近距离煤层采掘关系对下位巷道围岩变形规律影响研究

近距离煤层上煤层工作面与下位煤层巷道采掘关系发生变化时,巷道围岩变形失稳机理会更加复杂,而目前针对上煤层工作面与下位煤层巷道推进方向不同时巷道受载动态演化规律及失稳特征的研究较少。以陕北能东煤矿近距离煤层为研究对象,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对上煤层工作面回采后下位煤层巷道的稳定性进行了研究。理论分析得出,上煤层工作面开采后所产生的底板裂隙深度为22.5 m,未发育至下位煤层巷道。按采掘空间位置关系将回采工作面与巷道分为相向、相交、背向3个状态,数值模拟当巷道与工作面的空间位置关系发生变化时下位煤层巷道围岩的变形情况,结果表明:①上煤层工作面与下位煤层巷道的采掘关系为相交与背向推进时,巷道围岩应力呈先增后减再增的趋势,在推进距离为90 m时,最大应力为6.5 MPa,应力集中系数为1.49,在推进距离为100~110 m时,巷道围岩应力降低幅度最大,降低了53.2%,在推进距离为150 m时应力最小,为0.95 MPa,之后不断增大,直到恢复至原岩应力。②巷道围岩位移量在推进距离为100~150 m时增长幅度较大,在150 m时顶板位移量达到最大,为0.036 m,随着巷道越接近边界煤柱,其巷道位移量越小。现场实测结果表明:上煤层工作面过下位煤层巷道时,巷道位移量显著增长,顶板最大位移量为3.41 cm,与数值模拟结果一致;相交推进过程中若地质条件简单可以适当加快推进速度,减小上煤层工作面开采对下位煤层巷道的影响。

煤矿井下无轨胶轮车行车岔路口和弯道识别方法

针对煤矿运输路线复杂,巷道内岔路口和弯道较多的现状,易给井下运输安全带来隐患;设计了一种煤矿井下无轨胶轮车行车岔路口和弯道识别方法。首先,将中线点结构化,形成巷道地图;其次,利用相邻时刻的车辆位置关系,确定行进方向;再次,结合巷道地图结构属性,判定车辆前方是否存在岔路口或弯道;然后,采用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法,求解车辆当前位置至疑似目标的最短路径,进而判定是否为对向目标;最后,借助车载终端为司机提供安全性语音提示。在某矿的试验结果表明:方法逻辑判断准确,逻辑响应时间约为32 ms。

煤巷综掘辅助运输装置研究

煤矿巷道掘进速度对采掘接替和正常生产具有重要影响。在煤矿巷道掘进工作中,综掘机械施工工艺已成为提高煤巷掘进速度、实现快速掘进的关键。介绍了综掘机大倾角出煤应用和技术发展水平,针对倾斜巷道出煤中地质复杂和运输系统不通畅等实际难题,提出了有效的解决方案,通过优化马达选型、漏斗与星轮设计、外接液压系统等改进措施,可显著提升运输系统工作质效。

煤矿井下智能封闭辅助运输警戒系统的研究

针对煤矿进行集中轨道巷采用无极绳、卡轨车连续化运输的过程中,由于巷道岔口比较多,不能有效防止运输区间行人,易发生运输事故,提出了建设智能封闭运输警戒系统。本文以山西焦煤集团有限责任公司官地煤矿中六区轨道巷为研究对象,利用智能人员识别摄像仪、红外识别传感器、警戒栏、声光语音报警等装置组成警戒系统,实现了运输作业过程警戒栏自动关闭、人员闯入自动报警、智能抓拍、智能停车及远程人工警告等功能。现场实际应用表明,该方案能够有效地避免人员闯警戒的问题,实现运输区域智能封闭,保证了运输作业安全,减少了人员投入,提升辅助运输效率。

赵楼煤矿中部辅运大巷掘进工作面支护技术

为保证工作人员在煤矿内部的生命安全,设计了巷道掘进工作面支护技术。以赵楼煤矿中部辅运大巷为工程实例,研究了支护技术的工艺流程。设计了巷道断面截割与顶网铺设的方法,并设计了巷道内围岩注浆支护方法。实验结果表明,在巷道表面位移的监测中,顶底板相对位移量及两帮相对移近量均在预期数值范围之内,在巷道顶板岩层位移的监测中,掘进阶段与回采阶段的位移值也在可控范围之内。由此可见,该支护技术具备较好的效果,可以被大范围应用。

云南某矿13206辅运顺槽整修支护应用实践

为解决云南某矿13206辅运顺槽巷道服务时间长、年久失修、初设时设计已无法满足当今生产需求等问题,根据13206综采工作面安装及回采使用要求,研究了锚体系统与深部围岩形成深部围岩控制系统,壳体系统与浅部围岩形成浅部围岩控制系统,采取合理的支护形式,进行巷道整修确保施工期间的施工安全及工程质量,使其得以满足当下生产需求,实现煤矿安全高效回采。

无轨胶轮车行驶巷扬尘影响因素数值模拟

为探讨煤矿井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘分布规律和影响因素,基于COMSOLMultiphysics5.0建立井下无轨胶轮车行驶过程中扬尘的三维模型。研究积尘负荷、风速、颗粒密度、颗粒直径、无轨胶轮车行驶速度等5因素5水平25种情况下,扬尘浓度的分布。分析以上5个因素在不同空间位置上对扬尘浓度的影响水平。结果表明：无轨胶轮车行驶时巷道内不同高度处扬尘浓度分布趋势不同;积尘负荷对全巷道扬尘浓度均有显著影响;无轨胶轮车尾后5 m至车头前23 m范围内风速对扬尘浓度无影响;行驶速度对无轨胶轮车头前3~28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响,颗粒密度和直径对无轨胶轮车头前23-28 m范围内中间高度和行车侧扬尘浓度有显著影响。

塔山矿1070辅助运输大巷加固支护技术

同煤集团塔山矿1070辅助运输大巷原支护采用传统的锚网喷支护方式,支护效果不理想,造成围岩大面积破坏,巷道返修工作量大,维护费用高,直接影响矿井的正常生产和经济效益。结合现场实际,在原支护基础上采用高强度高刚度锚注加固技术,取得了较好的支护效果,从而确保了矿井正常安全生产。

综采设备辅巷多通道快速回撤在神东矿区的应用

论述了神东矿区辅巷多通道的巷道布置及支护形式,详细介绍了综采设备多通道的快速回撤工艺流程,通过对典型综采矿井采用辅巷多通道快速回撤综采设备使用时间的统计,总结出采用辅巷多通道快速回撤综采设备的优点。

注浆技术在煤矿加固防渗中的应用

柠条塔煤矿因受天然状态下的烧变岩接受大气降水补给,沿烧变岩底部由东南向西北汇流补给3-1煤层,造成3-1煤中央辅运大巷左侧区域富含地下水,煤壁渗水量较大,给矿井的长期安全生产造成一定的威胁。通过煤壁左侧注浆,有效封堵了地下水源,煤壁渗水量明显减小,注浆效果良好。

掘辅运配巷缩小工作面绕过陷落柱NPT技术优化

为研究工作面安全高效绕过陷落柱技术,依据平朔井工一矿实际生产情况,采用掘辅运配巷缩小工作面绕过陷落柱,分析了绕过陷落柱期间的主要工序及其衔接关系,利用NPT技术对绕过陷落柱工序安排进行优化,确定了总工期与关键路线;并计算确定了各工序合理的开始与结束时间,从而实现高产高效安全生产。

特大型现代化矿井综放开采配套新技术

介绍了济三煤矿高产高效的综放开采工艺与高效快捷的无轨胶轮车辅助运输系统,提出了适应新型辅助运输方式与全煤倾斜大巷分区域开拓特点的带区巷道布置体系,其配套创新技术有效地提高了综放开采的效率,为矿井的高产高效创造了条件。

煤矿硬岩巷道快速掘进成套装备研究

通过对硬岩巷道岩石岩性的分析,得出了不同巷道岩性不同,应研制不同的硬岩巷道掘进设备的思路。在实践中,研究出2类硬岩巷道掘进成套装备。经多个煤矿应用,验证了2类硬岩巷道掘进成套装备不仅提高了生产效率,而且提高了煤矿生产的安全性,推动了煤矿硬岩巷道掘进全面实现机械化的进程。

塔拉壕矿3203辅运巷顶板变形破坏机理及支护技术研究

针对塔拉壕矿3203辅运巷围岩稳定与支护问题,通过现场实测和数值模拟分析了辅运巷的围岩变形破坏特征及其机理。结果表明:在工作面后方,巷道围岩开始出现变形破坏,随着工作面推进,破坏程度逐渐变大,当工作面推进300~400m后,巷道围岩开始趋于稳定。为防止发生冒顶事故,根据辅运巷顶板塑性破坏规律,提出了顶板分类补强支护措施,选择合理补打锚索、架棚支护等支护措施,以保证巷道安全。

神东矿区长距离倾斜辅助巷安全避险设施研究

针对神东矿区长距离倾斜辅助运输路线易发生事故,且目前没有相关车辆安全避险设施设置技术要求的现状,在综合分析各种影响因素的基础上,提出了避险车道、防撞墙、简易防撞点3种避险设施设置技术要求及现场施工技术要点,并在神东煤炭集团进行了技术推广应用。应用结果表明,车辆避险设施有助于降低事故发生率。

轻型单轨辅助运输技术在权台煤矿的应用

介绍了轻型单轨辅助运输技术的发展状况、结构组成、工作原理、技术参数以及在徐州权台矿的应用情况。通过性能试验和工业性运行,取得了很好的应用效果,对中小型矿井采掘工作面巷道运输具有很好的应用前景。

配备辅助通风的高温矿井采掘区温度分布数值模拟

巷道高温是制约深部开采的一个重要因素。为了更好地发挥辅助通风设施的作用,提高短距离高温矿井的通风降温效果,采用数值模拟方法研究辅助通风设施对巷道降温效果。通过建立数值模型,设置有无辅助通风设施、不同辅助通风设施长度、不同辅助通风设施与墙壁之间的距离以及不同进气道风速等条件,分析掘进巷道的冷却情况。结果表明:无辅助通风设施的巷道仅靠增加进气道风速无法获得显著的冷却效果;在增加辅助通风设施的情况下,随着辅助通风设施长度的增加,掘进巷道的冷却效果越来越好,当辅助通风设施长度增加到一定程度后通风降温效果开始下降;增加辅助通风设施与墙壁之间的距离可显著提高通风降温效果;在辅助通风设施长度和辅助通风设施与墙壁之间距离固定的前提下,增加进气道风速可改善冷却效果,但随着风速增加,冷却效果改善越来越不明显。

李家塔煤矿含水岩层条件下辅运大巷支护数值模拟分析

井工煤岩巷道开掘中常遇地下含水岩层,由于含水煤岩体削弱自身承载强度,导致巷道存在安全隐患。针对含水岩层条件下的巷道围岩稳定性问题,本文结合李家塔煤矿2煤组辅运大巷遇含水岩层条件,通过数值模拟对比含水岩层条件下与无水条件下的巷道围岩受力破坏特征,进而分析含水岩层条件下巷道围岩支护控制方案。分析得出,含水岩层条件对巷道围岩应力集中峰值大小的影响无明显差异,但二者所导致围岩应力破坏深度显著增加;含水岩层条件下锚杆支护效果有限,不宜过度增加锚杆支护密度,应当侧重采取以锚索悬吊支护为主,并重视锚索悬吊锚固系统的承载稳定。“高预应力高强锚杆+锚索协调支护+混凝体喷浆”的联合支护方案能够对含水岩层条件下巷道围岩起到支护稳定控制作用。

深井高突煤层平硐石门辅助揭煤技术研究

为解决平煤股份十矿己15-24100机巷石门揭煤难题,根据井下煤层赋存地质条件,在己15-24100机巷向采面方向5m处施工一条66m揭煤辅助巷,巷道位于己15煤层顶板以上7m,向下施工穿层预抽钻孔,辅助巷的施工提高了钻孔施工的精度、扩大了钻孔的覆盖范围,结合己15-24100机巷钻孔,在机巷掘进头和平硐石门辅助揭煤巷同时施工抽采钻孔,消除煤层的突出危险性。

简化矿井辅助运输系统的技术研究

大同煤矿集团公司四台矿在开拓14#层410盘区的过程中,由于辅助运输系统出现折返运输,给盘区生产带来非常大的影响,为此综合矿井大巷位置、盘区巷道及工作面布置等因素,对盘区轨道巷重新进行布署,在保证合理、安全生产的前提下,有效地简化了盘区辅助运输系统,达到了提高矿井产量和经济效益的目的。