煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究PPT课件下载推荐.ppt

煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究PPT课件下载推荐.ppt

《煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究PPT课件下载推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采关键技术研究PPT课件下载推荐.ppt（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

且由于顺槽煤柱的存在，将多丢煤炭根本力学因素。

且由于顺槽煤柱的存在，将多丢煤炭8%，多掘顺槽巷道，多掘顺槽巷道50%。

留设煤柱留设煤柱回采煤层回采煤层一、立项背景及研究思路第二工作面第二工作面第一步：

第一个工作面上下顺槽施工第一步：

第一个工作面上下顺槽施工第一工作面第一工作面下顺槽下顺槽上顺槽上顺槽原始煤层及应力分布原始煤层及应力分布一、立项背景及研究思路第二工作面第二工作面第一工作面回采第一工作面回采下顺槽下顺槽上顺槽上顺槽第二步：

第一个工作面回采及顶板垮落第二步：

第一个工作面回采及顶板垮落采空区矸石采空区矸石第二工作面第二工作面第二工作面第二工作面其它其它10%三、关键技术及创新点顶板自然垮落模型顶板自然垮落模型顶板自然垮落应力双峰模型顶板自然垮落应力双峰模型运输运输3.7%长壁无煤柱开采方法长壁无煤柱开采方法一、立项背景及研究思路采空区采空区第一工作面第一工作面第二工作面第二工作面下顺槽下顺槽上顺槽上顺槽上顺槽上顺槽下顺槽下顺槽传统无煤柱沿空留巷开采：

传统无煤柱沿空留巷开采：

上世纪上世纪60年代，以德国、英国为主开始研究，从强支护到薄年代，以德国、英国为主开始研究，从强支护到薄煤皮及巷旁充填，均为刚性被动支护，存在：

护巷安全可行性差、成本高、劳动强度大、生煤皮及巷旁充填，均为刚性被动支护，存在：

护巷安全可行性差、成本高、劳动强度大、生产效率低等缺点。

近年中国对煤炭的强烈需求，促进了无煤柱开采技术攻关，开发出了高水产效率低等缺点。

近年中国对煤炭的强烈需求，促进了无煤柱开采技术攻关，开发出了高水材料及其输送泵，仍难以满足现场应用需要。

导致无煤柱安全高效经济开采这一世界性技术材料及其输送泵，仍难以满足现场应用需要。

导致无煤柱安全高效经济开采这一世界性技术难题，至今尚未攻克。

难题，至今尚未攻克。

回采煤层回采煤层一、立项背景及研究思路传统留巷方法及顺槽施工传统留巷方法及顺槽施工采空区矸石采空区矸石第二工作面第二工作面留煤柱掘巷留煤柱掘巷外应力场掘巷外应力场掘巷原始应力场掘巷原始应力场掘巷第二工作面第二工作面小煤柱掘巷小煤柱掘巷采空区矸石采空区矸石第二工作面第二工作面沿空留巷沿空留巷巷旁充填巷旁充填第二工作面第二工作面切顶卸压沿空成巷设计研究切顶卸压沿空成巷设计研究工业应用研究工业应用研究远远程程实实时时监监控控预预警警中中心心恒恒阻阻锚锚杆杆静静力力测测试试系系统统岩岩石石水水理理作作用用测测试试系系统统TT-PP耦耦合合瓦瓦斯斯运运移移测测试试系系统统恒恒阻阻锚锚杆杆动动力力测测试试系系统统成成巷巷力力学学模模型型试试验验台台恒恒阻阻锚锚网网索索支支护护设设计计聚聚能能爆爆破破切切缝缝设设计计远远程程实实时时在在线线监监测测设设计计切顶卸压沿空成巷试验平台研发切顶卸压沿空成巷试验平台研发配套关键技术研发配套关键技术研发恒恒阻阻让让压压支支护护技技术术爆爆破破切切缝缝技技术术治治灾灾技技术术措措施施切顶卸压沿空成巷理论研究切顶卸压沿空成巷理论研究数数学学力力学学理理论论模模型型采采场场应应力力分分布布特特征征数数值值计计算算力力学学模模型型切切顶顶支支护护阻阻力力确确定定矿矿压压远远程程监监测测技技术术2、研研究究思思路路：

为为有有效效防防范范安安全全事事故故和和提提高高煤煤炭炭资资源源回回收收，从从而而提提出出了了本本课课题题。

建建立立主主动动切切顶顶卸压成巷无煤柱开采新技术理论。

卸压成巷无煤柱开采新技术理论。

项目总体研究技术路线图项目总体研究技术路线图一、立项背景及研究思路1、主动切顶卸压沿空成巷机理及力学模型研究、主动切顶卸压沿空成巷机理及力学模型研究建立切顶卸压沿空成巷力学、物理、数值模拟实验模型，研究切顶卸压沿空成巷过建立切顶卸压沿空成巷力学、物理、数值模拟实验模型，研究切顶卸压沿空成巷过程中的变形失稳规律，以及采矿参数等工程条件的影响规律，找出主控参数，构建程中的变形失稳规律，以及采矿参数等工程条件的影响规律，找出主控参数，构建力学模型试验系统，揭示主动切顶卸压沿空成巷机理。

力学模型试验系统，揭示主动切顶卸压沿空成巷机理。

2、主动切顶卸压沿空成巷试验测试平台研发、主动切顶卸压沿空成巷试验测试平台研发构建切顶卸压沿空成巷试验物理力学模型系统，解决主动切顶卸压沿空成巷模拟及构建切顶卸压沿空成巷试验物理力学模型系统，解决主动切顶卸压沿空成巷模拟及工业设计参数优化难题；

研究建立沿空成巷过程中的工业设计参数优化难题；

研究建立沿空成巷过程中的T-P耦合瓦斯突出与解析模拟耦合瓦斯突出与解析模拟实验装置、围岩吸水软化试验装置，解决室内实验设备问题。

实验装置、围岩吸水软化试验装置，解决室内实验设备问题。

3、双向聚能爆破主动切顶装置及技术研发、双向聚能爆破主动切顶装置及技术研发开发适用煤矿的新型双向聚能爆破装置，及双向聚能爆破预裂顶板技术，解决既能开发适用煤矿的新型双向聚能爆破装置，及双向聚能爆破预裂顶板技术，解决既能主动切顶，又尽可能减少因爆破对沿空巷道围岩破坏的技术难题。

主动切顶，又尽可能减少因爆破对沿空巷道围岩破坏的技术难题。

二、主要研究内容4、新型恒阻大变形锚杆索支护材料及技术研发、新型恒阻大变形锚杆索支护材料及技术研发开发适用沿空巷道变形规律的新型锚杆索支护材料，及与之配套的测试平台。

解决开发适用沿空巷道变形规律的新型锚杆索支护材料，及与之配套的测试平台。

解决现有支护材料难以适应沿空巷道变形，岩层断裂扰动造成的支护技术难题。

现有支护材料难以适应沿空巷道变形，岩层断裂扰动造成的支护技术难题。

5、矿压远程实时监测及预警系统的研发、矿压远程实时监测及预警系统的研发开发沿空巷道矿压在线实时监测及预警系统，解决常规人工观测不能及时掌握矿压开发沿空巷道矿压在线实时监测及预警系统，解决常规人工观测不能及时掌握矿压显现规律和改变支护的技术难题。

显现规律和改变支护的技术难题。

6、主动切顶卸压沿空成巷工艺的研发、主动切顶卸压沿空成巷工艺的研发研究并建立主动切顶卸压沿空成巷的系统工艺，解决理论技术的工业应用问题。

研究并建立主动切顶卸压沿空成巷的系统工艺，解决理论技术的工业应用问题。

二、主要研究内容1、建立了主动切顶卸压沿空成巷新技术理论、建立了主动切顶卸压沿空成巷新技术理论切顶卸压沿空成巷切顶卸压沿空成巷预裂高度卸压效应预裂高度卸压效应三、关键技术及创新点（aa）预裂高度）预裂高度2m2m最大主应力场最大主应力场（bb）预裂高度）预裂高度4m4m最大主应力场最大主应力场（cc）预裂高度）预裂高度6m6m最大主应力场最大主应力场（dd）预裂高度）预裂高度8m8m最大主应力场最大主应力场其它其它10%三、关键技术及创新点顶板自然垮落模型顶板自然垮落模型顶板自然垮落应力双峰模型顶板自然垮落应力双峰模型运输运输3.7%需切顶沿空成巷位置需切顶沿空成巷位置切顶卸压沿空成巷力学模型图切顶卸压沿空成巷力学模型图三、关键技术及创新点工作面工作面工作面工作面下一工作面下一工作面下一工作面下一工作面锚锚锚锚索索索索上顺槽下顺槽底底板板煤煤层层直直接接顶顶老老顶顶57天天30天以上天以上三、关键技术及创新点预裂切缝预裂切缝切顶卸压沿空成巷数学力学模型切顶卸压沿空成巷数学力学模型恒阻锚索恒阻锚索三、关键技术及创新点沿空切顶模型沿空切顶模型沿空切顶成巷应力双峰模型沿空切顶成巷应力双峰模型巷旁单体支柱巷旁单体支柱切落成巷帮切落成巷帮恒阻锚索恒阻锚索三、关键技术及创新点沿空切顶支护阻力：

沿空切顶支护阻力：

57天天其中：

其中：

煤岩煤岩T-P耦合瓦斯解析运移特性实验装置耦合瓦斯解析运移特性实验装置2、研发了主动切顶卸压沿空成巷试验测试平台、研发了主动切顶卸压沿空成巷试验测试平台三、关键技术及创新点TP耦合气化耦合气化效应实验主机效应实验主机出气管口出气管口高灵敏度高灵敏度微压传感器微压传感器高灵敏度流量计量仪高灵敏度流量计量仪放气口放气口气相色谱分气相色谱分析仪析仪K2K1三、关键技术及创新点切顶成巷物理力学模型试验装置切顶成巷物理力学模型试验装置切顶成巷围岩水理测试试验装置切顶成巷围岩水理测试试验装置模拟了不同煤岩参数条件下，最佳的主动切顶卸压成巷技术指标和操作模拟了不同煤岩参数条件下，最佳的主动切顶卸压成巷技术指标和操作工艺，提高了成巷的安全可行性。

工艺，提高了成巷的安全可行性。

3、研发了沿空切顶双向聚能爆破装置及技术：

、研发了沿空切顶双向聚能爆破装置及技术：

发明了适用于煤矿切顶的双发明了适用于煤矿切顶的双向聚能爆破装置，研发了沿空切顶双向聚能控制爆破技术，解决了沿空巷道顶板预裂爆破向聚能爆破装置，研发了沿空切顶双向聚能控制爆破技术，解决了沿空巷道顶板预裂爆破时对围岩破坏的技术难题。

时对围岩破坏的技术难题。

三、关键技术及创新点灰岩聚能爆破效果灰岩聚能爆破效果花岗岩聚能爆破效果花岗岩聚能爆破效果沿空切顶成巷井下聚能爆破切缝预裂后切落块体沿空切顶成巷井下聚能爆破切缝预裂后切落块体三、关键技术及创新点4、研发了恒阻大变形锚索（杆）新型支护材料及技术、研发了恒阻大变形锚索（杆）新型支护材料及技术三、关键技术及创新点v传传统统锚锚杆杆（索索）存存在在问问题题：

延延伸伸量量低低（80mm）（80mm），无无法法适适应应沿沿空空巷巷道道大大变变形形及及冲冲击击大变形，过早破断失去承载力大变形，过早破断失去承载力v适合于切顶卸压沿空成巷的支护材料适合于切顶卸压沿空成巷的支护材料恒阻大变形锚索恒阻大变形锚索（杆杆）恒阻力达到恒阻力达到120120130KN130KN延伸量达到延伸量达到0.30.30.65m0.65m动态动态9820.5J9820.5J冲击能量，冲击冲击能量，冲击55次，锚索伸长量达次，锚索伸长量达1.01.01.2m1.2m仍仍能能保保持持有有效效支支护护,可可以以充充分分适适应应沿沿空空巷巷道道大大变变形形及及冲冲击击大大变变形形对对延延伸伸量的要求，处于领先水平。

量的