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柔模沿空留巷技术
发布时间:2014-7-4 收藏本文

柔模混凝土沿空留巷成套技术在神华集团神东公司、神华宁煤集团、神华乌海能源公司、冀中能源峰峰集团、冀中能源邯郸矿业集团、陕煤集团、山西潞安矿业集团、河南神火集团、贵州六枝工矿集团、山西金晖煤焦化工集团和山西宏源煤业集团等单位的30多个煤矿的薄煤层、中厚煤层、厚煤层和综放特厚煤层沿空留巷无煤柱安全开采项目中进行了成功应用,取得了良好的技术经济和社会效益。该成果经中国煤炭工业协会和河北省科技厅鉴定为国际领先,获多项省部级科技进步奖。

主要技术特点:
1)柔模具有如下特征:柔性且自成形、透水不透浆、强度高、重量轻、一次性不回收、安装方便,挂设3m长度柔模时间需10-15分钟。
2)柔模混凝土具有如下特征:凝结时间和强度可调,强度增长与矿压规律相适应;混凝土入模自流平、自密实,免去了振捣工序,简化了施工工艺;具有高可泵性,不离析不泌水,可适应井下复杂高程变化远距离泵送施工;原材料来源广泛,价格低廉;纤维柔模包裹其内部的混凝土,在泵压及自重侧压力作用,对混凝土表面形成约束力,提高了混凝土的抗拉、抗压强度及韧性。
3)柔模混凝土在泵压作用下强制接顶,密闭性高;
4)自主研发柔模混凝土制备输送机组,集成创新了井下机械化上料、连续搅拌和混凝土泵送功能;柔模泵注混凝土施工工艺具有施工简单,劳动强度低,施工效率高的特点。
5)柔模混凝土沿空留巷施工速度快,2m采高煤层,单套设备施工速度可达14-20m/8小时。
6)利用相邻工作面开切眼和顺槽,实现沿空留巷无煤柱开采工作面Y型通风;在留巷墙体上预埋瓦斯抽放管(抽排水管),持续抽放采空区卸压瓦斯(抽排采空区积水),在留巷顶板或底板打抽放钻孔,抽放上层或下层煤层瓦斯,确保安全开采。
7)在多次应用研究的基础上,深入分析了沿空留巷的围岩活动规律,建立了柔模混凝土沿空留巷承载梁力学模型,据此进行沿空留巷支护设计。
应用范围:
柔模混凝土沿空留巷成套技术已应用范围如下:
11m5.2m煤层沿空留巷;
26m综放煤层沿空留巷;
3)高瓦斯煤层沿空留巷;
450m900m埋深煤层沿空留巷;
5)切眼沿空留巷;
6)回撤通道沿空留巷;
7)日推采14-20m条件下沿空留巷。
效益分析:

少掘巷道,降低巷道掘进率,缓解矿井采掘矛盾;取消护巷煤柱,提高煤炭资源回收率,延长矿井服务年限;改善矿井安全生产条件;改善矿井生产技术条件,变跳采为连续开采,有利于生产的集中化;没有煤柱影响区的应力集中,煤与瓦斯突出危险威胁消除,被保护层巷道维护容易;Y型通风条件下采煤工作面可以降温35℃,有效解决深井开采的热害问题;留巷埋管瓦斯抽放代替了钻孔卸压抽放和顶底板的高、低抽放岩巷,少打钻和少掘岩巷效益显著;留巷埋管抽放的高浓度卸压瓦斯可以直接在地面用来燃烧、发电等,降低空气中的有害气体浓度,实现了节能减排。





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