复合岩层顶板沿空留巷主动卸压控制技术研究

针对复合岩层顶板沿空留巷矿压显现剧烈、巷道变形量大的控制难题,在分析留巷顶板破断规律的基础上,建立力学模型,分析了巷旁支护侧顶板悬顶长度对充填墙体附加载荷及留巷稳定性的影响,揭示了通过人工干预悬顶长度减小巷旁支护体受力状态的控制原理。通过分析水力压裂切顶卸压机制,提出了复合岩层顶板沿空留巷主动卸压控制技术,超前对围岩深部采用水力压裂切顶卸压技术减小悬顶长度,改善围岩应力。新景煤矿现场工业性试验表明,水力压裂切顶卸压技术的应用使复合岩层顶板沿空留顶板锚索受力降低12.1%,巷顶底板移近量减小约33.5%,效果显著。

立井煤矿深埋长距离岩巷全断面硬岩掘进机施工技术研究

针对我国煤矿岩巷掘锚失衡、成巷效率低问题,采用理论分析、仿真模拟及现场试验的方法,开展了煤矿巷道全断面硬岩掘进机盾构法施工适应性及系统匹配性分析,提出了影响立井煤矿巷道盾构法施工效率的四个关键因素,包括设备出入立井、快速组装与运输、轨迹控制及快速支护。结合矿井现有条件,设计了井下大型硐室设备组装与拆卸平台,优化了施工工艺,形成了集掘、支、装、转、运、喷多工序协调统一的盾构施工技术体系。研究成果在阳泉新景煤矿岩巷掘进中首次成功应用,实现了最高月进尺608m,最高日进尺31.5m,创造了煤矿单次掘进、一次成巷3490m的水平,大幅提高了岩巷成巷效率,缩短了矿井准备周期,取得了显著技术经济效益。