石头梅一号露天煤矿南排土场扩容方案及稳定性研究

为了减少露天煤矿外排运输距离和减少土地占用,以石头梅一号露天煤矿南外排土场为工程背景,通过理论分析和数值模拟的方法对外排土场的扩容方案和稳定性就行了研究。通过理论分析基底极限承载能力,采用普朗特尔-赖斯公式计算出排土场最大高度为134 m;采用Bishop法分析分析排土场边坡的稳定性,得出排土场边坡稳定系数随单台阶高度的增加逐渐降低,优化后的单台阶高度为30 m;排土场稳定系数随着帮坡角的增加急剧降低,优化后的帮坡角为21°。

黄土-矿渣基新型胶结充填材料强度特性试验研究

为探究黄土-矿渣基胶结充填材料在不同水胶比及养护龄期下的力学性能、破坏模式和能量演化特征,分别对黄土-矿渣基胶结充填材料在4组水胶比和5个龄期条件下进行坍落度试验和单轴压缩试验。结果发现:随着胶结材料水胶比的增大,充填材料的坍落度和扩展度增大;材料的峰值强度与水胶比呈负线性相关关系,与养护龄期呈指数型非线性相关关系;充填材料的破坏模式整体上为剪切破坏,且水胶比越小、养护龄期越长材料破坏程度越大;胶结材料破坏过程可分为压密、弹性、裂纹稳定扩展、裂纹持续扩展和峰后破坏5个阶段。

不同加载速率下废石胶结充填体的力学特性及破裂特征研究

为研究不同加载速率与骨料粒径级配对废石胶结充填体的力学特性以及破裂特征变化规律;对不同骨料粒径级配的废石胶结充填体进行不同加载速率的单轴压缩试验,分析其力学特性的变化规律;并辅以声发射系统,研究废石胶结充填体内部裂纹的发展演化规律。结果表明:废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着加载速率的增大呈线性增长趋势;废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着骨料级配指数的增大呈现先增长后降低的趋势;随着骨料级配指数和加载速率的增大,试样破坏模式由张拉破坏逐渐转变为剪切破坏,破坏程度加剧,完整度降低;试样内部裂纹的发展演化总体分为压密阶段、弹性阶段、稳定扩展阶段及非稳定扩展阶段。

端帮陡帮开采在石头梅一号露天煤矿的应用

为了提高煤炭资源回采率,基于石头梅一号露天煤矿的地质条件,介绍了陡帮开采的实施背景,提出了煤台阶700~640 m水平间的6个水平从上到下逐渐靠帮的具体方案,西端帮边坡角从35°提升至42°。结果表明:2022年1月到5月,在西端帮利用陡帮开采技术成功地额外回收68.9万t原煤,靠帮开采产生的经济效益约23288万元,减少外排土场占地面积约3.4 hm2,经济效益和环境效益显著。

石头梅一号露天煤矿顺层边坡稳定性评价及治理措施

针对2020年11月以来石头梅一号新建露天煤矿非工作帮的顺层边坡出现了多处变形破坏,伴随出现地表裂缝的情况,采用室内实验的方法和参考往年实验结果,确定了岩石抗剪强度和结构面参数,以2021年6月的工况为基准,选取了JC2、JC3、JC4共3条典型剖面线,采用Udec二维软件计算的剖面线稳定系数分别是1.1、1.08、1.05,仅JC2剖面线的安全系数满足规范的要求。提出了优化设计边坡、疏干排水、削坡减载和压坡脚、降低动载荷等工程技术措施,以及地表位移监测、深部位移监测和边坡巡视结合的边坡监控措施。非工作帮的顺层边坡经过治理,台阶滑塌逐渐消失,裂缝扩展趋于稳定,顺层边坡治理取得了良好的治理效果。

五彩湾矿区一号露天煤矿外排土场稳定性研究

对五彩湾矿区一号露天矿首采区外排土场进行了稳定性评估。在外排土场新打了4个钻孔进行了地质补充勘查,并对表土、排弃物、砂岩进行了室内实验,确定了岩土的力学性质。结合工程经验及数值模拟确定外排土场的滑坡模式,采用摩根斯坦-普瑞斯分析边坡的稳定性。结果表明,在总边坡角21°的情况下设计最终边坡的稳定系数均大于1.2,设施是安全的。提出了新增10个边坡监测点及管理建议。

五彩湾矿区一号露天煤矿陡帮开采可行性研究

为了提高五彩湾矿区一号露天矿的经济效益,在首采区的西帮提出陡帮开采方案。对西帮的L4、L6、L8勘探线剖面进行了稳定性计算,结果是K4=1.27、K6=1.26、K8=1.24,均大于1.2。对西帮开采到界后的运输平台道路进行了分类,属于干线二级道路,运输平台减少后每个运输平台的单向行车密度是28辆/h。陡帮开采在边坡稳定和道路通行能力方面均满足要求。陡帮开采多回收约5.6 Mt煤,产生经济效益约2.29亿元,具有良好的社会经济效益。

灵活运用补强手段加固软岩煤矿外水仓技术

针对处于"三软"地层中副井外水仓砼灌注破坏的问题,研究采用双层锚网喷及短锚(锚钉)网喷加固修复技术,避免采用复合支护修复费时、费力、工期长的缺点,创新性地采用不同形式的锚网喷配合修补破坏程度不同的破碎砼支护体,既缩短了修补时间,又满足了巷道支护强度及安全使用要求,取得了显著的技术经济效果。

钢筋桁架锚梁支护在回采巷道中的应用

梁家煤矿属典型的“三软”地层矿井 ,巷道围岩分类为Ⅴ类。煤岩体松散破碎 ,强度低 ,维护困难。在回采巷道中采用了锚网喷、型钢锚梁联合支护形式 ,支护效果十分理想。但是型钢投资大 ,操作困难。采用钢筋桁架代替型钢的钢筋桁架锚梁支护 ,取得了较理想的支护效果 。

煤巷综掘施工巷道冒顶控制

针对梁家煤矿几起综掘机施工巷道冒顶的特点 ,分析了冒顶事故发生的原因 ,介绍了锚网喷。

灵活应用锚网补强加固技术修复外水仓软岩巷道

针对软岩煤矿条件下外水仓混凝土灌注破坏后，如采用复合支护修复费时、费力、工期长的实际情况，创新性采用不同形式的锚网喷配合修补破坏程度不同的破碎混凝土支护体。工程实践表明，采用该修复技术，缩短了修补时间，满足了巷道支护强度及安全使用要求，成功尝试了一种新型的巷道修复技术。