深井大型硐室厚坚硬底板破坏机理及控制技术

针对深井大型硐室厚坚硬底板底鼓难题,以千米深井唐口煤矿绞车房硐室为工程实例,研究底板破坏机理:深井大型硐室厚坚硬底板开挖初期表现出明显的分层屈曲损伤破坏特征,随后在高应力作用下沿损伤破坏面滑移错动鼓起;以薄板屈服理论推导了底板屈曲破坏临界载荷。以控制厚坚硬底板的屈曲损伤破坏为出发点,基于硐室底板整体加固控制原则,提出了底板组合桩基群加固治理技术:以反底拱技术为基础,借助底板横向组合钢梁及双层链接钢筋网,辅以混凝土整体浇筑组合形成底板强基础梁结构,均衡底板受力,防止局部地点高应力集中;以高预应力锚索束和高压封闭注浆技术胶结加固围岩形成底板组合桩结构,阻断围岩应力向底板传递和转移;最终形成多排锚索束张拉强基础梁的组合桩基群结构,现场应用效果良好。研究成果对于当下日益加深的深部大型硐室及大型地下空间支护具有一定的指导和借鉴意义。

动压巷道坚硬底板底鼓治理施工技术研究及应用

为解决动压巷道坚硬底板底鼓无法通过风镐进行起底作业的难题,基于巷道围岩治理安全高效的施工需求,引入了"静态破碎技术"辅助治理坚硬底板底鼓的思路,提出了巷道底鼓机械化快速施工的技术方案。通过分析静态破碎剂的工作原理、技术特点及施工方法,结合巷道修复机在山西新元煤矿的应用,结果表明:该套施工技术方法可以有效提升煤矿巷道修复的机械化作业水平,降低工人劳动强度,实现减员增效,为今后类似条件巷道底鼓治理提供技术参考。

构造应力下坚硬底板冲击地压机理分析

在存在向斜地质构造的区域进行煤炭开采,水平构造应力往往远超过垂直应力,并对底板型冲击地压的发生起着至关重要的作用。坚硬底板由于其强度高,抗变形能力强,易于积聚大量的弹性弯曲变形能。构造应力的作用为冲击地压的发生提供了必要的力源条件,而坚硬底板的存在则保证了大量弹性变形能的储存,二者的结合促使发生底鼓型冲击地压。

坚硬底板卸压槽防冲原理及优化研究

随着煤矿开采深度的增加,各种开采动力灾害相继出现,其中巷道的底板冲击问题越来越突出。针对这种现状,提出通过开挖底板中部卸压槽并在巷道底板施工大直径钻孔以降低冲击危险性。分析了底板卸压槽的防冲原理,并通过控制变量法对卸压槽的不同方案进行数值模拟分析,以确定其合理的尺寸。

坚硬底板条件下钻孔卸压优化设计研究

本文以贵州大方四平煤矿为背景,结合矿井实际地质条件,利用数值模拟方法研究坚硬底板条件下最优钻孔卸压方案。通过研究可知:钻孔卸压可以有效解决坚硬底板应力集中,防止回采过程中底板出现强矿压显现;底板采用巷道两侧钻孔卸压时,孔深越大卸压效果越明显。

火成岩坚硬底板冲击矿压原因及防治

近年来,受复杂地质条件影响的冲击矿压灾害越来越频繁,赵楼煤矿首采工作面在火成岩底板区域发生过数次严重的底板冲击事故。通过生产中发生的几次底板冲击事故分析了火成岩坚硬底板诱发冲击矿压的原因,指出了火成岩的高强度和其造成的高水平应力是导致底板冲击的主因;并提出了火成岩底板冲击的控制机理和防治对策。针对赵楼煤矿首采工作面的坚硬火成岩侵入底板,提出了具体有针对的底板防冲措施,取得了良好的防冲效果。

坚硬顶底板薄煤层工作面过断层的几种方法

介绍了在开采坚硬顶底板薄煤层时，采煤工作面过断层的4种具体方法。

大倾角薄煤层坚硬湿滑底板综采技术研究与应用

军城煤矿主采12下煤层,煤层均厚1.3m,直接顶为泥岩,底板为灰岩。工作面角度大,工作面设备的防滑防倒及顶板控制是工作面推采继续解决的技术难题。通过不断摸索和完善采煤方法的各个环节,实现了工作面的安全高效生产。

综采技术在大倾角坚硬顶底板工作面的应用

为提高工效、保障安全,在大倾角坚硬顶底煤层中进行综合机械化开采,通过对工作面煤层赋存情况进行研究并对工作面内矿压显现进行观测,结合3(13)43工作面生产技术条件,进行生产实践,提出中厚坚硬顶板控制技术。通过控制顶板有效的减小了顶板的垮落步距、降低了支架损坏、保证工作面的顺利回采。

薄煤层坚硬顶底板回采巷道围岩控制技术研究

基于慈林山煤矿薄煤层坚硬顶底板条件下回采巷道掘进缓慢、采掘接替紧张、支护成本高等一系列问题,采用实验室实验、理论分析、数值模拟等研究方法,优化其锚杆锚索支护参数并应用于现场工程实践。支护参数优化后,巷道顶底板与两帮变形量分别约为22 mm和28 mm,围岩控制效果显著,同时巷道掘进成本降低约50%,大幅度降低工人的劳动强度,提高巷道掘进速度,缓解采掘接替紧张关系,取得了显著的经济社会效益。

大倾角薄煤层坚硬湿滑底板综采技术研究与应用

我国是一个煤炭资源比较丰富的国家,其中薄煤层占据了很大一部分,由于受到地质条件,机械化成本的限制。投入产出比高、薄煤层的机械化程度一直不高。综采工艺在大倾角、薄煤层、坚硬湿滑底板等复杂条件下能够充分发挥其优越性,有效的克服了工作面倾角较大,工作面两端头及顶板破碎对回采安全的影响,增强了采煤工作面的安全性,实现了回采工作面的安全、高效生产。

光面爆破技术在坚硬顶底板半煤岩巷道施工中的应用

以慈林山煤矿9号煤层轨道大巷实际施工为例,介绍了施工中坚硬顶底板半煤岩巷道光面爆破参数的选择、调整,从理论和实际施工情况分析、介绍了光面爆破的优点以及在实际施工过程中技术管理的重要性。

薄煤层坚硬顶底板回采巷道支护技术

以某煤矿采面回风巷掘进为工程背景,在对围岩岩性参数以及受力环境等内容综合分析的基础上,提出巷道坚硬顶底板条件下薄煤层支护参数,并对支护后的巷道矿压显现以及围岩变形从经济效益等方面进行考察分析。结果表明,设计的支护参数可以较好地对巷道围岩变形进行控制,不仅提升巷道掘进以及支护效率,而且也降低了支护材料消耗及作业人员劳动强度,取得了显著效果。

综采工艺在“大倾角、薄煤层、坚硬湿滑底板”工作面的研究与应用

该文介绍了军城公司在薄煤层开采中采用综采工艺,选用大功率双滚筒采煤机,有效的控制了顶板,并取得了良好的经济效益。

慈林山煤矿半煤岩巷道支护方案优化与应用

针对慈林山煤矿9107运输巷掘进速度慢、支护工程量大等问题,根据现场实际条件降低了支护密度,采用FLAC3D数值模拟软件对比分析了支护方案优化前后的巷道围岩应力、塑性区分布及变形情况,验证了新支护方案的可行性。结果表明,采用新支护方案后,巷道整体变形量较小,且支护成本大幅降低,掘进速度也提高了约40%,经济效益显著。

煤层硬度与厚度对冲击矿压影响的数值模拟

在坚硬顶板和底板的“两硬”条件下,对不同煤层厚度和硬度对煤岩体中的垂直应力分布的影响,也即反映了对煤岩体中发生冲击矿压危险性的影响进行了模拟.通过组合煤岩试样的试验结果验证了数值模拟的正确性,根据煤岩体相互作用的理论分析了其原因.在“两硬”条件下,煤层厚度与硬度的变化对煤体中的应力分布有着很大的影响,从而对煤岩体系统中冲击矿压的发生有着很大的影响.随着煤层厚度的减小,在煤岩体中产生的应力集中将增大;随着煤层硬度的增加,煤岩体中的最大垂直应力也将增大,从而也增加了冲击危险性.

“两硬”综放工作面综合防灭火技术

在"两硬"条件煤层中实施放顶煤开采,由于采空区遗煤量大、顶板坚硬、冒落块度大、空隙率大、工艺巷给采空区供风和顶板冒落呈现明显的"切冒"特征,使得采空区漏风强度大大增加,采空区氧化自燃带范围加宽,自燃危险程度增加。根据"两硬"特点实施的综合防灭火技术,保障了综放面的安全生产。

薄煤层坚硬顶底板回采巷道围岩控制技术研究

基于慈林山煤矿薄煤层坚硬顶底板条件下回采巷道掘进缓慢、采掘接替紧张、支护成本高等问题,采用实验室试验、理论分析、数值模拟与现场工业性试验等综合研究方法,总结得到该类巷道锚网索支护优化依据,针对性提出薄煤层坚硬顶底板巷道支护参数优化方案,成功应用于现场工程实践。矿压观测结果表明,新支护参数下巷道掘进稳定后顶底板与两帮变形量分别约为22mm和28mm,围岩控制效果显著;同时巷道支护材料成本降低约50%,大幅度降低工人的劳动强度,提高巷道掘进速度,缓解采掘接替紧张关系,取得了显著的经济社会效益。

两硬条件下沿空留巷顶板结构及充填技术

在两硬条件下实行沿空留巷,巷道沿空侧顶板悬顶较长难以垮落,为巷旁充填体的支护带来了困难。基于姜家湾煤矿8-2号煤层坚硬顶底板地质条件,通过理论分析和数值模拟的方法对两硬条件下沿空留巷顶板结构进行分析,结果表明:通过切落部分顶板,有效控制巷道沿空侧顶板下沉量,是保证沿空留巷成功的前提,通过对比分析,确定矸石袋作为充填体,在实践中取得了良好的效果。

远距离上保护层开采瓦斯治理效果考察分析

祁东煤矿61、71煤平均间距为44m,属远距离远距离保护层开采,两层煤之间为石英质坚硬砂岩;通过对抽采及未抽采条件下,被保护层71煤层的瓦斯压力、煤层变形量、抽采量、浓度等参数的考察,确定远距离上保护层开采、坚硬顶底板条件下,被保护煤层的瓦斯治理效果及卸压瓦斯抽采规律。