复杂地质条件下厚煤层开采快速成巷技术

煤矿开采技术应用是否得到有效发挥,直接影响煤炭企业经济效益的提高。对此,针对复杂地质条件下厚煤层开采快速成巷技术应用存在的问题,分析了复杂地质条件下厚煤层开采快速成巷技术优化的必要性,并对具体情况进行了分析和探讨,能为我国煤炭行业的发展提供一定的参考和借鉴。

岩巷综掘五位一体快速成巷技术研究

为解决平顶山矿区岩巷掘进速度慢、采掘接续紧张的难题,分析了制约综掘成巷速度的主要因素,提出了五位一体综掘快速成巷技术体系。以24011工作面瓦斯抽采巷为例,确定了合理的巷道掘进层位与断面,建立了综掘机械化作业线,提出了"时空立体交叉施工作业"方法以及"快速支护、主动支护"围岩控制技术,开发了"精细地质探测、综合除尘、硬岩震动爆破"等保障技术,形成了"巷道层位与断面设计、设备合理选型与配套、施工工艺、高效支护、施工安全与保障"五位一体综掘快速成巷技术体系。实践表明,该技术体系实现了高效破岩、连续出矸、高效支护和有效除尘,月进尺达312 m,显著提高了岩巷掘进速度。

岩巷综掘快速成巷柔性排矸系统研究

综合机械化掘进条件下,破岩能力与排矸能力不匹配是制约岩巷掘进速度的重要因素。文章分析了我国岩巷综掘排矸工艺现状,基于排矸系统的连续性和可靠性,将排矸系统分为刚性排矸系统和柔性排矸系统两种,认为增设临时储矸仓的柔性排矸系统有利于进一步提高岩巷综掘速度;分析了影响柔性排矸系统可靠性的主要因素,并提出相应对策。针对平煤十一矿己24011工作面底抽巷,开展了综掘柔性排矸系统应用,月进尺最高达312m,研究成果具有重要推广意义。

煤矿大断面岩巷综掘快速成巷关键技术研究

针对平煤矿区岩巷工程量大、岩巷掘进速度慢、采掘接续紧张的难题,以十一矿己24011工作面(下)低位瓦斯抽放巷为工程背景,对煤矿大断面岩巷综掘快速成巷关键技术,如巷道层位及支护方案、掘进施工设备配套及生产系统以及施工工艺和劳动组织等进行了分析。并对试验巷道快速成巷实施效果进行了现场实测分析。

采掘锚与掘锚一体化快速成巷技术

根据我国煤巷、半煤岩巷综合机械化掘进生产线的现状,分析了目前综掘生产线存在的问题,从巷道掘进、支护与生产线设备配备等进行了分析比较,介绍了采掘锚与掘锚一体化快速成巷设备及技术。

掘进工作面围岩稳定性分析及快速成巷技术途径

分析了煤矿巷道掘进技术与装备现状及存在的问题,采用数值模拟方法研究了掘进工作面围岩应力、变形、破坏分布特征;分析了围岩稳定性的主要影响因素,包括围岩强度、围岩结构及地应力等地质力学参数,巷道断面尺寸、开挖方式、空顶距、掘进速度等掘进参数,及临时支护、永久支护等。巷道开挖后在掘进工作面顶角和巷道四角周围出现应力集中区;围岩位移、破坏在超前工作面一定位置开始出现,随着远离掘进工作面围岩位移和破坏范围不断增大,达到2倍巷道宽度时基本稳定;煤层强度、地应力对围岩变形与破坏的影响十分显著;分步开挖的顶板下沉量及破坏程度明显大于一次开挖;空顶距越大,围岩破坏裂隙越多、分布越广;过快、过慢的掘进速度对围岩稳定性均不利;掘进后安装及时、主动、支护阻力大的临时支护效果好;分次支护围岩位移和裂隙场的扩展均大于一次支护,通过分次支护提高掘进速度是以影响锚杆支护效果为代价的,应限定在一定的围岩条件。根据煤巷掘进工作面空顶距及自稳时间,对煤巷掘进工作面围岩稳定性进行了分类,并提出了相应的支护要求;提出煤巷可掘性的概念,根据被掘煤岩体条件,对煤巷可掘性进行了分类;分析了围岩的可钻性、可锚性及对掘进速度的影响。提出提高煤巷掘进速度的主要技术途径:确定适合的掘进模式,优化掘进工艺,优选掘进装备;确定合理的支护形式与参数,适当降低支护密度;掘进全系统整体配套与协同。根据掘进工作面围岩稳定性、可掘性、可钻性及可锚性,提出煤巷掘进自动化、智能化技术总体架构及应解决的关键技术:自动化、智能化截割、临时支护、自动化锚杆施工、超前探测、定位与导航、围岩稳定性与环境监测及大数据分析等,最后提出我国煤巷掘进自动化、智能化的发展路径。

煤巷快速成巷技术现状及应用效果评价方法研究

当前我国煤巷整体成巷速度慢,造成采掘失调。针对煤巷快速成巷,国内外在掘进装备、临时支护、永久支护等方面研发了多种形式的掘支装备。现有煤巷掘支装备主要包括:悬臂式掘进机、连采机、掘锚机及全断面掘进机;临时支护主要包括:自移式支架、掘进机液压顶棚、护盾式临时支护机构等,永久支护包括:钻锚一体化锚杆、掘锚一体机、锚杆钻车及其他集成化液压锚杆支护装备。现场实践发现,现有技术中掘进装备较为成熟,能够基本满足煤巷截割破岩的需求,但临时支护强度不足、不能顶帮全覆盖及时支护,难以满足我国大多数煤巷临时支护的要求。永久支护工艺复杂,提速效果有限。整体上看,现有装备尚难满足我国一般及复杂地质条件下煤巷快速成巷的需求,且在短期内难以实现较大突破。实现我国煤巷快速成巷除了需要针对我国煤矿具体的条件开展针对性研发外,还应建立针对我国各类围岩条件的快速成巷技术评价方法,最大程度利用现有装备提升煤巷成巷速度。影响煤巷快速掘进的主要因素包括:围岩地质力学条件、工程条件、掘进与支护装备条件等。快掘系统的效果评价应在确定影响巷道快速成巷主要因素的基础上,分析各因素对巷道掘进的影响程度并按影响程度排序,进而对比确定适用于相应条件的巷道快速成巷装备,为快速成巷装备的选型提供依据。

复杂条件下掘锚一体机快速成巷技术研究

本文以常村煤矿为工程背景,设计了掘锚机施工巷道的最优支护方案,改进了掘锚机截割作业工序,并针对巷道冒顶、片帮等问题优化了掘锚机施工工艺。现场应用结果表明:煤巷月进尺由300m增加至600m,巷道围岩支护效果良好,使掘锚机组适应了工程现场的复杂地质条件。

掘锚一体化快速成巷技术在澳思达煤矿的应用

以兖煤澳大利亚有限公司澳思达煤矿巷道掘进生产为例,结合澳大利亚法律法规要求和西方先进采煤国家普遍做法,介绍了以连续采煤机为核心的双巷或多巷布置下快速掘进的生产工艺技术及装备,总结了掘锚一体化快速成巷技术的优势。

大断面岩巷综掘快速成巷技术研究与应用

通过对大断面岩巷综掘技术的理论研究和现场实践,改进了掘进和支护技术水平,革新了施工工艺,优化了劳动组织,确立了大断面岩巷快速综掘技术,实现了岩巷快速掘进,为类似煤矿大断面岩巷快速掘进提供了成功经验和依据,对煤矿的安全正常生产提供了技术保障。

大断面锚网支护巷道综掘快速成巷技术研究

为解决大断面锚网支护巷道综掘快速成巷难题,本文结合某运输巷实际情况,在介绍初始支护设计的基础上,采用动态信息设计法,对支护设计参数进行优化,并经监测验证了该运输巷支护设计参数优化的合理性与可行性,以期为类似巷道支护提供参考。

厚煤层掘锚一体机快速成巷技术工艺研究

为了解决厚煤层顺槽巷道单进水平低、成巷速度慢的问题,以高河能源E2311工作面胶带顺槽掘进施工为背景,分析了JOY-12CM30型掘锚一体机在不同地质条件下的掘巷施工工艺,并确定了巷道支护参数及劳动组织方式。经现场试验,巷道掘进效率提高133.3%,矿井采掘衔接紧张局面得到缓解。

岩巷综掘快速成巷柔性排矸系统探究

针对岩巷综掘快速成巷柔性排矸系统展开研究,分析导致该系统稳定性不足的因素,并提出相应改进建议,以期为进一步提高岩巷综掘快速成巷技术应用水平及实效性提供参考。

岩巷综掘“五位一体”快速成巷技术研究

通过分析磁窑沟煤矿岩巷掘进进度慢、接续紧张的主要因素,结合相关理论,设计"五位一体"综掘快速成巷技术,为相关工作开展提供了必要的技术支持。根据201工作面瓦斯抽采巷相关数据的分析和讨论,重新确定了断面和掘进层位,结合实际施工工况,采取针对性的作业方法、围岩控制以及保障技术措施,掘进效率明显提升,月进尺达282 m;在防尘和支护方面都有着理想的效果。该技术有较大的推广价值。

高瓦斯厚煤层掘锚一体机快速成巷技术与工艺

掘锚一体机是现代采煤作业发展的主要方向,而对于该技术,强化设备管理及关键点控制是基础与保证。因此,分析了掘锚机的基本结构,讨论了掘锚一体化作业流程及影响因素,并以神华煤矿某高瓦斯厚煤层矿井采取掘锚一体机实施一体化作业的要点及控制思路进行了讨论,以供参考。

深部高应力条件下巷道综掘快速成巷技术探析

大断面巷道是当前煤矿井下开采的重要巷道之一,随着巷道断面的扩大,很多巷道表现为半煤半岩,既增加了巷道围岩支护的难度,也制约了巷道围岩掘进的速度。本文将九里山矿大断面巷道支护作为分析对象,结合巷道所处的地质条件,提出了锚杆支护信息动态设计“五步”法,并对巷道支护参数进行了优化。从现场实践来看,不仅取得了较好的掘进效果,巷道稳定性也得到了有效保障,特别是顶板锚索支护的密度相对于先前有了明显下降,对类似的巷道支护有借鉴意义。

大断面巷道综掘快速成巷技术研究

提高煤矿综掘成巷速度是煤矿一直研究的难题。通过分析现阶段巷道综掘速度较低的原因,结合煤矿的自身特点,提出了加快巷道综掘成巷的手段,例如完善综掘设备系统的搭配、巷道开挖方式的改善、巷道断面形式的改进、锚杆参数优化、支护工序的优化及锚杆安装工艺等,均可有效提高巷道综掘速度,对煤矿企业提高巷道施工速度提供一定的指导。

高瓦斯工作面高抽巷快速成巷技术的模拟研究

采用预掘高抽巷进行采前、采中瓦斯抽采技术,解决高瓦斯工作面瓦斯超限引起的系列灾害事故,是淮南矿区成功瓦斯治理的根本措施之一。本文以丁集煤矿1341(1)工作面为工程背景,针对顶板高抽巷布置层位、支护方案进行FLAC3D数值模拟分析,得到锚网索支护、矩形断面开掘的距11-2煤顶板法线距30m的1341(1)高抽巷,能快速成巷、围岩稳定性好,抽采效果显著,成功的工程实践表明:模拟为同类条件下高抽巷快速成巷、高效抽采提供了可靠预判。

沿空留巷柔模砼墙快速成巷工艺在榆家梁煤矿的应用研究

针对沿空留巷现场施工过程中存在的柔模砼墙凝固时间不够、强度不足等问题,以榆家梁煤矿沿空留巷综采工作面为案例,采用矿压分析手段,横向对比了柔模砼墙成型和矿压显现的关系,分析认为沿空留巷柔模支护滞后工作面临时加强支护范围应不小于柔模成型期间工作面推进最大距离乘以相对安全系数。根据分析结果提出了“改性剂加快柔模成型+设备配套加快柔模浇筑”的方式,同时结合漏风问题的喷浆堵漏整改措施,于榆家梁煤矿52306工作面进行了试验研究,并对改进后的巷道进行了定期矿压观测,试验结果表明,“改性剂加快柔模成型+设备配套加快柔模浇筑”能够保证柔模墙体的强度达标,达到沿空留巷巷道所需墙体强度,实现沿空留巷快速成巷。

常村矿岩巷快速成巷锚索布置方式研究

针对常村煤矿470北翼辅助运输岩巷在掘进过程中出现永久支护耗时长,以及支护过剩的问题,在分析得出巷道支护锚索布置方式不合理的原因后,通过优化锚索布置方式,采用FLAC3D数值模拟的方法,模拟不同支护方案下巷道的围岩变形规律,给出了实现470北翼辅助运输快速成巷的最优支护方式为“3-0-2-0-3”大五花锚索布置方式。现场应用表明,巷道总支护时间较原来每掘进五排减少了3.5h。