深部大倾角综放面瓦斯与火灾共存防治技术研究

为解决赵各庄3237工作面瓦斯与自燃火灾共存的难题,采用数值模拟的方法探究了12#煤层上覆岩层垮落三带分布特征,确定了抽放的最佳位置。以CO与O2浓度为主要指标,以遗煤温度为辅助指标,对采空区自燃三带进行了划分,得出灌浆的最佳位置在采空区距工作面19.7m处。最后,提出利用增稠粉煤灰二氧化碳泡沫材料进行采空区堵漏和防火抑爆,利用高位巷和高位钻孔进行瓦斯抽采,降低工作面瓦斯浓度。

深部大倾角煤巷帮部加强支护技术的实践

分析了深部大倾角煤巷帮部破坏的原因。张双楼煤矿采用高强的Q500螺纹钢锚杆、帮锚索、高规格的金属网和钢筋梯形梁等帮部加强支护技术,有效地控制了巷道变形。

深部大倾角煤岩层巷道断面形状与耦合支护

针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移变形机制;综合考虑半圆拱形断面承载能力强、应力集中程度低和斜顶梯形两帮受力合理的优点,设计偏心圆弧拱形断面,提出非对称耦合支护方案,并通过工程实践验证其有效性。研究结果表明:大倾角煤岩层巷道上覆岩层的重力作用使巷道帮角部位发生剪切滑移变形,在巷道2个对角处产生应力集中而在另外2个对角处产生应力释放;大倾角煤岩层巷道左侧顶底板位移整体大于右侧顶底板位移,右帮水平位移整体大于左帮水平位移;基于偏心圆弧拱形断面和非对称耦合支护方案进行围岩控制,顶帮锚杆载荷逐渐趋于稳定,巷道顶底板和两帮的平均变形量分别为134 mm和112 mm,说明围岩变形均在允许范围,深部大倾角煤岩层巷道变形得到了有效控制。

深部大倾角沿空掘巷窄煤柱合理宽度数值模拟研究

针对7121大倾角综采工作面沿空掘巷窄煤柱合理宽度难以确定的问题,采用FLAC3D数值模拟了掘巷前上区段采空区煤体边缘应力分布及掘巷后巷道围岩应力与变形破坏特征。模拟结果表明:掘巷前煤体边缘垂直应力出现先迅速增长后缓慢降低的趋势,峰值区间为9~10 m。

深部大倾角沿空留巷顶板破坏规律及修复技术研究

研究分析了深部大倾角厚硬顶板条件下沿空留巷顶板运移机理以及优化了爆破切顶与巷旁密集支柱与高强恒阻锚索复合支护方式相结合的围岩结构控制技术,通过钻孔窥探及注水等方法确定顶板离层、断裂情况并现场实测沿空留巷顶板“给定变形”下沉量及巷旁支护后沿空留巷顶板向采空区侧倾斜旋转角度,结合现场工作面推采情况,研究分析得出顶板旋转下沉机理及相关数据,设计了沿空留巷巷道修复方案,形成快速综合智能化作业线,实现1907S回风巷高效修复及1907S工作面安全快速推采。现场实测得出:沿空留巷顶板“给定变形”下沉量为采高的20%~40%,向采空区倾斜角度为4°~18°,巷道顶板以上4.5 m内离层发育最为严重,最高离层发生在垂直顶板以上7.3 m处。

深部大倾角窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

针对某矿7121大倾角综采工作面进风巷埋深大、支护困难等问题,运用FLAC3D数值模拟软件分析了掘巷后围岩的应力分布规律和变形特征,基于沿空掘巷大、小结构的稳定性原理,提出巷道围岩整体性控制措施及高强耦合体系的联合支护方式,并在7121工作面进风巷现场应用。结果表明:巷道掘进和回采阶段围岩变形量在可控范围,达到了围岩控制目的,保证了矿井安全高效生产。

深部大倾角综采工作面安全开采探索

3372深部大倾角综采工作面进行回采时遭遇了很多技术难题,文章结合大倾角复合顶板条件下综采技术实践,进行了原因分析,并为保障安全生产提出了一系列措施,希望能为大倾角复合顶板条件下的回采工作提供技术保障。

深部大倾角沿空留巷顶板破坏规律及修复技术研究

针对深部大倾角煤层沿空留巷及围岩控制技术难题,研究分析了深部大倾角厚硬顶板条件下沿空留巷顶板运移机理以及优化了爆破切顶与巷旁密集支柱与高强恒阻锚索复合支护方式相结合的围岩结构控制技术,通过钻孔窥探及注水等方法确定顶板离层、断裂情况并现场实测沿空留巷顶板“给定变形”下沉量及巷旁支护后沿空留巷顶板向采空区侧倾斜旋转角度,结合现场工作面推采情况,研究分析得出顶板旋转下沉机理及相关数据,设计了沿空留巷巷道修复方案,形成快速综合智能化作业线,实现1907S回风巷高效修复及1907S工作面安全快速推采,现场应用效果明显。现场实测得出:沿空留巷顶板“给定变形”下沉量为采高的20%~40%,向采空区倾斜角度为4~18°,巷道顶板以上4.5m范围内离层发育最为严重,最高离层发生在垂直顶板以上7.3m处。

中厚煤层窄煤柱沿空掘巷围岩控制技术研究

为了控制沿空巷道围岩变形,保证巷道稳定安全,以木瓜矿10-208综放工作面运输顺槽为工程背景,进行特厚煤层小煤柱沿空掘巷试验性研究,采用理论分析煤柱侧覆岩活动特征及采空区侧向支承压力演化规律,结合数值模拟手段对比分析不同煤柱尺寸下巷道围岩变形与应力特性。模拟结果表明,煤柱宽度为6m时窄煤柱沿空掘巷巷道围岩稳定性较好。结合模拟结果,设计采用高强锚索支护顶板和煤柱帮的强力支护方案,有效控制巷道围岩变形,保证工作面安全回采。