坡底煤矿煤层巷道顶煤支护优化设计研究

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基于晋圣公司坡底煤矿某一典型工作面掘巷期间横穿小断层地质构造为工程背景,发现煤巷顶板为煤体时整体强度偏弱,易发生失稳下沉离层现象.通过现场调研、矿压监测分析、数值模拟分析和现场工业性试验等方法,对煤层巷道顶煤支护优化方案进行了研究.研究结果表明,顶板煤岩体强度值较小时顶板发生垮冒事故的可能性较大;采用桁架支护系统能够有效提高煤巷顶煤的整体性,将原本松散破碎、强度值低的顶煤改善提升为完整性良好、强度值高的顶煤.现场工业性试验煤巷段内顶底板移近量相较于巷道顶底板高度尺寸收敛率不到5%,顶板围岩变形控制效果良好.
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采用现场监测方法对某煤矿切顶卸压沿空留巷巷道矿压显现特征进行了系统研究.随着工作面推进,受顶板覆岩周期断裂冒落的影响,在滞后工作面0~40 m变化显著,锚索在工作面超前位置发挥良好的吸能作用;卸压区内顶板离层发展较均匀,能够快速断裂冒落充填采空区,未卸压区顶板离层主要以深部断裂冒落为主,离层影响范围更大;工作面滞后40~100 m,煤壁侧应力与顶板累计沉降值显著增加,需要加强支护;滞后工作面100~160 m,应力与累计沉降值变化趋于平稳.巷道两帮位移呈现波动增长趋势,变形发展主要取决于煤帮侧的位移变化,
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新疆焦煤一八九○煤矿为高瓦斯矿井,为解决该矿采用U型通风系统存在的3310采煤工作面巷道上隅角瓦斯积聚问题,采用卸压带抽采、上隅角插管、横川埋管抽采相互配合的模式治理瓦斯.瓦斯检测结果显示,3310工作面回风流瓦斯浓度为0.36%~0.67%,上隅角瓦斯未超限.