高强预应力锚杆力学性能实验与支护研究

高强预应力锚杆支护是传统锚杆支护技术的进一步优化发展。由于深部巷道具有围岩破碎、高应力等复杂地质特征,更多的高强预应力锚杆替代传统锚杆应用于其中。本文通过理论分析,预应力转化试验,左右旋锚杆拉拔试验以及锚固力试验,对比分析高强预应力锚杆的力学性能,揭示了新型左旋高强预应力锚杆加固围岩的支护机理。研究结果表明:(1)理论分析锚杆在围岩中的作用机理,阐明了预应力锚杆对围岩的加固作用;(2)滚丝锚杆扭矩转化成预紧力的效率约为等强全螺纹锚杆1.7~1.9倍;不同直径的左旋滚丝锚杆力学性能均优于右旋全螺纹锚杆,左旋螺纹钢锚杆锚固力大于右旋螺纹钢锚杆;(3)分析新型左旋高强预应力锚杆的结构,其具有预应力高、锚固力高、有效断面大等优势。本研究为深部巷道围岩支护技术的优化与创新提供了有益的参考和借鉴。

深部高应力巷道围岩控制与支护设计

以新集一矿360606工作面为研究对象,通过现场调研、理论推导,分析出深部高应力围岩变形特征以及主动支护机理。应用数值模拟分析最佳支护参数,设计出巷道支护方案,再通过现场实践验证支护有效性。研究结果表明:(1)6煤巷道选用Q335左旋预应力锚杆,型号为φ22 mm×2 500 mm,其中巷道两帮的锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;顶板锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;(2)理论推导出浅部顶板临界离层值确定为60 mm,总的顶板临界离层值为90 mm,进一步取80%安全值为72 mm,现场测得数据远小于安全值。为深部高应力巷道的围岩控制与支护设计提供研究参考。

板集煤矿5煤层顶板离层临界值预测研究

本研究旨在探讨板集煤矿5煤层顶板离层临界值的预测规律,并分析了各因素对其影响以及灰色系统理论在预测中的应用。通过敏感性分析,确定了影响顶板离层临界值的主要因素,排名如下:巷道宽度(h_(w))>直接顶厚度(h_(z))>老顶厚度(h_(j))>锚索长度(G_(j))>5煤厚度(h_(m))>开采深度(H)。进行了线性和非线性拟合,得出顶板离层临界值的函数关系。根据拟合曲线,计算出浅部和深部离层界限值分别为46 mm和27 mm,总离层界限值为73 mm。此外,利用灰色系统理论对377 d后的离层量进行了预测,采用GM(1,1)模型训练得到了灰色预测模型。预测结果表明,2号测点巷道顶板离层总量为65 mm,与预期值和顶板离层规律相符。综上所述,本研究通过敏感性分析明确了主要控制因素,并提出了针对性的措施,减小顶板离层量。同时,应用灰色模型进行离层预测,显示出在此领域具有一定的优势和应用潜力。该研究为煤矿安全生产提供了一种可行的预测方法。

大倾角大采高俯采工作面开采技术研究

在大倾角大采高俯采条件下,以刘庄煤矿151301工作面为例,对回采过程中出现的关键技术问题进行了分析研究,探讨了该条件下综采工艺技术措施,并取得了显著的效果,可为类似条件下工作面的开采提供技术参考。

浅析煤巷锚杆支护技术及其施工管理

简要分析了煤巷锚杆支护的应用情况及发展水平,分析了煤巷锚杆支护设计的一般原则,对锚杆支护的施工进行详细的论述。

深井井筒基岩段井壁注浆技术

口孜东矿主井井筒井深679.43～690.53m含水层段涌水量高达17～25m3/h,通过注浆,将井筒出水量控制在了5m3/h以下,保证了安全生产。

回采工作面过联巷安全技术

联巷由于受回采工作面超前压力的影响,顶板破碎,容易冒顶,因此工作面过联巷时要采取措施加强顶板管理。文章以新集二矿1606工作面过1606提料上山为例,详细介绍了综采工作面过联巷安全技术。

大采高大倾角综采工作面一次采全高回采工艺

131105工作面煤层倾角为15°～29°,全层厚度为3.4～5.3 m,是新集矿区首个大采高大倾角综采工作面,通过采取各项有效措施进行回采作业,取得了良好的效果,并为矿区类似工作面回采积累了经验。

无极绳绞车多尾轮布置在掘进工作面辅助运输中的应用

基于巷道空间布置的影响,创新应用了无极绳绞车多尾轮布置。通过在各个转弯点安装尾轮,牵引车在各个尾轮覆盖的区段内直达运输,实现了无极绳绞车运输物料的多极化,减少调度绞车安装数量和运输环节,解决了分段接力运输的困境,有效降低了辅助运输风险点,减轻了作业人员的劳动强度,降低了管理难度和设备事故率,大大提高了运输效率,实现了设备集约、运输高效、人员精简和经济一体化的效果。

近距离煤层开采遗留边界煤柱下底板巷道采动附加应力计算

上覆煤层开采后,在煤层底板形成原岩应力区、弹性应力增高区、塑性区、卸压区、应力恢复区和压实区等6个区域,上覆煤层遗留边界煤柱附近围岩内形成“椭圆应力拱”结构,前拱脚位于应力恢复区,后拱脚位于弹性应力增高区,上覆岩层载荷通过前、后拱脚传入底板,并对下伏煤层巷道产生附加应力,明显影响到下伏煤层巷道稳定性。基于此,构建上覆煤层“椭圆应力拱”结构力学模型,数值模拟计算“椭圆应力拱”的圆心坐标、轴长和拱脚位置等形态参数,确定上覆煤层底板各区域宽度及其等效载荷,并计算下伏煤层底板巷道附加应力。研究表明,底板巷道附加应力与上覆煤层采高、煤层间距及巷道水平错距等密切相关。结合布尔台矿具体开采条件,依据围岩稳定性判据,合理确定下伏42煤开切眼与上覆22煤遗留边界煤柱的水平错距。