厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法1:理论创新与工程应用

我国厚煤层开采存在巷道支护与煤柱损失的难题,本文以综合回采率与巷道支护一并解决的厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法为主要研究内容。首先,介绍了厚煤层错层位巷道布置采全厚采煤法,在此基础上,进一步给出了起坡段工艺特征。其次,结合沿空掘巷特点,给出该工艺跳采特征,结合巷道布置经典理论确定错层位巷道布置的机理及其巷道承载特点,从而消除跳采带来的孤岛煤柱问题及实现工作面采出率的最大化。最后,结合两种典型特征矿井介绍了该采煤方法的应用情况,发现该采煤方法在回采率、自然发火与巷道维护等方面的独特优势。

盖州煤矿残采区上行可采性研究

针对盖州煤业9#煤9103工作面的残采区上行开采问题,采用理论计算、数值模拟的方法对下部15#煤采空区上部覆岩的移动规律以及残采区遗留煤柱的稳定性进行研究,得出上方覆岩移动的"两带"高度,最终确定9103工作面可以进行安全开采,但需采取一定的防范措施。同时针对残采区上行开采影响下回采巷道变形破坏特点,提出多维多级支护技术与方法,与常规支护方式相比,其对围岩的控制效果显著增强。

煤层群开采遗留煤柱效应及跨掘巷道围岩控制研究

针对采区边界遗留煤柱下侧跨掘巷道存在特殊破坏段问题,以灵新煤矿沿空侧051606回风平巷为背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟及工业性试验的综合分析方法,通过研究巷道特殊破坏段现场矿压显现情况,基于半平面体理论建立的遗留煤柱效应影响力学模型以及跨掘巷道和回采期间精细化数值模拟,确定了巷道特殊破坏段的修复支护设计方案。研究结果表明:遗留煤柱效应影响下跨掘巷道围岩在遗留煤柱中轴线正下方主要受垂直应力影响,此处垂直应力大小为13.0~15.0 MPa,而在遗留煤柱两侧边缘位置下方主要受剪切应力集中影响,此处剪切应力大小为-6.5~-5.0 MPa和5.0~7.0 MPa;051606回风平巷跨掘期间顶板位置处最大垂直应力为14.4 MPa,底板位置处最大垂直应力为13.6 MPa,顶板位置处最大剪切应力为6.5 MPa,底板位置处最大剪切应力为5.3 MPa,且最大垂直应力位于遗留煤柱中轴线正下方,最大剪切应力位于遗留煤柱两侧边缘位置下方;051606工作面回采期间对于巷道特殊破坏段围岩的扰动影响分为无应力影响段(距遗留煤柱边缘大于16 m),超前应力影响段(距遗留煤柱边缘0~16 m)和叠加应力影响段(距遗留煤柱中轴线0~17.5 m)3个阶段,且受回采扰动影响护巷煤柱和顶板靠近护巷煤柱侧偏应力集中程度较高,煤岩体更易变形发生非对称性破坏;巷道特殊破坏段采用非对称锚索桁架支护系统修复后,后续051606工作面回采期间矿压监测到顶底板收敛量为143 mm,两帮收敛量为109 mm,较巷道原始断面尺寸收敛率分别为4.3%和2.2%,整体控制在5%以内,能够很好地满足行人、通风等需求。

ZnO对DCLR改性沥青抗永久变形及抗紫外老化性能影响

为了探究氧化锌(ZnO)对煤直接液化残渣(DCLR)改性沥青的抗永久变形及抗紫外线老化性能的影响规律,制备了不同ZnO掺量DCLR改性沥青,分别进行了多重应力蠕变恢复试验(MSCR)和全断面断裂能量试验。试验结果显示:当ZnO掺入DCLR改性沥青后,随着ZnO掺量的逐渐增大,DCLR改性沥青的Jnr逐渐减小、R逐渐增大、温度升高时的Jnr增幅与R降幅均减小、DCLR改性沥青断裂能密度增大且因随紫外老化时间的延长而造成的降速变慢,表明ZnO能够降低DCLR改性沥青温度敏感性、提高DCLR改性沥青抵抗永久变形能力及抗紫外线老化性能。

近距离煤层遗留区段煤柱下巷道合理布置研究

汪家寨煤矿7号煤已回采完毕,为确定7号遗留区段煤柱下影响下8号回采巷道的布置位置,通过数值模拟分析了不同内错距离时巷道的应力与位移分布特征,结论如下:(1)8号煤在遗留煤柱正下方垂直应力达到峰值,约为原岩应力的4.4倍,影响范围为距煤柱中心水平13 m;(2)随着巷道内错距离的增加,巷道受上方遗留区段煤柱的影响逐渐减小,当内错距离大于6 m后,巷道位于卸压区,确定了巷道合理的内错距离为6 m;(3)分析了现场实测的巷道围岩变形量,巷道围岩变形量整体较小,均在可控范围内,验证了巷道内错距离选择的合理性。该技术可为类似矿井提供参考。

两段式干煤粉加压气化炉气返室结构有限元分析及改善焊缝残余应力的工艺措施

主要利用有限单元法对两段式干煤粉气化炉气返室筒体大开孔进行应力分析,并通过JB4732进行了应力评定,同时提出控制焊接预热和道间温度、焊接坡口的设计和控制焊后热处理等工艺措施来减少斜接管和环缝的焊缝残余应力所造成的不利影响。

近距易燃煤层采空区残煤综放复采技术矿压显现研究

利用矿压显现理论,对白家庄矿业公司39713工作面近距易燃煤层采空区残煤综放复采技术矿压显现进行分析,重点研究了工作面及两巷超前支护段矿山压力显现,为类似工作面及矿井开采提供实践经验及理论总结,以达到安全回采的目的。

残留区段煤柱下近距离煤层回采巷道布置方式研究

残留区段煤柱下近距离煤层回采巷道的布置方式与位置选择十分重要。以青龙煤矿下部煤层21806工作面回采巷道的布置为研究背景,通过理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了16^(#)煤层底板的最大破坏深度、残留区段煤柱所承受的载荷大小以及煤柱附近底板岩体的应力分布,利用数值模拟和经验公式确定了21806工作面回采巷道的布置方式与位置。结果表明:16^(#)煤层底板的最大破坏深度为8.6 m,煤柱所承受的均布载荷为10.5 MPa;随着深度的增加,煤柱附近底板岩体垂直应力峰值位置始终位于煤柱中心正下方,水平应力峰值的数量由1个变为2个,位置由煤柱中心正下方逐渐向采空区正下方移动,剪切应力峰值位置变化不大;由不同布置位置的回采巷道掘进后围岩应力特征和经验公式确定21806工作面回采巷道采用内错15 m布置。