优化巷道布局打造本质安全型设计

介绍了祁东煤矿从优化巷道布局着手,打造本质安全型设计,逐步解决矿井通风和瓦斯治理难题,提高矿井抗灾能力。

优化生产布局 降低巷道掘进率

从设计入手,优化巷道布置方式,减少巷道工程掘进,降低掘进率,从而降低原煤生产成本,提高企业的经济效益。

近距离煤层上行开采巷道合理布局研究

以翟镇煤矿六采区二、四煤层上行开采为工程背景,为解决上层煤工作面巷道的合理布局问题,采用覆岩组合结构理论、现场实测和仿真模拟的手段,对下层煤采动形成的裂隙带综合形态特征及围岩集中应力分布进行重点研究。结果表明:在组合顶板条件下,裂隙带应是以岩层组为单位呈阶梯状向上发育的,现场实测得到的裂隙带发育高度也验证了上述形成机制;裂隙带空间形态呈现出一个向采空区内侧倾斜的拱形马鞍态,裂缝角为75°~78°;裂隙带内自下向上的分区破裂现象明显,上层二煤处于裂隙带上部的一般开裂区,在该区域布置回采巷道具有较大的可行性;数值模拟结果得到二煤层的断裂位置位于采空区侧3~5 m,内应力场分布范围在采空区侧6~10 m。在对下层四煤采后形成的裂隙带发育高度、空间形态、破裂分区以及集中应力分布进行综合研究的基础上,提出上行开采巷道内错式和外错式两种布局方案,有效避开了裂隙带及集中应力影响范围,取得了较好地现场应用效果。

三山岛金矿矿区地应力分布特征

采用套孔应力解除法和完全温度补偿的空心包体应变技术对三山岛金矿-750 m水平及以上9个水平进行了地应力实测,获得了该矿区-750 m及以上各水平的13个测点的主应力大小及方向。根据矿区地质构造特征及地应力测量结果的分析,得出了该矿区地应力分布的基本规律,即:矿区以构造应力为主导,最大水平主应力方向与区域地质构造应力场基本一致,最大水平主应力和最小水平主应力的差值较大,不利于保持巷道围岩稳定性。上述分析对于该矿山合理规划巷道布局以及进行围岩支护有一定的参考价值。

东欢坨矿地应力测量及应力场分析

在区域地质构造分析的基础上,采用空芯包体测量方法,对东欢坨井田两个水平进行了地应力测量,得出东欢坨矿地应力场属于水平应力场,井田内存在着较大的水平构造应力的结论。测量成果为井下工程设计和稳定性分析、巷道合理布局和锚杆支护设计提供了依据。并为进一步研究井田岩体应力状态和应力场的区域预测奠定了基础。

探讨合理降低掘进费用的途径

开拓掘进是煤矿投入的重点,合理降低掘进费用则是提高煤矿经济效益的关键一环。如何在合理掘进投入情况下(少花钱、多进道,或少进道、多出煤),保证矿井后劲和长远发展,使煤矿不出现战略上的后劲不足和战术上的昙花一现,成为一个新课题。本文就如何合理降低掘进费用提高经济效益,提出以下几点思路。

超前注浆技术在过破碎顶板断层中的应用

千米深井退出政策落地后,山东能源新汶矿业集团孙村煤矿采场由深部转移到浅部,开采主线逐渐转为薄煤层及局部小块段开采。由于地质条件复杂,剩余的边角块段和遗留煤柱内断层、小岩柱、压力区多,造成巷道布局困难。同时,巷道掘进时受高地应力影响,围岩的结构和力学特性产生较大变化,给掘进支护带来很大困难。基于此,孙村煤矿在31118运输巷实施了科学系统的断层超前治理工艺,保证了过断层期间掘进施工安全。

龙固煤矿延伸巷掘进防治水及底板注浆加固方案

针对龙固煤矿复杂的地质条件,通过整理现有物探及钻探资料,对该矿东三采区水文地质概况进行统计分析,确定延伸巷在掘进过程中探水钻孔布置方式及深度,在巷道掘进过程中加强底板富水性探测并制定防治水方案,同时结合相对隔水层分布,并基于底板富水性的分布规律及岩石力学特性的研究基础上,确定巷道底板注浆改造层位及改造厚度。