近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷理論與關(guān)鍵技術(shù)

1 緒論

1．1 研究背景

1．2 國(guó)內(nèi)外沿空留巷研究現(xiàn)狀

1．3 沿空留巷技術(shù)存在的問(wèn)題

1．4 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)

2 沿空留巷巷道圍巖性能與支護(hù)材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)

2．1 煤層頂板錨固環(huán)境測(cè)試

2．2 煤系地層巖石物理力學(xué)性能測(cè)試分析

2．3 煤系地層微觀(guān)測(cè)試分析

2．4 錨桿原位拉拔與臨界錨固長(zhǎng)度的確定

2．5 井下錨索原位張拉試驗(yàn)分析

2．6 本章小結(jié)

3 近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷圍巖控制理論基礎(chǔ)

3．1 近距離沿空留巷力學(xué)環(huán)境及基本頂破斷特征

3．2 無(wú)墻體沿空留巷巷旁切頂及巷內(nèi)支撐載荷數(shù)值計(jì)算

3．3 本章小結(jié)

4 近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷圍巖控制關(guān)鍵技術(shù)

4．1 沿空留巷的圍巖控制技術(shù)原則

4．2 厚硬頂板穩(wěn)定性控制與沿空留巷關(guān)鍵因素

4．3 巷旁切頂組合支架設(shè)計(jì)

4．4 本章小結(jié)

5 近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷工程案例

5．1 老母坡礦3109工作面無(wú)墻體沿空留巷工程案例

5．2 蘭花寶欣礦3103工作面無(wú)墻體沿空留巷工程案例

6 主要結(jié)論及創(chuàng)新性

6．1 主要結(jié)論

6．2 創(chuàng)新性

參考文獻(xiàn)2100433B

《近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷理論與關(guān)鍵技術(shù)》基于國(guó)內(nèi)外沿空留巷技術(shù)的應(yīng)用成果，對(duì)近距離煤層無(wú)墻體沿空留巷新技術(shù)開(kāi)展科研攻關(guān)研究，為近距離煤層沿空留巷開(kāi)辟了一條新的路徑，其實(shí)踐過(guò)程中積累的技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)具有很高的推廣價(jià)值，推動(dòng)了我國(guó)煤礦采煤工作面沿空留巷技術(shù)的發(fā)展，加快了我國(guó)煤礦科技創(chuàng)新的步伐，為我國(guó)煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效化生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

《蔚州礦區(qū)近距離煤層群安全高效開(kāi)采技術(shù)》以蔚州礦區(qū)為背景，全面介紹了蔚州礦區(qū)來(lái)在近距離煤層群條件下取得的安全高效生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。《蔚州礦區(qū)近距離煤層群安全高效開(kāi)采技術(shù)》主要內(nèi)容包括：蔚州礦區(qū)概況及開(kāi)采技術(shù)綜述，近距離煤層群覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及頂板綜合治理技術(shù)研究，近距離煤層群上行開(kāi)采技術(shù)，近距離煤層群巷道圍巖穩(wěn)定性研究，近距離煤層群回采巷道錨桿支護(hù)技術(shù)，近距離煤層群巷道支護(hù)工業(yè)性試驗(yàn)。

第一章 蔚州礦區(qū)概況及開(kāi)采技術(shù)綜述

第一節(jié) 蔚州礦區(qū)概述

第二節(jié) 蔚州礦區(qū)煤層群開(kāi)采技術(shù)特點(diǎn)與創(chuàng)新

第三節(jié) 蔚州礦區(qū)發(fā)展前景與問(wèn)題及體會(huì)

第二章 近距離煤層群覆巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律及頂板綜合治理技術(shù)研究

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 5#煤和6#煤頂?shù)装鍘r性分析

第三節(jié) 5#煤和6#煤直接頂和老頂厚度確定

第四節(jié) 煤層群條件下關(guān)鍵層判定

第五節(jié) 煤層群條件下采場(chǎng)覆巖移動(dòng)規(guī)律

第六節(jié) 頂板綜合治理技術(shù)研究

第七節(jié) 本章小結(jié)

第三章 近距離煤層群上行開(kāi)采技術(shù)

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外上行開(kāi)采技術(shù)概述

第三節(jié) 上行開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用

第四節(jié) 利用"三帶"判別上行開(kāi)采理論

第五節(jié) 上行開(kāi)采的其他判別方法

第六節(jié) 近距離煤層群上行開(kāi)采數(shù)值模擬分析

第七節(jié) 近距離煤層群上行開(kāi)采研究結(jié)論

第八節(jié) 近距離煤層群上行開(kāi)采技術(shù)措施

第九節(jié) 近距離煤層群上行開(kāi)采應(yīng)用及效果

第十節(jié) 本章小結(jié)

第四章 近距離煤層群巷道圍巖穩(wěn)定性研究

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 巷道圍巖穩(wěn)定性分類(lèi)

第三節(jié) 回采巷道圍巖應(yīng)力與變形規(guī)律

第四節(jié) 近距離煤層群巷道布置研究

第五節(jié) 護(hù)巷煤柱對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響

第六節(jié) 沿空窄煤柱護(hù)巷技術(shù)研究

第七節(jié) 復(fù)雜圍巖應(yīng)力場(chǎng)中回采巷道的維護(hù)

第八節(jié) 綜采工作面進(jìn)風(fēng)巷大角度過(guò)拐點(diǎn)技術(shù)

第九節(jié) 本章小結(jié)

第五章 近距離煤層群回采巷道錨桿支護(hù)技術(shù)

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 錨桿支護(hù)理論概況及錨桿支護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

第三節(jié) 原巖巷道支護(hù)技術(shù)

第四節(jié) 動(dòng)壓條件下巷道支護(hù)技術(shù)

第五節(jié) 特殊地段煤層巷道合理支護(hù)技術(shù)

第六節(jié) 本章小結(jié)

第六章 近距離煤層群巷道支護(hù)工業(yè)性試驗(yàn)

第一節(jié) 引言

第二節(jié) 試驗(yàn)巷道基本條件

第三節(jié) 綜合監(jiān)測(cè)內(nèi)容

第四節(jié) 日常監(jiān)測(cè)

第五節(jié) 礦壓觀(guān)測(cè)方案及結(jié)果分析

第六節(jié) 工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)論

第七節(jié) 本章小結(jié)

參考文獻(xiàn) 2100433B

沿空留巷國(guó)外代表

上世紀(jì)60年代英國(guó)、德國(guó)開(kāi)始采用。這些發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視這種一次性能源的開(kāi)采。分別采用前進(jìn)式和后退式的工作面沿空留巷方法以實(shí)現(xiàn)無(wú)煤柱開(kāi)采?；酒占盁o(wú)煤柱開(kāi)采。國(guó)外主要以無(wú)機(jī)有機(jī)混合結(jié)構(gòu)形式結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)骨架實(shí)施沿空留巷隔墻。我國(guó)上世紀(jì)70年代引進(jìn)使用，那時(shí)候因?yàn)榻?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等因素影響，所采用的方法都沒(méi)有廣泛適應(yīng)性。后期出現(xiàn)的“高水材料”成本過(guò)高、強(qiáng)度和耐久性不足、特別是沒(méi)有掌握礦山壓力規(guī)律，從根本上扭轉(zhuǎn)巷道維護(hù)困難的局面而沒(méi)有得到推廣。

沿空留巷我國(guó)典范

實(shí)踐證明，無(wú)煤柱開(kāi)采方案實(shí)踐可有效地控制瓦斯爆炸、沖擊地壓等相關(guān)事故的發(fā)生。通過(guò)對(duì)巖層運(yùn)動(dòng)和礦山壓力發(fā)展變化規(guī)律的研究，正確的進(jìn)行巷道礦壓控制設(shè)計(jì)以及解決好巷道掘進(jìn)和維護(hù)期間老塘透風(fēng)問(wèn)題，完全能夠控制原煤柱護(hù)巷方案產(chǎn)生的重大事故。

在掌握了沿空留巷的內(nèi)在本質(zhì)的基礎(chǔ)上，西安科技大學(xué)惠興田課題組認(rèn)真分析沿空留巷研究成果。專(zhuān)注于及時(shí)和高強(qiáng)兩方面兼顧上下功夫。在此基礎(chǔ)上研究并發(fā)明了封閉模鑄砌體結(jié)構(gòu)。這種隔墻技術(shù)由于采用預(yù)制混凝土技術(shù)作為隔墻高強(qiáng)內(nèi)核使得隔離墻具有早期高強(qiáng)度，以注漿技術(shù)的密閉和充填性作為支護(hù)的及時(shí)性可以保證砌體墻體既有嚴(yán)密的封閉性又能夠及時(shí)貼頂支護(hù)。這種技術(shù)一次解決了現(xiàn)有混凝土隔墻技術(shù)無(wú)法解決的及時(shí)性和高強(qiáng)度問(wèn)題。而且成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般泵送混凝土的成本。

對(duì)沿空留巷具有代表意義的專(zhuān)利技術(shù)：發(fā)明4項(xiàng)：礦用錨柱及預(yù)支撐錨柱網(wǎng)沿空留巷方法，一種剛?cè)釓?fù)合結(jié)構(gòu)模板及其沿空留巷隔墻施工方法；可變彈性接頂模板及其施工方法；用于沿空留巷的綜合一體機(jī)及其施工方法。實(shí)用新型2項(xiàng)：一種沿空留巷砌筑隔離墻使用的復(fù)合模板；一種變形內(nèi)胎模板。

1.2.無(wú)煤柱開(kāi)采意義

減少巷道掘進(jìn)量——緩解接續(xù)緊張；

減少掘進(jìn)隊(duì)——節(jié)約大量掘進(jìn)費(fèi)用；

去掉區(qū)段煤柱——延長(zhǎng)礦井壽命，提高社會(huì)效益

上世紀(jì)沿空留巷技術(shù)方案缺陷阻礙了該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施近十年混凝土技術(shù)的成熟為沿空留巷打下良好基礎(chǔ)

推行無(wú)煤柱開(kāi)采，不僅對(duì)生產(chǎn)礦井進(jìn)行技術(shù)改造、緩和采掘關(guān)系和延長(zhǎng)礦井壽命具有現(xiàn)實(shí)意義，而且也是使煤炭企業(yè)改善安全條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，增產(chǎn)、增盈減虧的主要途徑之一。根據(jù)我國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)前的技術(shù)水平，推行的無(wú)煤柱開(kāi)采護(hù)巷分為沿空留巷、沿空掘巷。其中沿空留巷這種無(wú)煤柱護(hù)巷方式有5種形式。各礦應(yīng)該根據(jù)具體情況選用合適合理的方案。大多數(shù)情況下對(duì)于條件適合的礦井都應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用留巷形式實(shí)施無(wú)煤柱開(kāi)采。