厚松散含水层坚硬顶板上提工作面压架机理研究

基于潘一煤矿1602(3)上提工作面开采地质和技术条件及压架事故分析,构建了不同覆岩结构初次来压的力学模型及UDEC数值模拟实验模型,获得了不同坚硬岩层组合条件下顶板运移、破断、应力演化特征。结果表明:由于厚松散含水层载荷传递作用,当顶板坚硬岩层组合及其厚度满足一定条件时,易发生冲击性复合破断,导致压架。研究揭示了厚松散含水层坚硬顶板条件下上提工作面压架机理,为类似条件下工作面安全开采提供了参考。

深部复杂顶板条件下回采巷道锚网索支护技术

以淮南矿区潘一东井1252(1)首采面为工程背景,针对不同地段顶板的不同赋存特征,提出分段进行支护参数设计的锚网索支护方案。通过FLAC3D数值模拟分析了不同支护方案下掘进、回采阶段巷道围岩的变形情况,模拟结果表明:分段支护下的回采巷道围岩变形量小,最大变形为砂质泥岩顶板段的两帮移近量,收缩断面率仅为12.6%,分段支护技术保证了巷道围岩稳定,满足经济安全回采要求。方案实施后,进行了表面位移矿压观测,实测结果与数值模拟计算结果较吻合。

松软低透气性煤层顺层钻孔全程套管预抽瓦斯技术

为了提高松软低透气性煤层的瓦斯抽采效果,针对潘一矿东区1252(1)首采工作面的特点,开展了松软煤层顺层钻孔全程瓦斯预抽技术实践,采取该措施后,单孔瓦斯抽采体积分数由原来的20%～40%提高到90%,瓦斯抽采纯量由原来的0.08 m3/min提高到0.25 m3/min,且最大单孔瓦斯抽采纯量达0.51 m3/min;评价单元瓦斯抽采纯量提升近35%,且流量稳定;单元抽采达标时间由传统预抽工艺的93 d,减少到采用顺层钻孔全程套管预抽瓦斯技术后的26 d,达到了快速消突和均匀消突的目的。

采动岩体应变-渗流耦合效应与致灾机理分析

为了研究承压开采背景下顶板岩层破断和渗流规律的时空关系特征,在理论分析的基础上建立了基于有限元数值分析的等效连续介质流固耦合数学模型,嵌入了应变—渗透系数的耦合本构关系,应用于工程实践。得出采场围岩渗透性演化规律、含水层中孔隙压力演化规律及采动破坏区发育范围与渗透性增大区对比关系。研究结果表明:将岩体渗透性演化规律与岩体采动破坏区发展规律共同作为计算和设计防水煤柱的判据,更加符合现场实际;研究成果对厚松散层高承压含水层下安全高效开采具有指导意义。

深部沿空留巷围岩变形特征与支护技术

以淮南谢家集第一煤矿深部沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析巷道围岩变形与应力分布特征。详细介绍深部沿空留巷井下试验,包括巷内基本支护、加强支护与巷旁支护设计,从巷道掘进、留巷,一直到留巷复用各阶段的矿压监测数据。通过围岩、充填体位移与锚杆、锚索受力数据分析,评价支护效果。井下实践表明:采用高预应力、强力锚杆与锚索作为巷内基本支护,单体支柱配铰接顶梁为加强支护,及膏体充填巷旁支护,能够有效控制深部沿空留巷围岩的强烈变形,保持留巷稳定。基于数值模拟与井下试验研究成果,分析巷内基本支护、加强支护与巷旁支护的相互关系,指出深部沿空留巷在顶板断裂位置、基本顶回转及围岩长期蠕变等方面与浅部留巷有很大区别,并提出深部沿空留巷支护设计原则。针对井下试验中存在的问题,提出改进意见。

潘一矿11518工作面顺槽高抽巷下向穿层孔施工、抽采成套技术研究

在顶板巷施工穿层钻孔对突出危险区煤层进行区域预抽消突,掩护煤巷掘进,突出了以"安全第一、以人为本"的安全生产理念,是行之有效防止瓦斯突出的区域措施。在确保安全生产的同时如何取得最大的经济效益,关键在于顶板巷预抽钻孔施工、抽采工艺。本文以潘一矿11518高抽巷为例,介绍高瓦斯突出危险工作面高抽巷下向穿层孔条带预抽掩护掘进的瓦斯抽采技术,为同类矿井保护层开采提供参考。

浅谈充水复杂残采区水害防治技术

本文分析了残采区老塘、老硐充水原因,提出了上行布置工作面、缩小工作面垂高、下机巷布置泄水眼、上微倾回采等防治水害的技术措施.实践表明,采用这套措施效果良好,这可为今后类似水文地质条件下的煤层开采,提供借鉴.

“Y”型通风强动压巷道围岩控制及加固技术

为解决"Y"型通风强动压巷道变形剧烈、围岩难以控制的技术难题,以潘一东井1252(1)工作面轨顺及轨顺底板巷为工程背景,在对巷道支护现状进行分析的基础上,按照"采前加固"、"采后维护",分区段治理的围岩控制及加固原则,分别采取以中空注浆锚索为主体的锚喷注支护和预应力加长锚索主动加固支护,有效地控制住了巷道围岩的剧烈变形。采用数值模拟及巷道变形量观测的方法对加固效果进行了检验。结果表明,工作面采过第二联络巷后,轨顺底板巷顶底板和两帮移近量分别为1 180 mm和675 mm;留巷后轨顺顶板下沉量、底鼓量及实体帮位移量分别为150、780、360 mm,说明经过强动压影响后,巷道围岩得到有效控制,从而保证了Y型通风工作面回风通道的畅通。