煤矿要解决大采高工作面的强动压环境中小煤柱的沿空掘巷进行维护的问题,以某煤矿大采高工作面为论文发表研究对象,通过数值模拟、现场实测、理论分析等方法,对采空区顶板断裂对小煤柱保护巷道围岩子在稳定性方面的影响。创建起沿空挖掘巷道侧向顶板断裂与煤柱载荷问题的计算模型,得出结论煤柱载荷和采空区顶板断裂角之间呈线性递增的关系; 根据切顶卸压沿空掘巷的基本原理,采用切顶的方式来减小煤柱载荷,从而达到卸压效果; 通过计算得出结果,此煤矿工作面沿空掘巷煤柱宽度大约为 8.5m,还对切顶卸压效果采用了数值模拟数据分析,结果显示经切顶处理之后小煤柱和巷道煤帮的侧应力峰值约降低了 25%,巷道的顶底板与两帮变形问题都得到了很好的控制; 将切顶卸压的小煤柱护巷技术采取了现场的评价,结果表明切顶后巷道顶底板的移近量最后稳定在 358mm,其两帮变形量最终稳定在约388 mm处 ,都处在可控的范围内,证明巷道维护效果非常好。切顶卸压小煤柱护巷技术应用对于大采高工作面高效安全开采有良好的应用价值。
留小煤柱沿空掘巷的煤炭布置方式可有效提升煤资源的采出效率,对矿井的生产服务年限延长有很大的作用,已经被我国的很多煤矿所应用。伴随煤炭开采强度的提升,为了有效缓解煤矿采掘接替的局面,采用小煤柱沿空掘巷的分布布置方式,在上个区段的工作面进行开采后所覆盖的关键性岩层在未垮塌之前,此时的沿空掘巷的围岩比较大且小结构还未完全的形成时,就开始进行下个区段的巷道挖掘,而导致了沿空掘巷围岩发生了很大程度的变形,巷道的维护就出现了困难。面对这样的问题,很多的科技工作者对其问题和相关技术进行了不断地深入性探索,在不断的工作实践中找寻解决问题的途径,也取得很多的论文发表研究成果。有通过FLAC 数值计算的方法,对不同煤层的厚度与强度、煤层的深度、沿空顶部的强度、开采与掘进等相关问题的论文发表研究,二对采空区侧向顶板结构对小煤柱保护巷的影响方面进行研究得较少。
山西某煤矿目前有一采煤区仅有1102和1106两个工作面,由于1106作面几经多处的空采区,只能布置出一个刀把形状的工作面,为了提升煤炭资源的回采率,对采掘接替紧张的局面进行有效地缓解,需应采留设出小煤柱进行回采巷道的掘进,受到1102大采高工作面的影响,其巷道变形程度较大,进行巷道的安全维护难度较大,面临着巷道变形的维修率增加、支护成本高的相关问题,对近年来的先进矿井留巷技术与围岩控制技术进行了论文发表研究,并结合矿区的地质条件,决定采用切顶卸压的留巷方法,对采空区侧面的顶板结构,有效降低空采取边缘侧边所支撑的压力,不破坏顶板的完整性的前提下降低煤柱侧矿压的出现,让小煤柱巷道在维护工作因此变得更加容易。