开采覆岩破坏工程地质力学模型实验研究

在对工程地质力学模型材料配比研究的基础上,以太平煤矿8301工作面近风化带开采为工程地质原型,建立了工程地质力学试验模型,模拟了不同开采方案的覆岩及松散层底部粘土层的变形破坏状况,为防水煤岩柱留设高度决策提供了依据。

基于松散层拱结构理论的岩层控制研究

针对我国华东和华北部分矿区厚松散层下采煤诱发工作面压架、突水和地表塌陷等问题,在系统总结采动覆岩承载结构理论相关学术进展的基础上,基于前人研究成果,提出了厚松散层的松散层拱结构模型,综合理论分析、数值模拟、现场探测和工程应用等方法研究揭示了松散层拱对载荷传递、岩层运动及地表沉陷、覆岩破断失稳的影响机理。研究结果表明:松散层拱的形态为长轴位于工作面走向的椭圆,当松散层厚度大于松散层拱矢高和厚度之和时,松散层在运动变形过程中能够形成松散层拱。工作面回采过程中,松散层拱周期性失稳并逐渐向上部发展,控制着其上覆岩层移动和变形,同时将上覆地层载荷向采空区四周转移,受松散层拱承载作用影响,松散层下部岩层载荷分布可以划分为松散层拱内卸压区、松散层拱基增压区和松散层拱外原岩应力区,进一步获得了考虑松散层拱载荷传递效应的松散层载荷折减系数计算公式,修正了关键层判别时的松散层载荷折减系数的计算方法。松散层拱的破断和失稳将导致地表快速下沉,地表下沉速度会随松散层拱周期性破断失稳而呈现出跳跃性变化,当松散层中能形成松散层拱且关键块体能够保持稳定,厚松散层地质条件下开采时采空地层不会出现切落,地表不会出现塌陷,据此得到了厚松散层下开采地表不发生塌陷的工作面临界采宽和临界采高。松散层拱载荷传递作用下,基本顶的初次破断距增大、周期破断距增大,关键块不易发生滑落失稳和回转变形失稳,得到了适用于厚松散层条件下的工作面支架工作阻力的计算公式。研究成果在山东某矿6304工作面进行了工程应用,共计开采煤炭资源35万t,实现了厚松散层下工作面的安全开采。

利用水泥和水玻璃处理巷道冒顶的措施与经验

义桥矿井可采煤层为3煤层,大断层与伴生断层较多,在软岩地层中施工的巷道也较多。当有顶板淋水时会出现巷道冒顶现象。利用水泥和水玻璃配制双液浆进行注浆加固后再掘进,既安全可靠,又经济可行,同时又便于操作。通过采取埋设注浆管,喷浆封堵,然后注浆加固等措施,顺利解决巷道冒顶问题。

构造复杂厚煤层断层煤柱综放开采配套技术研究

系统分析矿井与断层区域构内造水文地质条件,结合物探所得断层情况,开发了以厚煤层断层煤柱综放工作面的巷道布置方案、综放采煤工艺为主的断层煤柱综放开采技术,并设计了采面防治水设备设施配置;分别对YF8断层下盘保护煤柱和YF20-3断层上盘保护煤柱进行了成功试采,可为类似条件下断层煤柱综放开采提供借鉴经验。

采煤工作面沉陷预计方法及其应用

义桥煤矿在首采工作面开采前,运用概率积分法对地表影响范围进行了沉陷预计,根据预计结论对地表受影响的建筑物采取了针对性的保护措施。工作面开采结束,且沉降稳定后,将预计结果与实际沉陷情况进行对比,发现地表移动参数与实际基本吻合。为义桥煤矿其他工作面的开采提供了较为可靠的技术依据,同时对同类地质条件下其他矿井也有很好的借鉴意义。

以人为本视阈下强化人文素养提升安全管理水平的思考

文章分析了我国安全管理理论发展方向,指出发展道路上所受到传统文化中规范性文化带来的创新不足和学问不够的问题,提出安全管理必须突破自身定义上的狭隘,全面发展人才,人文"化"技术人才的建议。

石盒子软岩地层中砂岩水疏放措施与经验

义桥矿井为了合理留设断层煤柱,需要及时探放水。由于开采较大断层下盘煤层时上盘地层多为石盒子组地层杂色泥岩和砂岩,杂色泥岩遇水易膨胀,探放砂岩水钻孔施工难度大,易塌孔。钻孔施工过程中,通过采取控制给水量、钻进速度、钻杆转速及钻进压力,钻孔出水后及时安设疏水套管、疏水钻头等措施,解决了塌孔及疏放水孔胀堵问题。

汶上义桥煤矿矿建工程施工与管理

简要介绍汶上义桥煤矿建设过程中矿建工程质量管理和优化设计情况,主要施工技术措施,以及施工与管理效果。

厚松散层薄基岩工作面导水裂隙带高度预计方法

为了保障义桥煤矿6304工作面厚松散层下安全开采,在松散层拱理论基础上,揭示了采动覆岩裂隙场演化规律,提出了厚松散层下基于松散层拱结构的导水裂隙带高度预计方法。6304厚松散层工作面的裂隙带预计高度为33.82~40.05 m,探测高度为35.6~42.3 m,预计结果与探测结果基本一致。6304工作面共计开采煤炭资源35万t,实现了含水层下安全采煤。

化学材料壁后(间)注浆施工中的应用

根据义桥煤矿副井井壁淋水情况,采用化学材料进行壁后(间)注浆堵水成功实践,对同类井壁堵水施工具有启发及借鉴作用。

义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。