深部软岩巷道变形机理分析及整体加固技术

针对深部软岩巷道大变形的控制难题,以陈四楼煤矿-720 m辅助水平回风巷为工程背景,采用现场监测、理论分析和井下试验相结合的方法开展了研究。对巷道变形机理进行了分析,得到了该巷道以肩窝处挤压变形、底板鼓起为主的变形特征,以及肩窝处应力集中是造成肩窝处变形量大的原因,提出了深部软岩巷道整体加固技术(主要由锚索+锚索梁+壁后注浆构成),并成功应用于实践,有效地控制了巷道的变形,保障了巷道长期稳定和使用安全。

牛鼻子交岔点巷道一次成巷施工技术

以陈四楼煤矿九采区胶带下山回风道交岔点巷道施工为工程背景,介绍了牛鼻子交岔点一次成巷现场施工方法及支护工艺。监测发现,采用该方法施工后巷道变形量较小,且能够有效保持巷道围岩稳定。

陈四楼煤矿跨越老巷施工技术

根据开采及上下位置关系的要求,岩巷掘进过程中经常要跨越老巷。目前岩巷主要以锚网喷支护为主,老巷被跨越时,锚网喷支护的加固拱受到破坏,锚杆失去承载能力,另外由于施工中爆破震动的影响,老巷围岩变形严重。结合陈四楼煤矿十五采区行人下山跨越21503皮带顺槽(岩巷段)现场施工经验,提出跨越前对老巷采取可缩性U型钢棚加固+掘进时小循环掘进跨越技术,结果表明,该技术能够有效的控制老巷围岩变形,保证岩巷正常掘进。

陈四楼矿深井软岩巷道复合支护技术

结合陈四楼煤矿深部软岩巷道掘进工程实践,对深部软岩巷道的变形机理进行分析。针对该矿深部软岩巷道变形规律提出了初期采用主动柔性支护对破碎围岩力学性能"固"(锚网喷支护)、中期预留变形量对高应力"卸"(复合支护间隔时间)、后期采用全断面高强度和高刚度支护对其流变变形强"抗"的刚柔耦合动态加固技术(套棚加固及注浆),并对新旧支护方案的效果进行了对比。现场监测数据表明,陈四楼煤矿南五北翼轨道上山采用锚网喷+套棚复合支护技术取得了良好的支护效果。

超前支护在煤岩断层带的应用分析

在岩巷掘进过程中,由于煤呈层状埋藏,并且存在一定的倾角,掘进过程中经常存在揭、过煤层现象。在穿煤施工过程中,经常遇到断层、破碎带等复杂地质构造条件,煤岩断层带岩石松软破碎、巷道压力大。迎面墙易片帮、顶板易冒落。既影响正常掘进又易发生事故,基于对陈四楼煤矿十五采区行人下山(下平巷)煤岩断层带复杂地质条件分析,提出管缝锚杆与金属网片相结合的超前支护方式。实践表明,该超前支护方案能有效控制片帮、冒顶事故的发生。从而保证安全快速的掘进。

中深孔光爆技术在硬岩巷道中的应用研究

目前,岩巷掘进的主要作业方式为炮掘,炮掘的循环进尺决定着掘进速度,因此,中深孔爆破的应用在岩巷掘进中日益广泛。中深孔爆破技术的实施受岩石条件的限制,在硬岩巷道中,炸药消耗量大、容易出现"抽炮"现象、炮眼利用率低,针对硬岩巷道中深孔爆破现场问题,对硬岩巷道中深孔爆破技术进行研究,通过改变掏槽方式、爆破参数、装药结构来改善爆破效果。本文以陈四楼煤矿为例,通过现场试验,对中深孔爆破技术在硬岩中的应用展开了研究。

岩巷穿煤施工技术的研究

由于煤呈层状埋藏,并且存在一定的倾角,岩巷掘进过程中经常遇到揭、穿煤层现象。在穿煤施工的过程中,必须克服地质构造条件复杂、岩石松软破碎、巷道压力大等困难。如果在揭、穿煤层期间采用传统的岩巷施工技术和支护工艺,不仅施工进度慢,影响施工进尺,而且巷道成型效果不好,威胁矿井安全生产。针对这一难题,结合陈四楼煤矿十五采区行人下山穿煤施工现场经验分析,总结出一套可行性较高的岩巷穿煤施工技术。

特殊岩巷抡尺定位方法

目前陈四楼煤矿岩巷的主要结构形式为直墙半圆拱断面,为了保证特殊岩巷的成型及掘进方向的精准性,在施工过程中必须采用一种有效的抡尺定位方法。一般巷道的掘进中,通过巷道中心与拱基线的交点确定圆心进行抡尺定位。但特殊岩巷(拐弯巷道、大断面巷道)由于断面大、中线不断变化等原因,普通的抡尺定位方法不能满足需要,永煤公司陈四楼煤矿通过采用一种特殊的抡尺定位方法,从而保证了岩巷拐弯及大断面硐室施工的精确性。

陈四楼煤矿岩巷穿越已掘巷道施工技术

煤矿井下岩巷掘进过程中,经常会遇到穿越已掘巷道现象。已掘巷道围岩应力受到破坏,导致穿越施工支护困难。目前岩巷支护手段主要为锚网喷支护,但锚网喷支护用于穿越巷道效果不佳,除因最小岩柱小于锚杆长度外,还容易发生剪切破坏,导致已掘巷道底板整体垮落。针对穿越巷道施工困难这一难题,结合陈四楼煤矿21504胶带巷岩巷段穿越-720 m辅助水平回风斜巷现场施工经验,提出对已掘巷道底板预注浆及采用可缩性U型钢棚+壁后注浆+棚腿锚索加固围岩的支护形式穿越已掘巷道。该方案的实施取得了良好的应用效果。

大倾角上山巷道耙装机移动与固定技术的应用

岩巷掘进最常用的方式为"炮掘",出矸设备为耙装机。结合陈四楼煤矿九采区皮带下山回风道24°上山巷道耙装机挪移及固定方法,提出几点耙装机挪移、固定的方法及注意事项,为以后类似条件下耙装机挪移及固定提供技术指导。

陈四楼煤矿深部软岩巷道支护工艺

基于陈四楼煤矿十五采区皮带下山(下平巷)采用锚网喷支护未达到预期效果的原因分析,且十五采区行人下山(下平巷),巷道围岩破碎,埋藏深,地压较大,巷道施工中支护难度大,巷道可锚性差,锚杆锚固无法控制巷道的变形。提出了对十五采区行人下山巷采用可缩性圆形钢棚与壁后注浆相结合的支护方式,实践表明,该支护方案有效的控制了巷道变形。对陈四楼煤矿具有类似工程地质及施工条件的其它深部采区软岩巷道支护方案的选择有重要的指导意义。

耙装机自动喷雾装置的研制与应用

井下粉尘是矿井不可忽视的问题,针对陈四楼煤矿井下实际情况,经过实践和探索,对耙装机自动喷雾装置进行了优化设计。应用该装置后,保障了耙装机启动时自动喷雾开启,提高了防尘效果,保障了员工的身体健康。

煤矿下山掘进巷道穿煤施工技术

随着煤矿开采向深水平不断延伸,对大坡度下山掘进巷道的支护要求也越来越高,尤其是巷道遇松软破碎带、过断层、穿煤时,如何保证特殊地段巷道支护的稳定性逐渐成为一项重要的研究课题。以陈四楼煤矿-720 m辅助水平回风斜巷穿煤支护设计为例,根据煤层与巷道法线方向上的距离变化,采用全断面锚索+双层金属网支护技术,有效增强了下山掘进巷道穿煤施工期间顶板的稳定性。

浅析岩巷爆破拒爆、残爆的原因及预防措施

煤矿井下环境比较复杂,在炮掘过程中产生拒爆、残爆的现象非常多,由于不能找出真实原因而采取盲目排查的方式,不仅对现场施工人员造成心理负担,更重要的是如果处理不当,容易发生爆破伤人事故。该文通过对井下爆破拒爆、残爆的原因进行了分析,并就此提出了相应的预防处理对策。

岩巷喷射混凝土质量制约因素及对策

针对目前喷射混凝土在井下巷道施工过程中存在的开裂、剥落、离层及喷厚不均等工程质量问题,提出了有效的预防措施,保证了巷道的安全施工,并积累了丰富的安全生产经验。

空气柱装药爆破效果及应用分析

陈四楼矿21504皮带顺槽(岩巷段)施工过程中,通过分析影响空气柱装药爆破效果的因素,结合具体的施工条件,合理设计爆破参数,取得了良好的爆破效果,对陈四楼煤矿乃至类似地质条件岩巷爆破施工具有理论指导意义。