密闭墙体与回采巷道合理距离的分析与研究

阳泉南煤集团某煤矿八采区采用单翼开采,大巷煤柱一侧采煤工作面采用倾向长壁采煤工艺,工作面回采完成后对回采巷道进行密闭处理。该煤矿通过理论分析和Flac^(3D)岩土计算软件建模分析,得出了8836工作面运输顺槽距密闭墙的合理距离,并在15^(#)大巷煤柱回采期间,对密闭墙和巷道围岩变形量进行监测加以验证。明确8836工作面运输顺槽距密闭墙的距离最佳值为8m,该参数的确定为15^(#)大巷保护煤柱的安全高效回收奠定了基础。

堆喷工艺在水峪矿快速构筑密闭墙的应用

为解决水峪矿28108综采工作面密闭墙施工工期长、隔绝采空区效果差、易漏风、接顶难度高、劳动强度大等问题,在28108(1)工作面密闭墙施工期间引入堆喷工艺,降低了工人劳动强度,缩短了施工工期,有效隔绝了采空区,降低了采空区遗留煤自燃的风险,避免了有毒有害气体涌入28108(2)工作面,确保了该工作面的通风安全。

井下密闭墙周边打孔注浆技术应用

通过对回采工作面密闭墙周围的裂隙带进行注浆封堵,减少了外部向采空区的漏风通道,使采空区内不能得到连续的供氧条件,降低了采空区内部遗煤自燃,同时也减少了采空区内部热量向外传递,从而达到消除采空区火灾的隐患,保持煤矿安全高效生产。另一方面,将浆体注入密闭墙周围的裂隙中,提高了密闭墙周围岩体的密实度和力学性能。

高水速凝砂浆材料密闭墙关键参数设计

针对传统密闭墙工艺复杂、抗压能力差,存在漏风危险等问题,棋盘井煤矿在9^(#)煤工作面采用高水速凝砂浆材料构筑密闭墙。本文分析了工作面巷道及煤层顶底板应力分布和变形规律,确定了合理的密闭墙构筑位置,同时基于高水速凝砂浆材料的物理力学特性,针对不同厚度的密闭墙应力变形进行数值模拟,得到适用的密闭墙厚度,最终确定密闭墙布置在工作面顺槽内,距大巷6 m,厚度为3 m。

煤柱留设宽度对密闭墙稳定性的影响研究

为研究煤矿资源枯竭条件下大巷煤柱的安全回收问题,采用理论分析和数值模拟的方法对采空区密闭墙在超前和侧向支承压力共同作用下的稳定性进行研究。结果表明:密闭墙体应避开支承压力峰值区,其临界宽度为26.4 m。当煤柱回收工作面运输巷距密闭墙的距离L=8 m时,密闭墙体所处的煤柱宽度为36.1 m,其稳定性、承载能力满足回采要求。数值模拟分析表明,当L=8 m时,密闭墙体的塑性区、位移等均在合理的范围内。工程实践表明:在工作面推进到距密闭墙体5 m时,密闭墙体和附近煤体基本稳定,密闭墙气密性良好,能够保证工作面安全回采。

采空区防水密闭墙稳定性监测与抗水压能力研究

井下采空区储水是西部生态脆弱区保水开采的重要手段之一,防水密闭墙的稳定性关系到采空区储水的安全性。针对采空区防水密闭墙稳定性难以监测、抗水压能力难以预测这一关键问题,以察哈素煤矿井下采空区防水密闭墙为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,测试了煤层及顶底板力学性能,获得了煤体及顶底板最小抗压强度;考虑密闭墙结构的受力特点,计算推导了不受采动影响情况下防水密闭墙的最大承压能力;建立了防水密闭墙数值模型,分析了超前采动影响和不同水头高度(6、9、12、15 m)下密闭的受力状态、变形及破坏情况;研发了井下采空区防水密闭墙应力、位移监测系统,并基于理论分析,合理布设监测点,且在现场进行了应用。在此基础上,结合理论分析与数值模拟结果,确定了防水密闭墙的最大安全水头高度和警戒水位线的水头高度。结果表明:超前采动对防水密闭墙损伤有一定的影响,且水压作用加大了密闭墙与煤柱接触面间裂隙滑移范围;采终防水密闭墙承受的最大水头高度为12 m,防水密闭墙的警戒水位线的水头高度为9.6 m;防水密闭墙在墙体与煤柱的接触面以及密闭墙体顶底角位置为结构弱面,易发生破坏,应注意加强密闭墙相嵌与煤岩体位置以及密闭墙体顶底角位置处的监测或观测,必要时可采用注浆封堵手段对结构弱面或渗漏部位进行加固处理。研究结果可为类似矿井防水密闭墙的稳定性监测与抗水压能力评估提供理论基础与应用参考。

基于改性材料的采空区密闭墙快速构筑与效果分析

为实现工作面采空区的有效密闭,以发泡剂和聚丙烯纤维为激发剂,利用硫铝酸盐水泥熟料、石灰、石膏制备的密闭墙构筑无机材料,通过力学性能和工作性能试验,寻找最优的原材料组合,并对材料进行工程应用研究。研究结果表明:三者合适的配比为硫铝酸盐水泥熟料50%、石灰10%、石膏40%,激发剂聚丙烯纤维为3 kg/m^(3),发泡剂0.06%;新型材料膨胀率为19.7%,抗压强度可达11.03 MPa,浆液初凝和终凝时间跨度大,能够满足不同工程需求;密闭墙构筑完成后,变形量较小,巷道整体处于稳定状态;密闭墙内部应力增加缓慢,受力平稳;密闭墙前瓦斯浓度保持在0.4%以下,与回风巷瓦斯浓度基本一致,密闭效果良好,可实现采空区的有效密闭。

工作面运用密闭墙与充填支护过横川技术实践

岳城煤矿针对工作面过不同属性的横川,拟定不同的充填方案,常见做法是利用巷内现有密闭墙对短横川进行充填作业;2302工作面实践表明,回采巷道变形量较小,充填后对隔绝采空区瓦斯和顶板防护起到了很好的作用,满足巷道使用要求;在超前支承压力影响下,充填体没有出现失稳及大裂隙发育,该工作面顺利通过3处横川。

密闭墙稳定性数值模拟分析及其应用

密闭墙在煤柱回采过程中易失稳,为保证密闭墙的稳定性,榆林煤业利用FLAC^(3D)软件建立数值模型进行了模拟分析。分析表明,30110工作面运输顺槽与密闭墙的合理间距为8 m。在大巷保护煤柱回收过程中进行现场试验验证,表明该距离能够保证密闭墙的气密性和稳定性。

煤矿防爆密闭墙技术标准探讨

强度指数和气密性是防爆密闭墙的主要技术指标,针对国内没有防爆密闭墙具体技术标准的现状,介绍和分析了美国国家矿山局在莱克.林恩采矿试验室进行的现场防爆密闭墙试验,及在试验基础上制定密闭墙设计施工标准的经验,对创建我国防爆密闭墙技术标准进行了探讨。

综放工作面联络巷密闭墙合理参数确定

运用FLAC3D建立综放工作面联络巷密闭墙数值模型。研究不同构筑位置以及不同宽度密闭墙体情况下,密闭墙体垂直应力及其横向与纵向变形规律,确定合理的密闭墙构筑参数。结果表明,当联络巷长度为20 m,密闭墙合理的构筑位置为距离巷道交叉处5 m;合理的密闭墙体宽度为2 m。

一种煤矿用新型快速胶体防爆密闭墙

为了防止煤层自燃和有害气体扩散或者瓦斯(煤尘)爆炸,煤矿井下常常需要建造防爆密闭墙隔绝火源、发火区以及瓦斯富集区。本文针对目前矿井密闭墙在应用中的局限性,提出了一种矿用新型快速胶体防爆密闭墙,由防爆外袋和水凝胶内充填材料组成。

地下采空区充填密闭墙受力计算与优化分析

通过对充填料浆特殊的力学性能和密闭墙的特殊功能的分析,发现密闭墙不仅要在强度上承受来自料浆的作用力,还要在结构上满足充填料浆的滤水;其结构与矿山充填工艺密切相关,并影响充填生产能力和成本效益。充填料浆的力学特性和密闭墙的破坏机理为矿山密闭墙设计的关键。推导出了密闭墙受力计算模型,并以单相液体和松散介质体为载体,结合郎肯理论建立极限平衡条件,对料浆的成份在属性上和物理状态在时间上的变化相结合分析,优化墙体受力计算和结构,为矿山密闭墙设计提供了更为经济合理的理论依据。

膨胀充填防火密闭墙构筑技术及应用

煤层自燃发火是煤矿安全生产的一大重要隐患,如何治理煤层自燃发火成了矿井安全生产的重点工程。基于膨胀充填防火密闭墙构筑技术在东坡煤矿斜风井防火应用实践,阐述了膨胀充填材料的组成及性能、充填构筑工艺、膨胀充填密闭墙井下构筑试验及其技术经济效果。应用实践表明,膨胀充填材料的初凝时间约为20～30min,抗压强度达到了3.3MPa,膨胀系数为20%左右。充填防火密闭墙密闭性能良好,充填后老巷无漏风、串风现象,取得了预期的效果。

整合矿井密闭墙启封技术研究及实践

针对马营煤矿作为典型整合矿井,小窑破坏区数量多,有一条与整合前原南运输巷相连的14号密闭巷道,在9103工作面回风巷掘进过程中,绕行通过14号密闭墙的问题,提出了为确保巷内带式输送机的安装,必须将9103工作面回风巷拉直,对14号密闭墙进行内拓处理。在分析14号密闭墙所处环境的基础上,制定了启封总体思路,然后按照排放有害气体、预先用罗克休材料充填密闭墙、用马丽散加固巷道、砌密闭墙等程序进行了密闭墙的启封和重新砌筑。结果表明:启封思路正确,罗克休材料能快速固化充填巷道,马丽散能使松散破碎煤岩体粘结成一体,提高围岩支撑力,确保密闭效果。

封闭火区密闭墙的构筑技术

根据煤自然发火的性质,分别从火区密闭墙的封闭顺序、抗压强度、气密性、耐火性等方面对构筑火区密闭墙的特点进行分析。在此基础上,对构筑火区密闭墙的准备工作和构筑过程的堵漏措施进行具体描述,并运用封闭火区内压力随大气压力变化时滞性大小来检测火区密闭墙的封闭效果,最终实现火源的彻底熄灭。

煤矿新型化学材料密闭墙快速构筑技术

通过调研分析国内外煤矿密闭墙构筑技术的现状,系统介绍了新型化学材料密闭墙的分类、使用条件、多种筑墙化学材料的性能、快速构筑技术和相关参数。

快速充填构筑密闭墙料浆管输参数的分析

快速充填构筑密闭墙是一项新的井下防灭火技术,其中涉及到充填泵的选型。通过充填料浆流变特性的实验,测试了料浆的塑性粘度和初始切应力。在此基础上,分析了料浆管路输送的合理管径和摩擦阻力系数。计算得到料浆管路输送的最大阻力,为充填泵的选型提供了必要的理论依据。

乌兰木伦煤矿井下防水密闭墙可靠性研究

通过辨识与分析影响乌兰木伦煤矿井下防水密闭墙承压能力及稳定性的潜在因素,将潜在影响因素划分为四个评估单元,即密闭墙墙体自身强度,墙体围岩强度、完整性及裂隙发育程度,水压力大小及性质,并通过建立物理、数学模型对评估单元进行了定性及定量评估,结果表明:矿井密闭墙能够满足现有采空区储水要求。

充填采场巷道模袋式快速成型密闭墙施工技术研究

为了实现连采工作面充填采场巷道的快速密闭,提高充填效率,解决充填与采煤接续紧张的问题,文章阐述了国内常用密闭砖墙的应用情况,指出了密闭砖墙的利弊,分析了充填采场巷道端头的断面结构特征,提出了模袋式快速成型密闭挡墙的试验思路,进行了模袋式密闭墙的结构、速凝剂与充填料浆混合工艺以及模袋式密闭墙井下施工工艺的设计研究,进行了模袋的试制与井下应用试验。试验结果表明,模袋式密闭墙安全可靠,提高了施工效率,降低了生产成本。