新桥煤矿留小煤柱沿空掘巷围岩控制技术

2203胶带巷是新桥矿第1个留小煤柱的沿空巷道,依据新桥矿2203工作面的地质资料及井下实际调研,分析巷道围岩结构及特点,通过理论分析并运用离散元数值计算软件FLAC5.0,分析了不同煤柱宽度下巷道围岩应力分布及位移情况,确定该巷道合理煤柱宽度为5.5 m;结合煤柱宽度,并运用数值模拟分析了不同支护方案下巷道围岩应力分布及位移情况,确定了该巷道最优锚杆支护参数。同时提出了一套强调附件整体支护强度、刚度和高预紧力的沿空掘巷围岩控制技术,巷道采用高强锚杆、长锚索及高刚度的M型钢带加沿空帮桁架联合支护形式,有效控制了巷道在不同时期的变形。通过矿压观测,巷道维护效果良好,实现了预期目标。

高水速凝材料在超高冒顶巷道治理中的应用

为治理断层所引起的超高冒顶,根据高水材料可速凝、初期强度高、流动性好、凝固时间可调和渗透性强的特点,采用高水材料注浆成功治理了新桥煤矿-550 m水平南翼运输大巷的超高冒顶区,封堵了高达8.5 m左右的冒落空洞,并加固了冒落区的围岩,提高了破碎围岩的整体性和稳定性,有效防止了冒落空洞的再次冒顶和坍塌。

SF_6示踪法结合数值模拟确定钻孔抽采有效半径的研究

为了准确测定煤层钻孔抽采有效半径,达到理想的瓦斯抽采效果,根据城郊煤矿深部煤层实际赋存条件,在对比分析多种测定钻孔抽采有效半径方法的基础上,将SF_6气体示踪法与COMSOL Multiphysics数值模拟法相结合,利用实测结果与模拟结果确定了该矿试验区钻孔抽采有效半径。研究结果表明:在抽采钻孔直径为92 mm、抽采负压为15 k Pa的条件下,预抽60 d后,钻孔抽采有效半径为1.73 m。

深部软岩巷道围岩稳定性综合分析及支护实践

针对城郊煤矿深部巷道围岩变形破坏现象,分析了深部巷道围岩工程地质特征,得出巷道围岩处于极不稳定状态,显现出较明显的高应力软岩巷道的变形破坏特征;数值计算结果表明,巷道四周角部位置形成了4个高剪应力区,剪应力约为2.1 MPa;而巷道底板所受剪应力较小,为0.1 MPa,但受底板两侧高剪应力区的影响较大。选取锚杆预紧力与锚索预紧力协同作用的支护方式对深部巷道围岩进行支护设计,不仅能够有效控制围岩的变形,而且能够使巷道围岩快速达到稳定,实现控制围岩大变形的目的。现场应用监测验证了协同支护方式对巷道的变形起到较好的控制作用,体现出预应力锚杆(索)的主动支护作用。研究结果对城郊煤矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。

交叉点区域软岩巷道围岩治理技术实践与应用

简要介绍了采用墩柱、锚索、注浆联合支护方式治理新桥煤矿井底车场3#交叉点区域软岩巷道的基本方法与措施。该技术为类似条件下交叉点区域软岩巷道的根本治理提供了有效技术途径,具有一定的实用和推广价值。

近风化带泥岩顶板回采巷道锚网(索)支护技术

隐伏型煤田风氧化带岩层裂隙发育,岩体强度低,靠近风氧化带掘进巷道支护困难。本文在分析新桥矿南一采区2107工作面回风平巷靠近风氧化带掘进时围岩变形特征及其影响因素的基础上,根据风氧化带区域传递水平力较差的特点,利用数值模拟分析了不同水平应力作用下巷道围岩塑性区特征,提出了巷道支护对策和巷道支护新方案。并利用数值模拟分析了新、旧支护方案的围岩应力特征以及围岩塑性区分布,现场应用效果良好。

深埋巷道围岩工程地质特征及松动圈厚度测试

巷道围岩工程地质特征及松动圈厚度是确定合理支护参数的重要依据。以城郊煤矿二水平深埋巷道为研究对象,通过室内实验,综合研究了大埋深巷道围岩力学性质、水稳性特征、完整性等工程地质特征;采用地质雷达探测技术对围岩松动圈范围进行测试,通过雷达波形图分析,得出围岩松动圈范围。研究结果为该矿深部巷道稳定性分析、支护方式及参数设计提供了依据。

井底煤仓设计与施工技术研究

在对井底煤仓设计简要分析的同时,着重从井底煤仓设计对施工的影响进行论述,并结合实例,对井底煤仓设计进行改进,力求施工工艺更趋简单,更符合实际使用要求。

城郊煤矿通风阻力测定及系统优化分析

针对城郊煤矿通风系统现状,选取3条主测路线及3条辅测路线对矿井通风阻力进行测定。为了保证测试的精确性,现场采用两点同时法进行测定,从而准确掌握矿井各巷道的阻力分布情况,有利于获得可靠的基础参数,从而为通风系统优化提供依据。利用通风网络解算软件对当前的通风系统进行解算,验证测定结果的可靠性,并针对城郊煤矿东翼回风下山贯通后的通风系统进行解算分析;根据阻力测定结果,查找通风系统存在的问题并提出建议。

复杂地质构造工作面开采技术实践

通过施工改造巷优化工作面布置,对部分工作面进行搬家,小面回采过落差18 m的F131断层;在选取合理的爆破参数的基础上,采用放松动炮破顶直接过落差为7.7 m的DF20断层。2种过断层方案在同一工作面的成功应用,降低了复杂地质条件对工作面回采的影响,减少搬家次数,实现连续开采,提高了工作面回采率。

岩巷围岩介质中冲击震动波传播效应数值模拟及频谱特性分析

为了研究冲击矿压发生时岩巷围岩介质中冲击震动波传播衰减规律以及巷道围岩响应特征,以传播效应分析模型为基础,采用FLAC3D模拟软件建立数值模型,在模型内部加载冲击震源动力条件,并分别在指定位置布设冲击震动波监测点,利用Dynamic动力分析模块进行模拟运算,运用MATLAB软件对各测点采集的冲击震动波信号进行频谱特性分析,进而研究岩巷围岩介质中冲击震动波传播效应。研究结果表明:(1)冲击震动波能量沿巷道走向与震源的距离呈幂关系衰减,短距离内震动波能量衰减很快,达到一定距离后能量衰减不明显。(2)顶板监测到的冲击震动波能量最大,肩窝受到的震动影响次之,帮部和底板区位受到的震动影响相对最小。这些结论为进一步研究冲击矿压发生过程中冲击震动波传播规律以及对煤矿巷道的损伤破坏特点提供理论基础。

大断面岩巷机械化作业线快速掘进技术

以城郊煤矿二水平南翼轨道大巷为对象,从钻、爆、支、排等影响快速掘进的因素着手,研究并应用了"液压钻车钻眼+空气柱光面爆破+单轨液压临时支护+挖掘装载机+胶带运输机+矿车"连续排矸的机械化作业线。该机械化作业线提高了岩巷掘进速度,降低了劳动强度,改善了掘进工作面作业环境。

深部对拉工作面采动底板变形破坏特征模拟

为了探究深部对拉工作面采动煤层底板变形破坏特征,基于城郊煤矿二水平深部完整底板某典型对拉工作面地质和开采条件基础上,进行了地层岩组划分,建立了该工作面开采的工程地质模型。通过三维数值模拟详细分析了充分采动后该面底板不同深度最大竖直应力和塑性区的分布特征,发现了这2个重要参数在底板延深方向均具有较明显的分带性特征,在判断底板破坏深度方面具有较好的一致性,获得了该对拉工作面采动底板破坏深度在27 m左右。

新桥煤矿主要通风机压力传感器优化设置

新桥煤矿主要通风机的压力传感器显示值一直偏高,不符合《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ1028-2006),经过实测对比,压力传感器不能正确反映实际情况。经过工程技术人员的分析和诊断,认为其位置不正确,然后进行改造。改造后,彻底解决了主要通风机压力传感器显示的问题,为矿井的安全生产提供重要保障。