极薄煤层半煤岩巷道切顶成巷矿压规律研究

针对禾草沟二号煤矿1105工作面回风巷出现的矿压显现异常、支护困难等现象,结合矿井实际情况,确定采用沿空留巷支护技术。通过数值模拟和现场实测相结合的方法对切顶成巷矿压规律进行研究,研究结果表明:切顶留巷后,巷道顶板垂直应力明显下降,工作面回采过程中,顶板应力变化呈单峰分布,工作面超前支承应力影响范围大于60 m,工作面侧向支承应力影响范围约为60 m,当工作面回采到90 m时,巷道顶板垂直应力变化达到最大。根据矿压监测结果,薄煤层切顶爆破之后,恒阻锚索受力明显减小,成巷效果良好,恒阻锚索和巷道围岩变形均呈现“稳定—快速—缓慢—稳定”的变化趋势。巷道顶底板最大变形位置为巷道中部,顶板在工作面回采110 m后达到稳定状态,底板在工作面回采80 m后达到稳定状态。

复杂地质条件下薄煤层半煤岩巷快速掘进技术研究

为了解决部分矿区掘进技术落后的问题,通过对炮掘工作面技术及装备的研究,为煤矿快速掘进提供一个良好的发展环境。具体研究内容包括爆破工艺的改进、轨道运输系统的优化、带式输送机运输系统的优化、集中控制系统的应用、带式输送机机尾的改造与应用、液压锚杆机与侧卸式装岩机的配套使用以及联扣机在支护上的应用。通过对西铭矿实际应用案例的分析,研究结果表明,通过以上改进和优化措施,取得显著的效果,提高工作面的掘进速度和效率,降低事故风险。

半煤岩巷快速掘进技术研究

结合山西省某煤矿实际,合理选择掘进工艺与掘进设备、优化作业流程、优化巷道支护方式,在确保巷道稳定性的前提下,实现了对工作面半煤岩巷道的快速掘进作业,实际应用表明掘进速度提升效果显著。

浅埋深大断面半煤岩巷快速掘进支护技术

研究浅埋深大断面半煤岩巷快速掘进支护技术对薄及中厚煤层的安全高效回采具有重要意义。以布尔台矿12203主运顺槽掘进工作面为研究对象,采用理论分析、工程类比和现场应用等方法,对巷道支护方式和支护设计原则进行了分析,提出了巷道围岩支护设计方案。针对巷道围岩变形(顶板下沉和两帮收敛)情况,验证了支护设计方案的有效性和可行性,提高了矿井的安全高效生产,同时也为其他煤矿的浅埋深大断面半煤岩巷的支护提供了技术方案。

深井半煤岩巷破坏机理及支护参数研究

为探究深井半煤岩巷的破坏机理,验证支护参数的合理性,以山脚树煤矿211011回风巷为背景,研究了深井半煤岩巷道的破坏机理,结合工程实况对支护参数进行了验证。研究结果表明,深井半煤岩巷的破坏往往从煤层处开始向着岩层发展,巷道受应力作用煤层部分先破坏,岩层部分后破坏;在深井半煤岩巷支护时,需要提高煤层处的支护强度来保障巷道围岩稳定。现场矿压观测结果表明,本次支护参数合理可行,可有效保证工作面安全生产。

半煤岩巷快速掘进综合除尘技术

陕北矿业有限公司韩家湾煤矿井下半煤岩巷快速掘进过程粉尘浓度较大,已严重影响作业人员身体健康,制约矿井高产高效生产安全。通过分析半煤岩掘进巷道除尘能力水平,发现掘进工作面粉尘颗粒细且多为岩尘,现有的通风除尘设备无法及时排出。通过优化除尘设备,采用长压短抽综合除尘技术,数值模拟分析得出其除尘效率高,能进一步降低粉尘浓度,掘进头粉尘浓度降至5 mg/m 3以下,满足矿井安全生产需求。该技术为矿井掘进工作面质量标准化作业以及施工环境安全提升奠定坚实基础,具有显著的经济与社会效益。

薄煤层半煤岩巷围岩控制对策分析

薄煤层回采需要进行大规模半煤岩巷施工,其变形特征增强,支护难度增大。为有效控制半煤岩巷围岩,依据巷道自稳平衡特性对巷道支护参数及变形特征展开研究。研究表明,巷道高度相同时,两帮煤体的内摩擦角越小,围岩破坏深度越大,顶板的破坏范围及程度越大;巷道宽度越大,顶板破坏范围越大,普氏平衡拱越高。基于普氏平衡拱理论,得到半煤岩巷支护方案和巷道超前支护参数。通过现场应用,验证该研究的合理性。

液压张裂掘进法在半煤岩巷掘进中的应用

针对辛置煤矿东区地质条件复杂,已施工的轨道大巷和皮带大巷之间层位差别大,在设计时常需要在两条大巷之间施工断面较小、长度较短的联络巷作为回风、行人或运料通道,传统的炮掘法受政策影响和安全性较难控制等原因不宜使用,综掘法受巷道客观条件制约发挥不出机械优势等问题,通过利用断面中较软的含煤层更易人工创造充足的凌空面或自由面这一特点,提出采用液压张裂掘进法进行施工。结果表明,在半煤岩巷或巷道断面岩层占4/5以上的含煤岩巷中利用液压张裂掘进法掘进,单进水平满足要求,并在很大程度上减轻了职工的劳动强度。

迎采半煤岩巷切顶卸压围岩控制技术研究

为解决半煤岩巷道受侧向悬顶作用力与工作面超前支承力的叠加影响,以煤矿迎采对掘巷道为研究对象,利用理论分析、数值模拟研究迎采动工作面切顶留窄煤柱掘巷围岩变形规律,提出穿层锚杆+锚网索梯联合支护的支护方法。结果表明:迎采巷道在超前临近工作面前方10m到滞后30m阶段受工作面回采扰动影响大,需要加强支护以控制围岩变形;切顶对控制掘巷围岩变形作用明显,在煤岩分界面布置倾斜角度为20°的穿层锚杆,可以改善巷帮应力条件,有效控制帮底煤体变形。

浅埋大断面半煤岩巷道锚网索梁联合支护技术

针对中厚煤层大断面半煤岩巷道围岩破碎严重、易发生冒顶片帮事故的问题,以杨家村煤矿5-1_上煤层工作面顺槽为工程背景,采用工程类比、FLAC3D数值模拟及工业性应用等技术手段,开展了浅埋中厚煤层大断面半煤岩巷道围岩稳定性控制技术研究及应用效果评价。采用围岩松动圈钻孔成像仪对顺槽不同深度处围岩的破裂形态进行了探测,围岩破裂区范围为0~1.8 m,属于中大松动圈范围。采用CMW3.7矿用本安型锚杆无损检测仪开展了锚杆受力无损快速检测,锚杆轴力为设计锚固力的60.47%~88.71%,锚杆受力适中。矿压监测结果表明,锚网索梁支护结构有效地控制了大断面半煤岩巷道的变形,顺槽顶板下沉量为63~76 mm、两帮移近量为41~59 mm,可满足安全使用的要求。

深部高应力半煤岩巷变形机理及跨界高强支护技术

针对深部高应力半煤岩巷围岩变形持续时间长、变形量大及支护构件损伤破断等围岩控制难题,以渝阳矿N3702运输巷为工程背景,综合采用现场测试、理论分析、数值模拟和工程试验的方法,对半煤岩巷围岩变形机理和控制对策展开研究。通过巷道矿压监测与松动破坏范围测试,量化了半煤岩巷的矿压显现特征,揭示了半煤岩巷顶板泥页岩抗变形能力弱、锚索锚入坚硬硅质灰岩的深度较浅甚至未锚入、巷道所处高应力环境且其轴向近乎垂直于最大水平主应力是造成矿压显现剧烈的根源;基于自然垮落拱理论的成拱形态、锚杆组合梁和悬吊理论的组合压缩作用与悬吊作用,阐明了矩形断面巷道锚杆锚索支护时顶板低位“显形压缩梁”结构和高位“隐形压缩拱”结构的形成机制;在分析锚索锚固段所处位置岩性、自由段长度及锚尾施加预紧力大小对“梁-拱”锚固结构承载能力影响规律的基础上,提出了矩形断面半煤岩巷以锚杆配合锚索为主体支护构件的跨界高强支护技术方案,并开展了现场应用。实践结果表明:该技术有效地控制了深部高应力半煤岩巷持续变形,保证了围岩与支护构件的稳定与安全。

晋圣上孔煤业半煤岩巷支护方案与应用

晋圣上孔煤业1903工作面轨道巷为半煤岩巷,受巷道围岩非均质性影响,原支护方案下巷道变形破坏较严重。为有效控制巷道围岩,分析1903工作面轨道巷半煤岩巷支护技术与失效原因,并结合地质条件设计了锚(索)网喷联合支护方案。FLAC3D模拟和现场应用结果表明,改进后的支护方案使巷道顶底板、两帮移近量分别减少了8.69 mm、27.04 mm,锚杆(索)受力和围岩变形量均在可控范围内。

半煤岩巷快速掘进支护技术研究

针对黄白茨矿业0213_(上)202回风巷煤层开拓大巷(半煤岩巷)过程中巷道支护返修率高、回采巷道多次发生冒顶事故、巷道掘进工程进度缓慢造成采掘接替紧张的问题,利用FLAC3D模拟软件对支护参数进行优化,确定了最佳支护方案,同时通过对比综掘与爆破掘进确定了快速掘进方案。

“三软”半煤岩巷道围岩控制数值模拟研究

以某矿为工程基础,通过数值模拟与对比,分析了巷道不同支护方案的围岩应力特征、围岩变形特征、围岩破坏特征。研究表明,采取有横纵梯子梁的锚网索支护方案,在提高巷道围岩承载能力上起到了很大的作用,巷道围岩的应力峰值明显升高,围岩变形得到了有效控制,巷道的破裂深度明显减少,巷道围岩稳定性得到了显著提升。

复杂地质条件半煤岩巷掘进防突技术

在复杂地质,开展煤炭开采工作,必然要克服诸多困难。某煤矿区域1号煤层处于地质复杂区,瓦斯浓度高,没有天然保护层。对此,煤矿企业将2号煤层作为保护层,在1号煤层开采工作中,注重发挥半煤岩巷掘进防突技术的作用,以此维护煤炭资源开采工作的安全进展。基于此,举例分析复杂地质条件半煤岩巷掘进防突技术,希望能为煤矿安全开采工作提供借鉴。

极破碎围岩半煤岩巷变形破坏机理及支护控制研究

针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支护条件下,巷道变形破坏受到吸水膨胀、软弱夹层、节理等弱结构面多重影响,巷道变形破坏严重。提出了"全断面锚索+金属网、钢带、梯子粱"联合支护,经过现场实践,掘进巷道在新方案支护183天后,两帮、顶底板收敛变形明显减小,变形处于相对稳定状态,达到了支护效果。

深部回采工作面半煤岩巷支护优化设计的数值模拟研究

基于对峰峰矿区羊渠河矿地应力和煤岩力学性质的实际测量,结合羊渠河矿野青8459工作面的地质特点,对该工作面回采巷道进行优化设计。并通过数值模拟,对比分析了8种巷道支护设计方案,评价了各支护设计方案的支护效果,并最终选定施工指导方案。

含夹矸层半煤岩巷现场爆破试验研究

运用爆破理论 ,从炮眼孔径、掏槽眼布置方式、起爆时差等方面入手进行了多次现场试验研究 ,针对全断面含夹矸半煤岩巷的复杂岩层 ,提出了实现中深孔全断面一次爆破的施工方案 ,提高了施工速度与质量 ,创造了较好的经济效益。

大断面半煤岩巷快速掘进施工技术研究

根据1204巷掘进工作面的地质条件,结合现有掘进设备和安全技术条件,采用新型支护设备,优化工艺流程,合理安排施工工序,对影响快速掘进的因素进行分析,在改善作业环境和降低劳动强度的前提下,实现大断面半煤岩巷安全和快速地掘进。

半煤岩巷道围岩变形破坏分析及支护技术研究

曙光矿专用行人巷为半煤岩巷道,巷道变形破坏严重。利用霍克-布朗(Hoek-Brown)强度准则计算了专用行人巷的松动圈范围,并对巷道围岩破坏进行了岩层影像探测研究,基于松动圈支护理论提出了相应的支护措施,并对支护效果进行了现场观测,取得了良好应用效果。