管索组合结构支护新技术及其在深部大变形巷道应用研究

随着煤矿开采深度的增加,巷道围岩应力环境恶化,围岩大变形及锚杆锚索破断问题更加突出,严重影响深部矿井生产安全。为了解决此类问题,本文针对锚杆锚索支护的优点及缺陷,基于管索组合结构与围岩相互作用机理,提出了管索组合结构支护新技术。管索组合结构通过改善锚索自由段结构、优化其受力状态,使锚索具备较高轴向承载力,同时能够防止受岩石错动等横向作用而导致的锚索自由段破断,避免围岩失稳。通过室内剪切试验发现,管索组合结构的最大剪切荷载为普通锚索的1.27倍以上,平均最大剪切位移为普通锚索的1.16倍,表明管索组合结构具有良好的抗剪能力和剪切方向延展特性。基于九龙矿巷道的工程案例,通过现场监测和钻孔探测,分析了原支护方案下巷道的变形破坏特征,并将管索组合结构在深部大变形巷道进行了应用,现场监测结果表明,采用管索组合结构支护新技术能够有效控制围岩大变形。研究结果可为类似深部矿井支护提供参考。

大埋深厚煤层开采导水裂隙带发育高度综合确定

导水裂隙带发育规律及其高度测定对矿井防治水和保水开采具有重要意义。以九龙矿2#煤层15249S工作面为研究对象,利用经验公式计算方法、FLAC3D数值模拟和微震监测相结合分析了煤层上覆岩层塑性区破坏变化规律及导水裂隙带发育高度计算,并结合现场钻孔漏液实测数据对上述3种方法得出的结果进行验证。研究结果表明:经验公式预计导水裂隙带高度为103.66 m,数值模拟试验预测导水裂隙带高度为134 m;微震监测结果与现场实测结果分别为130 m和126.84 m,最终综合确定了导水裂隙带高度。该成果可为九龙矿煤层安全开采方案选取提供技术支撑。

大埋深倾斜厚煤层下导水裂隙带发育高度的微震监测

以九龙矿15249S工作面为工程背景,利用微震监测技术对上覆岩层塑性区破坏变化规律及导水裂隙带发育高度进行监测,并结合理论计算、数值模拟与现场实测结果进行对比,验证微震监测较高的准确性。结果表明,微震监测结果更为接近现场实测数据。监测结果显示:工作面及其回采巷道上方130 m范围内,微震事件分布密集、能量较大,故该空间内上覆岩体破坏变形较为严重,裂隙较为发育;当超过130 m时,微震事件骤减,数量几乎为0;因此得到导水裂隙带发育高度为130 m。研究成果可为九龙矿的安全生产提供可靠参考,并为类似的大埋深倾斜厚煤层工作面提供一种有效监测导水裂隙带发育高度的方法。

浅谈15240上顺槽掘进顶板、巷帮以及临时支护设计参数

巷道支护对巷道前方掘进、后期回采具有十分重要的意义,15240工作面为2020年主要掘进工作面,顺利掘进实现贯通,为井下新的工作面圈定奠定基础。

锚杆(索)支护巷道冒顶事故的类型及控制措施

根据煤矿生产中锚杆(索)支护冒顶事故进行分析,对其分类总结,阐述其发生原因和特点,从而提出了预防冒顶事故的措施。

岩巷综掘快速掘进线在九龙矿的应用研究

随着煤矿的不断开采,采掘衔接紧张矛盾不断凸显,岩巷掘进严重制约着煤矿开采的衔接布置。为探索岩巷快速掘进,冀中能源峰峰集团九龙矿在15249S顶抽巷布置岩巷综掘快速掘进线,即悬臂式掘进机+桥式皮带转载机+可伸缩胶带输送机的机械化作业线,合理选择巷道层位,不断优化支护设计,克服了巷道断面岩石硬度高、地质条件极复杂等因素,实现了巷道13 m2全岩断面月进208 m。

九龙矿矿井水二次沉淀水仓改造实例分析

针对现有水仓清淤方式中存在的煤泥回收率低、劳动强度大、清淤时间长、危险系数高等问题,对冀中能源峰峰集团有限公司九龙矿内水仓进行二次沉淀改造,在保证沉降区层流流动的条件下,增大污泥区容积,延长二次沉淀水仓运行周期,同时采用煤泥自动清理、粗分、脱水设备,实现了改善水仓清淤条件、缩短清淤时间、提高煤泥回收率的目的。改造后的工程运行结果表明,二次沉淀水仓改造提高了水仓清淤效率、减少了煤泥清理人员数量、提高了煤泥回收率、降低了水仓清淤的安全生产风险,具有良好的社会效益和经济效益。

深部动压15247S回风巷围岩控制技术研究

以15247S回风巷为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法对深部受动压影响巷道围岩的破坏机理进行深入研究,确定了围岩变形控制技术对策,制定了高预应力全锚索支护方案与支护参数。试验结果表明:高预应力全锚索支护技术对深部受动压影响巷道服务期间围岩变形控制效果显著,提高了煤炭资源利用率。