切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用

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综采工作面切顶卸压留巷技术研究

综采工作面切顶卸压留巷技术研究

综采工作面切顶卸压留巷技术研究邮寄地址:033300【摘要】本文主要分析矿井生产中运用到的综采工作面切顶卸压留巷技术。

煤层开采过程中会出现矿压显现剧烈、回采巷道围岩控制困难等问题,因此需要运用切顶卸压留巷技术,运用破碎岩石支撑顶板岩层,从而改善巷道围岩体应力分布。

合理运用该技术能有效提高沿空留巷的稳定性,提高矿井生产效率和质量。

【关键词】综采工作面;切顶卸压;留巷技术当前我国煤炭开采规模、范围不断扩大,使得煤炭资源趋于枯竭。

在煤炭开采的过程中,如果仍然使用传统的护巷煤柱方式会造成严重的资源浪费,同时还会影响煤炭开采的安全性和稳定性。

因此需要积极运用沿空留巷技术。

该技术不仅能有效提高煤炭开采效率,同时能进一步缓解开采过程中可能出现的矿井采掘接替紧张状况。

1 切顶卸压沿空留巷原理与操作流程1.1原理分析切顶卸压沿空留巷技术是指在煤矿开采过程中用于解决煤层顶板失稳、岩层压力过大等问题的一种采矿技术。

这种技术主要适用于煤矿井巷或工作面的支护和煤层开采。

在传统的采煤方法中,当煤矿进行煤层开采时,煤层上方的岩层会受到压力,可能会引发顶板失稳或岩层崩落等安全隐患。

随着当前矿井开采深度不断增加,开采过程中更加频繁出现煤柱的应力集中现象。

在煤炭开采过程中很可能出现煤柱变形、瓦斯突出等问题。

为了保障矿工的安全以及提高采煤效率,采用切顶卸压沿空留巷技术来进行采煤。

切顶卸压沿空留巷技术中切顶即通过采用先行切割煤层顶板的方式,减少煤层顶板的厚度,从而降低岩层受力面积,减缓顶板的压力。

卸压指在切割煤层顶板后,逐步释放岩层的压力,使压力得到分散和释放,减轻岩层压力。

沿空留巷指在煤层开采后,留下一定的空间或巷道,以便适时排放瓦斯和风流,减少煤矿灾害事故的发生。

相较于传统的采煤方式,切顶卸压沿空留巷技术能更好地保护矿工的安全,避免矿井事故的发生,并且对于煤矿的资源开采也具有更高的效率和经济效益。

但是,实施该技术也需要根据具体的矿井地质条件和开采情况进行合理设计和操作,以确保安全和有效地进行煤层开采。

《回撤通道切顶卸压护巷作用机理及技术研究》范文

《回撤通道切顶卸压护巷作用机理及技术研究》范文

《回撤通道切顶卸压护巷作用机理及技术研究》篇一一、引言随着煤矿开采深度的不断增加,矿井的安全问题愈发凸显。

在煤炭开采过程中,回撤通道作为煤炭生产的重要环节,其切顶卸压护巷技术的有效应用,对于确保煤矿生产安全和提高采煤效率具有极其重要的意义。

本文将深入探讨回撤通道切顶卸压护巷的作用机理及其技术的研究。

二、回撤通道及其重要性回撤通道,是指矿井工作面在回采过程中为满足工作面设备和人员的撤退需求而设立的专用通道。

它既是煤炭生产的运输通道,也是紧急撤退的重要途径。

在采煤过程中,由于采空区及周边压力变化大,维护回撤通道的稳定性变得尤为关键。

三、切顶卸压技术的作用机理切顶卸压技术,即通过一系列措施和手段改变矿山顶部岩石的应力分布状态,从而达到减小采空区顶板压力、提高工作面稳定性的目的。

该技术的主要作用机理如下:(一)减少采空区顶板压力:通过合理的切顶设计,改变顶部岩石的应力分布,将部分压力转移至其他区域,从而减轻采空区顶板的压力。

(二)提高工作面稳定性:切顶过程中引入一定的卸载路径,有效疏导顶板岩石压力的积累与转移,使得工作面保持较高的稳定性。

(三)缓解围岩压力:通过对矿山周围岩石进行一定程度的破碎处理,使其逐渐进入流动态状态,减少围岩压力对回撤通道的影响。

四、切顶卸压护巷技术研究(一)技术方案研究:根据矿井实际情况,制定合理的切顶设计方案。

包括确定切顶范围、切顶深度、切顶方式等关键参数。

同时,结合矿井地质条件、采煤工艺等因素进行综合分析,确保技术方案的可行性和安全性。

(二)技术实施过程:在技术方案确定后,按照预定计划进行切顶操作。

在施工过程中需严格遵循相关安全规范和操作规程,确保施工质量。

同时,应加强现场管理,及时处理施工过程中的问题。

(三)技术效果评估:对实施后的切顶卸压护巷技术进行效果评估。

通过观察和分析回撤通道的稳定性、压力变化等指标,评估技术的实际效果和存在的问题。

根据评估结果对技术方案进行优化和调整,以提高技术的实际应用效果。

沿空留巷切顶卸压技术

沿空留巷切顶卸压技术

沿空留巷切顶卸压技术沿空留巷切顶卸压技术是指在采煤工作面上,通过切开工作面顶板来释放顶板压力和改善采空区的技术。

该技术具有降低采煤工作面顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率的重要作用。

下面将从原理、特点以及应用等方面来详细介绍这项技术。

首先,沿空留巷切顶卸压技术的原理是利用机械手段切开煤层的一部分,使顶板有一部分成为空巷上盘,从而降低顶板的压力。

这样可以提高工作面的安全性,减少事故的发生率。

其次,沿空留巷切顶卸压技术的特点是灵活可控、高效安全。

工人可以根据实际情况切割煤层,以达到卸压的效果。

而且这项技术不仅可以降低采煤工作面的风险,还可以提高采煤效率和资源利用率,对于矿山的可持续发展具有重要意义。

此外,沿空留巷切顶卸压技术的应用场景比较广泛。

在煤矿采煤工作面上,采用这项技术可以有效解决采煤工作面顶板压力过大的问题。

同时,该技术还可以被应用于其他领域,比如隧道工程、地下储气库等。

这些领域都需要解决地质条件复杂、岩层紧密、顶板压力大的问题,因此沿空留巷切顶卸压技术具有较大的应用潜力。

在实施沿空留巷切顶卸压技术时,需要注意以下几点。

首先,要充分了解煤层的地质条件和顶板压力情况,选择合适的切割方式和位置。

其次,要合理安排切割工序和切割时间,确保工作面的稳定性和采煤效率。

同时,要加强对切割过程中顶板变形和松动情况的监测和预警,及时采取措施以避免事故的发生。

此外,还需要加强对操作人员的培训和指导,提高他们的安全意识和技能水平。

总结起来,沿空留巷切顶卸压技术是一项对于降低顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率具有重要作用的技术。

它的特点是灵活可控、高效安全,适用于煤矿采煤工作面以及其他地下工程领域。

然而,在实施该技术时需要充分考虑煤层地质条件和顶板压力情况,并加强对切割过程的监测和预警,以确保工作面的稳定性和安全性。

厚硬顶板工作面切顶卸压研究与应用

厚硬顶板工作面切顶卸压研究与应用

总705期第七期2020年3月河南科技Henan Science and Technology厚硬顶板工作面切顶卸压研究与应用王金晶(河南能源化工集团焦煤集团科研所,河南焦作454150)摘要:为了解决九里山煤矿14141工作面基本顶来压强度大的难题,综合考虑工作面顶板岩层覆存情况、顶板岩石物理特性,决定对其顶板进行深孔爆破切顶卸压工作。

根据地质情况,通过理论分析计算,得出了钻孔布置、孔间距、钻孔深度、装药量、封孔长度等参数,并结合现场实际对多个参数进行修正。

应用实践表明:方案实施后采场矿压显现不明显,基本顶初次来压步距较小,来压强度低,没有出现大面积的冒顶、片帮,保证了工作面的安全生产。

关键词:切顶卸压;深孔爆破;矿压;钻孔;工作面中图分类号:TD235.4文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)07-0073-03 Research and Application of Roof Cutting,Pressure Released inTick-hard Roof Fully-mechanized Working FaceWANG Jinjing(Scientific Research Institutes,Henan Energy and Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Jiaozuo Henan454150)Abstract:In order to solve the problem of high strength of pressure coming from the basic roof of14141working face in Jiulishan coal mine,it was decided to carry out deep hole blasting to cut the roof and relieve the pressure in consid⁃eration of the overburden of the roof rock layer and the physical characteristics of the roof rock.According to the geo⁃logical conditions,through the theoretical analysis and calculation,it was concluded that the drill hole arrangement, hole spacing,hole depth,controll and hole sealing parameters such as length,and connecting with the actual revised on multiple parameters.Schemes implemented in the practical application showed that the stope underground pres⁃sure was not obvious,the basic first step to pressure from the small,to compressive strength was low,no large area roof caving,help,to ensure the safety production of working face.Keywords:roof cutting and pressure released;deep hole blasting;rock pressure;drill;working face矿山压力显现规律及其控制方法的研究,是正确进行采矿设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保证安全生产的重要一环[1]。

聚能爆破切顶卸压技术在回采工作面的应用研究

聚能爆破切顶卸压技术在回采工作面的应用研究

聚能爆破切顶卸压技术在回采工作面的应用研究许文静【摘要】针对镇城底矿22602工作面巷道变形严重、两帮耕回、底板鼓起等问题,对22602工作面沿空留巷中应用聚能爆破切顶卸压及其支护技术进行研究.实践表明,聚能爆破切顶卸压技术在镇城底矿22602工作面沿空留巷中的应用减少巷道维修量、降低掘进率和节约生产成本,体现出显著的安全与经济效益.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】3页(P131-133)【关键词】聚能爆破;切顶卸压;沿空留巷【作者】许文静【作者单位】西山煤电集团有限责任公司镇城底矿, 山西古交030200【正文语种】中文【中图分类】TD322+.11 概况西山煤电镇城底矿位于山西古交市西北,井田东西走向6.6km,南北宽2~5km,井田面积17.8 km2,矿井设计生产能力190万t/a。

该矿南二下组煤采区轨道下山、760水平东大巷已服务11年,受22602工作面回采影响,巷道多次受压。

巷道变形量大,两帮变形量达2 m,底鼓达1.5 m。

22602工作面正在回采,受22602工作面动压影响760南大巷靠近22602工作面段巷道变形严重,两帮挤回,底板鼓起。

现正处于维修阶段,大巷采用单道运行,影响矿井正常生产秩序。

因此,计划在22602工作面回采及末采期间,于顺槽和切眼采用深孔爆破技术对顶板进行切断,实现卸压,降低采动应力对主要运输大巷及采区集中巷道的影响,避免邻近巷道的变形。

2 聚能爆破切顶卸压原理随着2号煤层采掘深度的增加,矿压显现明显,采用宽煤柱护巷,巷道处于压力集中区,不利于巷道的维护和稳定,而采用小煤柱又经常被应力集中压酥,巷道围岩位移变大[1]。

采用聚能定向爆破对顶板进行切断、卸压,改善巷道所处的应力环境,使巷道处于应力卸载区,便于巷道的后期维护。

聚能爆破卸压应力优化图如图1所示。

图1 聚能爆破卸压应力优化图制定巷道应力集中卸压治理技术方案,按不同炸药量、不同位置爆破进行数值模拟,给出聚能定向爆破卸压的合理爆破参数。

煤矿综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术应用研究

煤矿综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术应用研究

Value Engineering0引言随着我国煤矿产业结构发展方向的不断调整,浅层矿井的开发进度放缓,越来越多的企业开始尝试深井工程开发。

在这类工程中,由于需要进行高深度作业,有时会在矿井中遗留一部分设置的煤柱,这些煤柱在通常情况下较难回收。

一方面遗留的煤柱形成了煤矿资源的浪费;另一方面这些煤柱也容易形成集中应力,对巷道围岩的控制形成威胁。

综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术是专门应对深挖矿井巷道围岩控制问题所开发的新型技术[1]。

在深挖矿井工程中,可以无需预留煤柱,以恒阻大变形锚杆和定向预裂爆破技术等对综放综采工作面进行切顶、卸压等,实现运输巷沿空留巷围岩的科学、高效控制,进而有效缓解矿井深度掘进过程中某些衔接位置的矛盾等。

本文以我国某煤矿综采工作面为例,对该技术的应用思路进行总结,通过与传统方法的对比归纳了沿空留巷切顶卸压技术的优势等。

1工程背景1.1工程概况己16-17-2206工作面是该煤矿中首个综放综采工作面,位于己16-17煤开拓大巷的东侧,开采煤层2-2煤。

该综放综采工作面的工作范围主要包括南侧未开采的深挖矿井煤层和西北侧未开采的深挖矿井煤层。

该煤层的开切眼和顺槽开口分别位于22062工作面的西部边界和大巷保护煤柱内。

22062工作面的整体开采面积约1.68km 2,其工作面长约265m ,推进长度约6017m ,深挖煤层总储量约2446.59万t 。

1.2工作面煤层赋存条件该工作面煤层所形成的煤种主要为不沾煤,煤层整体的赋存条件并不复杂,煤层厚度普遍在11.48~13.16m 范围内,平均厚度约12.7m ,煤层的整体埋藏深度约300.7~352.5m ,综放综采工作面的挖掘范围内煤层底板标高约+960.76~986.95m 之间。

在该煤矿其他类似煤层的开采过程中,多采用传统的巷道掘进技术,普遍存在工程量大、工作面采出率难提升等问题。

1.3工作面平面布置情况在该工作面中首次采用了沿空留巷切顶卸压技术,将该工作面的运输巷道保存以后作为下一个工作面的回风巷。

坚硬顶板特厚煤层综放工作面切顶卸压技术研究与应用

坚硬顶板特厚煤层综放工作面切顶卸压技术研究与应用
3) 魏家地煤矿管子道的相向贯通精度非常
高,远小于预计误差,通过本次贯通测量,进一步增
加了测量工程技术人员工作经验,也为类似贯通测
量工程的矿井提供一些参考。
4) 东二回风立井联系测量深度 726 m,为超
大 井 深 立 井 联 系 测 量, 加 之 井 筒 中 涌 水 量
期间补强支护多、单体木垛回收率低,巷道维护成本
高,5210 巷采取爆破切顶后
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2023 年 3 月 黎伟明:魏家地矿两立井贯通测量方案及精度分析 第 32 卷第 3 期
2210 巷水力致裂起裂压力分布在 20 ~ 31 MPa,
保压压力在 16 ~ 23 MPa;压裂期间切眼和巷道有明
显的渗水漏水现象,可以判断出压裂半径在 10 m 以
上,现经过 2 个钻场 12 个孔的超长孔定向水力压
裂,2210 巷端头悬板随采随落,有效消除了 2210 巷
悬板隐患,同时为下一个工作面小煤柱巷道提供了
工并致裂完毕。 回采期间,5210 巷深孔预裂爆破应
在采动范围外进行,现场超前工作面 40 m 爆破。 通
过将 8210 工作面与相邻已回采的 8305 工作面进行
对比,分析本次矿压治理效果。
3. 1 初采爆破放顶效果说明
8305 工作面初次来压矿压显现强烈,工作面安
全隐患大,安全管控难度高,不利于工作面安全高效
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2023 年 3 月 李睿峰:坚硬顶板特厚煤层综放工作面切顶卸压技术研究与应用 第 32 卷第 3 期
图 1 爆破孔设计平剖面图

官地矿22611工作面停采线深孔爆破断顶卸压技术研究及应用

官地矿22611工作面停采线深孔爆破断顶卸压技术研究及应用

官地矿22611工作面停采线深孔爆破断顶卸压技术研究及应用任海平【摘要】在工作面末采阶段,由于采动影响而产生的超前支承压力会对采区巷道造成变形破坏.因此,采取必要的手段在工作面末采收尾后进行断顶卸压,不但能对工作面两端平巷起到保护作用、降低维修成本,而且可以缩小末采阶段留设的采区保护煤柱尺寸,多回收煤炭资源.在官地矿22611工作面末采收尾后停采线处,应用深孔爆破技术对顶板进行切断,实现卸压并降低采动应力对采区巷道的影响,避免采区巷道产生大变形.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】停采线;支护技术;深孔爆破;断顶卸压【作者】任海平【作者单位】西山煤电集团公司官地矿生产科,山西省太原市,030053【正文语种】中文【中图分类】TD323停采线的合理确定一直是采煤行业需要深入研究的难题,其合理性关系到矿井生产的安全与经济。

从安全角度考虑,停采线到大巷之间煤柱留设宽度越大,大巷受到开采活动的扰动越小,对于大巷的维护越有利,从而能够保证开采活动的安全;从资源回收率角度出发,大巷保护煤柱宽度留设越小,煤炭资源浪费就越少,资源回收率相应越高,但不利于安全。

针对在保证安全开采的前提下,最大限度回收煤炭资源,同时减少资源浪费的难题,可考虑采用深孔爆破断顶卸压的方法,既加强了大巷稳定性,又提高了回采上限。

对于停采线位置确定问题,科研院校、煤矿现场科技人员等对此都有不同研究,得出很多有指导价值的实践经验及计算公式。

但不同矿井的煤层顶底板岩性、厚度等不同,巷道布置及支护形式也各有差异,简单复制沿用其他矿井经验做法缺乏科学性,与安全生产理念相悖。

即使同一水平煤层的不同工作面,由于岩层局部构造、节理裂隙差异以及巷道支护形式、工作面开采顺序、回采工艺、支架回撤方式等不同,大巷保护煤柱设计也不完全相同。

官地矿22611工作面开采时,工作面两边平巷矿压显现强烈,巷道变形量大,可以预测若该工作面停采线位置留设不合理,不采取断顶卸压手段,将对回撤通道的维护造成严重困难。

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双向聚能张拉爆破参数需要通过现场爆破试验 确定[10],主要是通过防爆相机记录巷道表面裂隙发 育情况,通过钻孔窥视仪窥视爆破孔内裂缝效果,进 而确定最佳爆破参数。
2 工程概况
恒源煤矿 -600m水平北翼轨道大巷布置如图 2所示。该矿 Ⅱ632工 作 面 位 于 Ⅱ63采 区 上 部,为 Ⅱ63采区首采工作面,工作面东部(终采线外侧)为
大巷[7]。本文 将 以 恒 源 煤 矿 切 顶 卸 压 技 术 在 工 作 面终采线的应用为工程背景,研究该技术的应用。
1 切顶卸压原理
切顶卸压即通过双向聚能张拉爆破预裂技术, 将特定规格的炸药装在 2个设定方向有聚能效应的 聚能管中,聚能管两侧开设聚能孔,炸药起爆后,产 生的爆轰气体优先通过聚能孔卸压,从而使炮孔围 岩在非设定方向上均匀受压,而在设定方向上集中 受拉,依靠岩石抗压怕拉的特性,使岩石按设定方向 拉裂成型,从而实现被爆破体按设定方向张拉断裂 成型,多个爆破孔产生的定向裂纹连通后,即在岩层 内 形 成 切 缝 面,达 到 切 断 爆 破 范 围 内 顶 板 的 效 果[89],定向预裂爆破原理如图 1所示。
MaLi.Researchandapplicationofroofcuttingpressurerelieftechnologyinstoppinglineofworkingface[J].ChinaEnergyandEnvironmental Protection,2019,41(5):141144.
0 引言
切顶卸压技术一般用于“110工法”沿空留巷项 目,通过双向聚能爆破预裂技术切断采空区和沿空 留巷巷道的顶板,同时在沿空留巷巷道内施工恒阻 锚索加固巷道顶板,回采时进行挡矸支护和巷内临 时支护,从而保留下该巷道为相邻工作面服务[13]。
但目前切顶卸压技术在工作面终采线的应用和 研究不多,各矿采区内工作面终采线保护煤柱普遍 留设 60m以上,以保护附近大巷[45],但工作面回采 后附近巷道仍会受到采空区压力影响,产生不同程 度的变形受损,需进行修复[6]。为减少采空区压力 对附近巷道的影响,特提出采用切顶卸压技术切断 采空区顶板的应力传递,避免采空区压力破坏附近
Abstract:Althoughtheprotectivepillarsofover60mhavebeensetupinthefinalmininglineofeachminingfaceaccordingtothereg ulations,theroadwaysneartheminingfacewillstillbeaffectedbythepressureofthegoaf,andthushavevaryingdegreesofdeformation anddamage,whichneedtoberepaired.Inordertoreducetheinfluenceofgoafpressureonnearbyroadways,roofcuttingandpressure relieftechnologyisusedtocutoffthestresstransferofgoafroofandavoidthepressuredamageofgoaftonearbyroadways,theeconomic andsafetyeffectsareremarkable. Keywords:twowayenergyblastingprecrackingtechnology;roofcuttingpressurerelief;energycollectingtube
中图分类号Leabharlann TD322 文献标志码:A 文章编号:1003-0506(2019)05-0141-04
Researchandapplicationofroofcuttingpressurerelieftechnologyin stoppinglineofworkingface
MaLi
(WanbeiCoalandElectricityGroupCo.,Ltd.,Suzhou 234000,China)
第 41卷第 5期 2019年 5月
能 源 与 环 保
ChinaEnergyandEnvironmentalProtection
Vol41 No5 May 2019
切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用
马 力
(皖北煤电集团有限责任公司,安徽 宿州 234000)
摘要:各矿工作面终采线虽已按规定留设 60m以上保护煤柱,但工作面回采后附近巷道仍会受到采 空区压力影响,从而有不同程度的变形受损,需对其进行修复。为减少采空区压力对附近巷道的影 响,采用切顶卸压技术切断采空区顶板的应力传递,避免采空区压力破坏附近大巷,经济效益和安全 效益显著。 关键词:双向聚能爆破预裂技术;切顶卸压;聚能管
收稿日期:2019-01-13;责任编辑:陈朋磊 DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2019.05.031 作者简介:马 力(1986—),男,安徽淮北人,工程师,2009年毕业于安徽理工大学,现从事煤矿采掘技术研究与管理工作。 引用格式:马力.切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用[J].能源与环保,2019,41(5):141144.
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2019年第 5期
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图 1 定向预裂爆破原理 Fig1 Directionalprecrackingprinciple
图 2 恒源煤矿 -600m水平北翼轨道大巷 Fig2 -600m horizontalnorthwingmaintrack
roadwayinHengyuanCoalMine
Ⅱ63采区的 3条主要下山(轨道、运输、回风),其外 侧靠近采区 边 界 断 层———孟 口 逆 断 层 (∠28°~35° H=0~75m),工作面整体处在孟口逆断层的下盘; 南部为 -600m水平南北轨道、运输大巷;西部切眼 外距矿井边界线 300m;北部为Ⅱ633工作面。Ⅱ 632工作面总 体 上 属 近 走 向 长 壁 式 布 置,采 用 长 壁 式采煤方法,综合机械化采煤工艺,全部垮落法控制 顶板。工作面回风巷标高 -596~-760m,运输巷 标高 -637~-778m,终采线处标高 -624~-658 m。工作面走向长 1725m(至终采线处),倾斜宽 185m,该矿Ⅱ632工作面回采如图 3所示。
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