腐蚀环境下锚杆慢应变速率拉伸实验研究

针对锚杆在腐蚀性介质水中易发生腐蚀而导致锚杆支护失效的问题,对煤矿常用锚杆进行化学成分分析,采用慢应变速率应力腐蚀试验机进行SSRT试验,并对比了断口形貌。研究结果表明:标准溶液中锚杆表现出较高的应力腐蚀敏感性,塑性参数的敏感程度大于强度参数,塑性参数均低于在空气中的数值;表面处理锚杆依然表现出应力腐蚀敏感性,主要表现为延伸率的降低,特别在应变速率为1×10^(-5)s^(-1)和1×10^(-7)s^(-1)表现更加明显。此外,拉伸速率与SCC的断口形貌具有直接相关性,拉伸速率越大,断裂方式越接近塑性断裂,拉伸速率较小导致材料出现脆性断裂特征。总体来看,在设计和使用腐蚀性锚杆时,需要考虑其应力腐蚀敏感性指数,并且在实际使用中要注意控制拉伸速率,以减小试样应力腐蚀敏感性的影响。

非对称开采条件下工作面“多向应力”变化特征研究

在非对称开采条件下,工作面受上覆岩层自重应力、超前支承应力、采空区侧向支承应力和回风巷煤柱应力等“多向应力”叠加影响,使得工作面应力呈“非对称”性。为研究非对称开采条件下工作面“多向应力”变化特征,基于微震监测、应力在线监测和理论计算,对母杜柴登煤矿30202工作面回采过程中所形成的非对称开采条件下的应力变化进行分析;并基于工作面所受应力条件和围岩体结构条件,分析了“多向应力”叠加显现机理。结果表明:30202工作面回采期间,煤柱支承应力沿走向分为应力升高区、应力明显降低区、应力缓慢降低区和应力稳定区,其应力峰值主要集中在工作面前方40 m左右,应力集中系数平均为1.61;在非对称开采阶段,在走向方向工作面超前支承应力影响范围较回采初期增加了100 m左右;在不考虑垂直应力影响的情况下,相邻工作面采空区的侧向应力对30202工作面倾向方向的影响范围为44 m,应力最大值为56.1 MPa。在“多向应力”耦合作用下工作面在回采过程中产生能量集聚,并在采动扰动下发生能量释放,满足了大能量事件发生的基本应力条件;同时在扰动条件下采空区发生高位顶板错动,以及围岩支护薄弱为大能量事件的发生提供了围岩结构条件。研究结果可为工作面非对称开采条件下采场矿压显现规律研究、顶板控制和巷道支护设计提供指导。

坚硬难垮顶板水力压裂初次放顶技术研究

鄂尔多斯矿区工作面初次来压步距一般为40～70 m。工作面初采时,90%以上的工作面需要实施爆破强制放顶,否则易造成工作面顶板大面积悬空,一次性垮落时往往伴随强烈的动力现象,造成设备损坏、危及人身安全等恶性事故,严重影响矿井的安全生产。目前我国难垮顶板的控制基本是以爆破为主,注水软化为辅的方法,母杜柴登矿井3-1煤顶板属于坚硬难垮落顶板,30201首采工作面采用爆破强制放顶,而30202工作面经过调研最终确定使用水力压裂进行软化顶板,以达到最终目的。结果表明,水力压裂可有效弱化坚硬顶板、破坏其完整性,削弱顶板的强度和整体性,使采空区顶板能够分层分次垮落,达到减小或消除坚硬顶板对工作面回采危害的目的。

冲击地压特厚煤层综放工作面切眼放顶煤开采工艺实践

阐述冲击地压特厚煤层综放切眼放顶工艺技术实践,介绍了综采切眼放顶煤取得的效果,对义马煤田在冲击地压煤层切眼放顶煤开采有一定借鉴意义。

冲击地压特厚煤层综采放顶煤开采工艺探讨

结合冲击地压特厚煤层综采放顶煤开采工艺技术实践,介绍了综采放顶煤取得的效果,同时,对所采取的防冲和防灭火措施进行了介绍,对具有冲击地压倾向性的义马煤田开采有一定的借鉴意义。