足甚至垮落。

目前已采取了加大掘进断面采用锚、梁、网支护、构造处打锚索梁加强支护,保证了掘进支护安全。

3.通风、瓦斯
(1)矿井通风情况
因矿井生产水平不断向下延深,风量不能满足矿井生产要求,
对矿井通风系统进行了几次大的改造。

对斜井两台主要通风机电机
3次更换现为630kw,该电机额定电压为6000v,额定电流76A,额定转速589r /min。

矿井总进风量为6150 m3/min,矿井负压3100pa,矿井等积孔2.28m2。

通过以上系统改造,矿井风量有所增加,能够满足井下需求。

(2)瓦斯情况
2005年度矿井瓦斯鉴定结果是:矿井瓦斯绝对涌出量为4.31 m3/min,瓦斯相对涌出量为 5.72 m3/t;矿井二氧化碳绝对涌出量为5.10m3/min,矿井二氧化碳相对涌出量为6.76m3/t,被定为低瓦斯矿井。

但由于790下山采区和501下山掘进工作面,炮眼瓦斯含量不稳定,采掘工作面的个别块段因地质构造和煤层赋存条件影响,瓦斯涌出异常,被省煤管局确定为低瓦斯矿井瓦斯涌出异常区。

分煤层瓦斯涌出量为:一煤层瓦斯绝对涌出量为0.20m3/min,七煤层瓦斯绝对涌出量为0.86m3/min,九煤层瓦斯绝对涌出量为0.56m3/min,四煤层瓦斯绝对涌出量为0.23m3/min。

(3)矿井煤尘经上级资质部门鉴定无爆炸性和自燃倾向。

三、实施沿空留巷技术
光正公司开采的煤层有1煤层、2煤层、3-1煤层、4煤层、7煤层和9-1煤层,煤层厚度均在0.6m~0.9m之间,煤层薄,断层多,回采工作面接续紧张,在井下流传着一句话,叫“扛着溜子找炭”。

回采工作面上下顺槽的掘进速度制约着回采工作面的接续。

为此在回采工作面顺槽布置上采取单巷布置,采取沿空留巷技术。

每一条
顺槽(采区最上下端顺槽例外)即作为本区段的轨道巷又作为上区段的运输巷,顺槽均采用单巷布置,上下工作面之间采用沿空留巷的方法进行回采,也称无煤柱护巷。

在采区布置回采工作面时,将采区一翼的第一条顺槽布置为运输机巷,第二条顺槽布置为轨道巷(工作面溜尾端),轨道巷留设小煤柱。

回采第二区段时,第二条顺槽布置为运输机巷,第三条顺槽布置为轨道巷(工作面溜尾端),继续轨道巷留煤柱护巷。

逐面循环进行回采。

采用走向长壁后退式采煤法,采煤工艺为机采配和爆破落煤,全部陷落法管理顶板。

沿空留巷的具体做法一般有以下三种形式:第一种形式是在保留巷道采空区一侧留设小煤柱保护巷道,煤柱规格为工作面推进方向5m ,工作面倾斜方向4m,煤柱之间留设长4m×宽2m×高为煤层厚度的出口。

工作面回采后在煤柱出口内靠巷道侧支设两排木柱控制煤柱出口顶板,并及时砌砖密闭封闭出口杜绝漏风。

第二种形式是在巷道旁边垒砌3m宽的矸石充填带维护巷道。

第三种形式是在巷道旁边按3m一个“井”字型木垛来维护巷道。

第一种形式是比较常用的一种形式,即安全又方便又节约人工和材料。

第二种形式是用在工作面运输机机头侧无法留设煤柱,从工作面获取料石比较方便的情况下使用,此种形式也比较安全方便,但需要投入一定的人工。

第三种形式是用在工作面运输机机头侧无法留设煤柱又没有充填料石时采用,此种形式要求巷道顶板完整稳定,需要投入较多的坑木。

公司多年的实践证明,回采巷道采用沿空留巷,能满足回采期间的安全和生产需要,减少回采巷道的掘进量。

采用沿空留巷的关键就是煤柱的留设尺寸和煤柱出口(或矸石充填带及木垛的质量)的控制质量。

四、效益分析
1.经济效益:(1)减少回采巷道(顺槽)掘进量,降低了掘进率。

按每个回采工作面少掘进一条顺槽计算,每年少掘进顺槽4500m (32万吨÷80m÷0.8m÷1.4÷80%),按500元/m计算,每年减少投入225万元。

(2)缓和采场接续紧张的局面。

2.社会效益
(1)提高了煤炭资源回收率,延长了矿井服务年限。

(2)减少了矿井的排矸量,从而减少了矸石对地面的占用和环境的污染。

通过实施沿空留巷技术进行回采,取得显著的经济效益和社会效益。

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