煤矿废弃U型钢改形锚索托盘尺寸优化

针对废弃U型钢改形锚索托盘在煤矿井下应用时发生较大弯曲变形,导致锚索支护系统失稳的现象,模拟分析了相同均布力作用下不同纵向长度改形托盘的力学特征,得出改形托盘受力特征随着纵向长度的增大呈非线性变化,但整体呈增大的趋势。推导了U型钢改形锚索托盘纵向和横向方向的弯曲变形方程,通过计算验证了数值模拟结果的正确性,得出U25型钢改形锚索托盘纵向长度为320 mm时为最优,并在井下进行了应用,取得了较好的效果,节约了煤矿支护成本。

三软厚煤层综放开采工作面窄煤柱合理尺寸研究

以赵家寨煤矿11采区的开采条件为背景,研究11208工作面下副巷煤柱的合理宽度,运用理论计算对煤柱宽度进行确定。通过数值模拟方法研究了不同煤柱宽度在开巷前和开巷后对巷道周围煤岩力学参数、巷道变形及塑性区的影响规律。结合现场实际情况,综合分析得出窄煤柱宽度取5m时,巷道稳定性较好。通过进行三软厚煤层综放开采工作面窄煤柱留设研究,对提高回采率具有一定借鉴意义。

废旧矿用U型钢改形锚索托盘变形破坏机理及控制对策

针对矿用U型钢改形锚索托盘受力过程中发生大的弯曲变形和孔口撕裂,导致锚索支护系统失效的现象,推导了U型钢改形锚索托盘弯曲变形破坏方程,模拟分析了均布荷载作用下改形托盘的力学特征,发现改形托盘4个角发生弯曲变形量最大,纵向路径弯曲变形明显大于横向,孔口易发生撕裂破坏。通过数值模拟与公式推导得出,两者计算结果的差值较小,进而提出了减小改形托盘发生弯曲变形和避免孔口发生撕裂的控制对策。在井下进行现场试验,取得了较好的效果。

大断面软岩硐室的加固技术研究

根据支护结构的承载性能和大断面硐室的变形特点,分析了大断面硐室的围岩加固技术;大断面软岩硐室加固的总体思路就在碹后进行壁后注浆以改善碹体与围岩相互作用关系,发挥支护的承载能力,并利用高强锚索支护,对瑞碹体支护或锚网支护结构进行结构补偿。

掘进工作面单轨吊运输系统的改进与应用

郑新煤电公司原采用的单轨吊设备在延伸时需人工将后边的轨道梁拆除,人工抬至前端延伸地点后再重新对接安装,没有彻底把人力省下来,针对这一问题,根据现场情况及单轨吊本身结构对其进行改进,将原单轨吊横梁加高,将原单轨吊的单一矩形单排滑轮改进成梯形双排滑轮通过单轨吊电机自身提供动力,促使轨道梁自身向前移动。经过在12208工作面下巷掘进过程的使用效果可知:使用自移式单轨吊运输材料,可以大大降低工人的劳动强度,提高了职工工作的安全系数,值得在其他矿井进行推广应用。

底鼓巷道高性能注浆加固材料试验研究及应用

底板注浆是治理巷道底鼓行之有效的方法，注浆材料的性能直接关系到底板注浆的实施与效果。通过优化现有注浆材料，采用试验室试验，研究开发了一种高性能注浆材料，确定了最佳配比。通过研究高性能注浆材料水灰比与黏度的关系、强度及膨胀特性得出：高性能注浆材料理想的注浆水灰比为0.8～1.0，潮湿环境下具有较好的微膨胀特性。在某煤矿进行了注浆试验，试验巷道底鼓量显著降低，取得了良好的试验效果。