深部沿空掘巷煤柱优化与巷道支护设计研究

沿空掘巷合理煤柱留设与巷道支护设计既可保证巷道围岩稳定性,又可提高煤炭采出率。针对深部矿井沿空巷道矿压显现尤为明显问题,对深部小煤柱护巷机理及沿空巷道合理支护方案进行了研究,并以27305带式输送机巷为工程研究背景,对区段煤柱合理尺寸及巷道支护方案进行了优化。矿压观测结果表明,该尺寸煤柱及支护方案能保证了巷道围岩的稳定性。

复合顶板综采面沿空留巷技术研究与应用

矸石带巷旁支护的优点是节省支护材料、稳定性较好,缺点是矸石带的可缩量大、前期支护阻力小、顶板下沉量大、构筑矸石带的劳动强度大。对于复合顶板薄煤层综采工作面,有效控制巷道围岩状况,尤其是对巷旁充填段复合顶板的控制是沿空留巷技术能否成功的关键。通过结合数值模拟软件及现场留巷情况分析巷旁充填矸石带后巷道围岩应力及变形状况,模拟不同充填矸石带宽度对留巷效果的影响,得出在此条件下成功应用巷旁充填3 m宽矸石带沿空留巷的技术。

基于多类型四双法的煤层顶板突水预测评价研究

富水性和导通性是评价预测顶板突水的2个关键判据。基于GIS的多源信息复合叠加方法评价富水性,存在数据来源不足、评价过程烦琐、评价手段过于专业等问题;采用冒裂安全性分区图来评判含水层的导通性,存在两极值区间过大、精度较低问题;采用疏干开采技术时,采前疏干程度评价缺少量化判据。实践中,顶板突水条件千差万别,目前缺少一套适用于各种地质条件的技术评价体系预测顶板突水,为此提出了“多类型四双法”评价预测技术,简称MTFD法。首先,依据煤层与上部岩层(含水层)空间组合关系以及岩层自身富水性强弱,将顶板分为A、B、C、D四种评价类型,确定了每种类型的评价对象和评价准则,并形成了完整的技术评价路线。再次,基于钻孔柱状图信息建立了双表,即基础数据表和工作表,获取评价和预测工作的数据源;其次,引入了双指数概念,即富水性指数和突水危险性指数评价参量,通过双指数绘制双图,即富水性等值线图和突水危险性等值线图,富水性指数用来表征地层的富水性,将砂岩厚度和脆塑性比值2种最重要地学信息指数,可省去繁琐的多源信息归一化处理过程;突水危险性指数用来衡量间接充水含水层水导入采场可能性大小,由于两极值区间范围小,有利于提高评价的精准度和灵敏度,同时能够克服经验公式的不足。最后,提出了双水量预测方法,即疏干水量预测或涌水量预测,以富水性指数为主控因素预计的疏干水量,可以作为采前安全开采评价的量化判据;以富水性指数为主控因素预计工作面涌水量,可以作为涌水量传统预计方法的有益补充。应用结果表明:MTFD工作法在内蒙古上海庙矿区、宁夏鸳鸯湖矿区、山东济宁矿区均已得到广泛应用,指导了约60个采煤工作面的疏放水钻孔设计和施工。富水性指数法预测富水性指数与实测钻孔放水量呈正相关关系,预计水量的偏差率约4%;利用“双图”科学揭示了多起典型的突水溃沙事故的机理。

综采工艺在“大倾角、薄煤层、坚硬湿滑底板”工作面的研究与应用

该文介绍了军城公司在薄煤层开采中采用综采工艺,选用大功率双滚筒采煤机,有效的控制了顶板,并取得了良好的经济效益。

大倾角仰斜开采工作面临时水仓的设计与应用

该文提出了一种用沿空留巷的方法建立临时水仓以达到及时排水的目的。沿空留巷设置临时水仓的方法不仅操作简便排水效果显著,保证工作面不会受水患的影响,而且不会影响工作面正常生产,在大倾角仰斜开采的工作面用沿空留巷的方法设置临时水仓,既安全又高效。

软岩巷道改善反底拱锚杆支护效果的途径

针对上海庙矿区富水、弱胶结、膨胀性复合型软岩巷道底鼓变形严重、修复工作量大等问题,通过变形观测与现场试验,提出采用慢速树脂锚固剂配合弱膨胀水泥灌浆全长锚固提高锚固力、初喷浆加锚网喷支护增加预紧力端抗剪切强度及受力面积的方式,有效提高了巷道底板稳定性,并在某回采工作面顺槽进行了试验。结果表明:巷道成型后18个月内的顶底板总移近量小于350 mm,两帮总移近量小于120 mm,巷道变形得到了有效控制,满足了回采工作面的推采要求。

冻结法施工井筒表土段井壁开裂原因分析及对策

分析王楼二号矿主井-24m至-224m冻结表土段井筒外壁出现裂纹、渗水现象的原因,提出联合防井筒裂隙措施治理措施,取得了良好的效果,值得推广。

定向切割光面爆破新技术研究与应用

当前部分矿井掘进采用盾构机、硬岩掘进机等先进设备施工,但因地质条件复杂、设备维护费用昂贵等缺点,目前80%的硬岩掘进工程仍然采用光面爆破工艺,传统光面爆破存在很多问题,严重影响围岩稳定,甚至会造成冒顶,本文结合矿井实际,重点探讨"聚能管+水沙袋"定向切割光面爆破新技术的应用,期待能为类似条件的矿井提供理论指导。