深井松软围岩煤巷采动增跨效应及防控技术

针对深井松软煤巷围岩变形严重、巷道支护困难等问题,以城郊煤矿LW21106工作面沿空巷道为工程背景,建立了采动巷道增跨模型,揭示了采动增跨效应演化机理。通过构建巷道顶板横纵弯曲梁模型,指出顶板横向受力、巷道等效跨度、煤岩强度是巷道围岩损伤破坏的主控因素,提出了采动增跨效应防控对策并进行工业性试验。研究结果表明:受采动影响,巷道经历“初始围岩稳定—围岩裂隙发育扩展—围岩剪切破坏加剧—等效跨度增加”过程;巷道顶板最大正应力与应力集中系数、顶板等效跨度、巷道断面尺寸及埋深成正相关关系;巷道顶板在高应力环境下易发生拉剪破坏,增加顶板锚索数量以及锚索预紧力有利于增强顶板初期完整性。基于巷道变形破坏主控因素,提出“围岩加固–卸压–强化支护”协同防控策略;针对现场条件,采用煤柱侧向切顶+注浆加固并对破碎区域补充锚索强化支护的防控技术。现场监测结果表明,煤柱帮最大移近量为18.89cm,顶板下沉量为25.86cm,两帮移近量为29.65 cm,有效控制了煤巷围岩变形,为深井松软围岩巷道变形控制提供了参考。

创新安全管理模式 筑牢高质量发展根基

党的二十大报告指出,国家安全是民族复兴的根基,社会稳定是国家强盛的前提,要坚持安全第一、预防为主,完善公共安全体系,推动安全治理模式向事前预防转型。作为河南能源永煤集团的主力矿井,城郊煤矿始终把习近平总书记关于安全生产重要论述作为根本遵循,认真践行“从零开始、向零奋斗”理念,深刻吸取煤矿安全生产事故教训,举一反三彻查彻改各类风险隐患,全链条、全过程、全岗位压实安全责任,持续抓好安全双重预防体系建设、安全生产标准化管理体系建设和安全生产责任体系建设,把风险化解在隐患之前,把隐患消除在事故之前,做到预防治理安全隐患超前化,实现安全风险管控最小化,以“一万”的努力防范“万一”的发生,保障企业安全健康高质量发展。

超深厚表土层特殊凿井技术探究

为了开发超深厚土层下的固体矿物资源,以2000m深厚表土层建井为工程背景,通过总结深厚土层中井筒建设成果,并参考深土层井筒施工经验与理论研究,对冻结法、钻井法及混凝土帷幕法等特殊凿井法进行了可行性分析。研究表明:在本工程背景下,使用单一的冻结法或使用单一的钻井法作为建井技术尚不成熟且实现难度较大;而采用冻结-帷幕凿井工艺具有一定的可行性。由于深井建设面临“高地应力、高地温、高水压”问题,为确保工程安全性,提出了冻结-帷幕凿井法,为后续超深厚土层凿井方法的选取提供了方向性的参考。

环丙沙星的药理研究

环丙沙星又名环丙氟哌酸，商品名：特美力等。是1978年在喹诺酮结构中引入氟原子合成第三代氟喹诺酮诺氟沙星后又相继在伊氟沙星、培氟沙星、氧氟沙星之后，环丙沙星在我国自20世纪90年代开始生产并投入临床应用。环丙沙星的抗细菌性很强，并且杀菌效果明显高于其他消炎类药物，几乎对所有细菌的抗菌活性均较诺氟沙星及依诺沙星强2-4倍，对绿脓杆菌、淋球菌、流感嗜血杆菌、肠杆菌、军团菌、链球菌、金黄色葡萄球菌具有抗菌作用。环丙沙星由于抗菌和杀菌性非常强，在医学上被广泛应用于呼吸系统、尿路生殖系统、消化系统、和皮肤组织结构的感染。

煤矿矿图辅助设计管理办公自动化研究

通过现场调查研究,结合AutoCAD二次开发技术、数据库技术和网络技术等研究开发了矿图辅助设计管理办公自动化系统,大大提高矿业集团的矿图审批和矿图管理的效率。

综放开采矿压显现与瓦斯运移响应规律

高瓦斯厚煤层综放工作面矿压显现剧烈,易对瓦斯释放、运移造成影响,为探究其内在联系,以主焦煤矿2303工作面地质生产条件为工程背景,建立了综放工作面顶板破断模型,计算结果表明,顶板首先在采空区中部发生破断,后在煤壁上方垮落;UDEC模拟结果表明,初次来压及周期来压步距分别为30,20 m,超前应力达到39.8 MPa后趋于稳定,集中系数为2.46,塑性区高度、宽度分别为100.2,168.7 m。实测数据显示工作面基本顶在31.0~32.2 m时初次破断,来压时支架应力为37.9~38.6 MPa,集中系数为2.33~2.38;工作面上、下部来压强度较大,中部来压强度较小。正常开采期间管道内瓦斯浓度及压力逐渐趋于稳定,管道内瓦斯浓度为6.0%~16.1%,瓦斯压力为13.0~18.2 kPa;来压期间抽采管道内瓦斯浓度为23.0%~24.6%,瓦斯压力为25.9~27.8 kPa。瓦斯的析出、运移和矿压显现呈周期性起伏,工作面瓦斯压力和浓度峰值滞后工作面顶板来压平均距离为1.0~1.1 m。据此规律,对瓦斯抽采布置进行优化,加强上隅角、采空区垮落带及裂隙带瓦斯抽采工作,保证工作面安全开采。

无煤柱沿空掘巷技术在永夏矿区的应用

针对永夏矿区城郊煤矿十四辅助采区轨道巷完全沿空掘进围岩控制问题,分析了无煤柱沿空掘巷在资源采出率、围岩应力环境、施工效率等方面的优越性。通过建立完全沿空掘巷围岩力学模型,较为详细的分析了中厚煤层无煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律、上覆岩层的赋存状态,总结了完全沿空掘巷围岩的变形特征,并提出无煤柱完全沿空掘巷围岩控制需要解决的关键问题。有针对性地制定了围岩控制方案,顶板采用"锚网梯+锚索补强"、沿空侧帮部通过"留设薄煤皮+打设29U型钢棚柱"、实体煤侧帮部采用"锚网帯+锚索补强"的联合支护技术方案。现场施工后设置矿压观测站,对无煤柱沿空掘巷围岩控制技术实施效果进行了跟踪监测。观测结果显示,巷道施工后顶板离层量及顶帮变形量较留设煤柱施工大幅减少,验证了技术方案的有效性。

城郊煤矿岩巷中深孔爆破快速掘进技术

煤矿中深孔爆破掘进技术具有辅助作业时间短、劳动生产效率高等优点,是岩巷快速掘进的有效技术途径。采用LS-DYNA3D软件模拟分析了中深孔爆破岩石响应过程,揭示了岩石破碎抛掷作用机理,提出了合理爆破设计参数。现场采用中深孔爆破技术掘进岩巷,月进尺由原来的100.0 m提高到现在的145.7 m,实现了岩巷安全快速掘进。

高瓦斯综放开采覆岩导气裂隙带高度演化规律研究

为探究高瓦斯厚煤层综放开采覆岩裂隙带高度演化规律,以主焦煤矿2303综放工作面为研究背景,通过正交试验研究了采厚、硬岩比例系数、煤层倾角、采深等因素对综放面导气裂隙带发育高度的影响特征,总结了各因素与导气裂隙带高度之间的关联性。通过UDEC软件模拟了综放面"两带"覆岩运移特征,模拟结果为:工作面充分采动时垮落带高度为21.7 m,裂隙带高度为45.0 m,台阶下沉现象明显。采用钻孔窥视仪对2303工作面"两带"进行探测,对比采动前后的覆岩裂隙情况可得:垮落带高度为20.7 m,裂隙带高度为44.3 m,与数值模拟结果一致。

高瓦斯矿井采空区防灭火及工作面端头封堵技术

针对高瓦斯矿井采空区遗煤易自燃、工作面端头封堵不严易造成瓦斯超限等问题,分析了目前常用的采空区防灭火技术及工作面端头封堵方法的缺陷,提出了超高水材料井下灭火技术及超高水材料泵送装袋封堵工作面端头方法,并在主焦煤矿成功应用,将作业时间缩减了50%,提高了劳动效率,改善了作业环境,为矿井绿色安全高效开采提供了技术支撑。