大倾角煤层抗剪锚杆设计与测试

为了减少大倾角煤层斜梯形巷道变形破坏,设计了新型抗剪锚杆,分析了锚杆工作原理及锚杆参数。以东峡煤矿为工程背景,采用物理模拟、数值模拟和现场监测相结合的研究方法,对大倾角斜梯形巷道抗剪锚杆支护进行了研究。结果表明,在加载中,原支护模型在4.9 MPa即发生破坏,而抗剪锚杆支护模型在7 MPa发生破坏,原支护试验顶板下沉量较大,其变形量及变形速度远大于抗剪锚杆支护试验;抗剪锚杆能有效控制巷道顶板离层,离层量为21~129 mm,抗剪锚杆能够承受的极限破断载荷为155 kN,能有效控制深部围岩的变形。

高应力破碎围岩巷道控制机理及支护技术

为解决高应力破碎围岩巷道围岩支护效果差、变形破坏严重等问题,以东峡煤矿37221-2回风巷为背景,通过现场勘察、理论分析和现场试验相结合的方法,研究了高应力破碎围岩巷道的变形破坏特征和控制原理。基于原支护方案及分析成果,提出了“注浆管浅部注浆+锚杆+注浆锚索+钢筋网”的联合支护方案。现场工业试验结果表明,采用优化支护后顶底板最大移近量和两帮最大收敛量同原支护方案相比,分别减少了约77%、82%,围岩的整体性和稳定性良好。该研究可为高应力破碎围岩巷道、围岩控制提供参考和技术支持。

大倾角煤层采空区N_(2)运移规律研究

基于东峡煤矿大倾角煤层的特点,构建了相似模拟实验系统,开展了不同倾角煤层采空区注N_(2)惰化实验,实验结果表明,采空区地板区域,沿着工作面走向方向,N_(2)运移后基本呈“L”型分布,且采空区深部N_(2)的分布影响范围更广;空间范围内,采空区走向上,N_(2)运移分布规律为高处范围广、低处范围窄的“倒梯形”。结合东峡煤矿37121-1工作面实际情况,得出应在运输巷采空区侧注N_(2),现场实际应用效果表面防灭火效果较好。

近距离冲击煤层回采巷道防冲布置方式研究

针对近距离煤层条件下,上覆采空区边缘影响而造成下部煤层应力集中进而发生冲击地压的情况,以焦坪矿区下石节煤矿为工程背景,分析了下方被保护层4-2煤层回采巷道在不同位置时围岩应力分布情况及应力峰值变化特征,从防治冲击地压角度确定了被保护层回采巷道的合理位置。结果表明:开采边界区域造成的采动和卸压作用使得被保护层巷道两帮围岩应力呈现显著差异;当回采巷道位置从外错采空区向内错变化时,其围岩应力峰值逐渐降低;综合考虑降低冲击危险和保护煤炭资源,确定4-2煤层回采巷道内错20 m为防治冲击地压的合理位置。

核桃峪风井冻结施工技术

根据工程地质构造及水文地质条件,介绍了核桃峪风井冻结的技术参数,并对其施工中存在的技术难点进行了分析,总结了冻结实施情况,实践证明:采用该技术施工,上部已成井壁保护完好,创造了同类冻结工程在国内的最深历史记录。

GPS技术在矿区沉降监测中的应用

矿区变形是一种常见的自然现象,是在自然因素和人为因素的共同影响下,地层的岩体或土体应力状态发生改变,从而引起矿区地表垂直下降现象。目前,GPS技术是矿区变形监测系统的重要组成部分之一。本文应用GPS技术对矿区变形进行研究,并探讨了基于GPS技术的矿区变形监测系统的构成、主要功能和特点。

东峡煤矿通风系统改造优化研究

东峡煤矿总回风量3 855 m3/min,矿井通风阻力为2 218 Pa,通风阻力大于《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ 1028—2006)规定,矿井通风系统需要进行优化与改造。通过通风系统数据实测、仿真模型构建、通风网络解算,制定通风系统优化方案并进行仿真模拟,确定最佳通风系统优化方案,使矿井通风阻力符合规定,主要通风机的风量满足安全生产需要。