腾晖煤业松软底板巷道底鼓控制技术研究

针对腾晖煤业2-2021巷底鼓变形破坏严重的问题,根据巷道的实际工程地质条件,明确了引起巷道底鼓的影响因素,并提出帮部打斜拉锚索及底板打工字钢桩的3种优化支护方案;通过数值模拟分析了不同支护方案下的巷道围岩应力及变形破坏情况,确定出“帮部打斜拉锚索+底板打工字钢桩”的联合优化支护方案效果最佳。现场应用结果表明,经过优化支护后的巷道围岩变形量大幅度降低,应用效果显著。

悬顶结构下软底板采场冲击地压成因与防控研究

针对软底板的地质条件,在分析采场应力分布特点的基础上,建立了煤层聚能结构和顶板悬臂结构的力学模型。通过对软底板煤层和悬顶附加能量源的力学机制和能量演化过程的分析,得出了软底板破坏诱导强冲击倾向性煤体释放能量是发生冲击地压的根本原因,悬顶结构是加剧冲击地压强度的重要因素,并总结了软底板条件下冲击地压显现特征。根据该条件下的冲击显现特征,从底板帮部卸压、加强围岩稳固性和悬顶结构处理等方面,采取了围岩卸压配合巷道支护的冲击地压防治措施,取得了显著的冲击地压防治效果,保证了安全开采。

易冒落顶板、软底板支护技术应用与研究

天锡井开采薄及极薄煤层,煤层顶板岩性软,易破碎,裂隙发育,随采随冒,底板较软。在采煤工作面控顶距中部采用铸型尼龙大底座"星型"丛柱与薄型铰接顶梁联合支护,解决了回采工作面周期来压时顶板破碎及底板松软而导致的顶板下沉、支柱歪倒和大面积冒顶,使天锡井采煤二队1个对拉工作面年推进度从1999年的284m提高到2006年的1150m,实现了高产高效。

大底座丛柱在软底板采煤工作面的使用

通过对大底座丛柱在那罗寨煤矿0072高档工作面的使用分析,表明大底座丛柱的使用不但可以解决软底板采煤工作面单体支柱钻底的问题,而且还能大量的节约支护成本的投入。

软底板用铲煤板的设计与试验

本文针对兖州煤田薄煤层底板较软的状况，研制了一种结构新颖的炮采工作面用犁状铲煤板。并介绍了铲煤板的作用。

软底板薄煤层高效开采辅助装置技术研究

我国薄煤层煤炭资源可采储量丰富,由于开采技术及安全装备相对滞后,其开采率较低尤其是软底板薄煤层,因此有效解决现有软底板薄煤层的安全问题变得至关重要。在此基础上,提出高效开采辅助装备与技术(软底板薄煤层垫底溜槽及前探支护装置)。该装置结合液压支架和单体液压支柱支护的双重优点:结构简单,安装方便,分散了重型机械对工作面底板的局部压力,减小了陷底事故的发生。装置设计支护强度p=0.385 MPa大于试验工作面顶板所需支护强度ps=0.282 2 MPa。同时,整个工作面的行人和机道液压支柱均固定在该装置上,能有效解决推底事故的发生。

高应力集中区超软底板加固技术在大淑村矿的研究与应用

大淑村矿三采区上部变电所位于2号煤层底板19 m左右,处于172102、172103、172102里工作面交集处,上段位于172102里工作面采空区下部,中段穿过3个工作面之间的孤岛煤柱,下段位于172103工作面采空区下部,巷道处于高应力集中区,且巷道底板为7 m左右厚的泥质粉砂岩,节理发育。巷道施工一周后,底板已鼓起600~700 mm。考虑巷道作为三采区上部变电所长期使用,巷道底板快速变形已不能满足使用需求,且如安装电气设备后,受巷道底鼓影响,可能造成电气设备损坏,造成安全事故。经过研讨,决定将巷道底板软层挖出,置换为混凝土+U钢底梁+柔性锚索+钢筋骨架+底板深层注浆为一体的抗冲击人工坚固假底,来对巷道底板进行加固,达到防止巷道变形的目的。

使用弧面铁鞋控制极软底板支柱钻底

单体液压支柱在软底工作面使用，由于存在着钻底量大的问题，使工作面的管理和维护非常困难。针对这一问题，肥城矿务局研制出了ＨＸ－Ｉ型弧面铁鞋，经现场工业性试验取得了很好的效果，并且经济效益显著。

切顶卸压及支护优化技术在软岩底板沿空留巷中应用

高河能源W3305工作面由于厚硬关键层回转压力大、底板膨胀性泥岩等原因,工作面矿压显现剧烈,留巷断面收缩量明显,导致Y型通风系统回风流断面变小;部分柔模墙体发生倾斜,导致留巷支护系统失效,顶板管理存在重大安全隐患。针对此情况,在进风顺槽实施切顶卸压护巷、沿空留巷支护技术后,对比未切顶爆破前留巷巷道底鼓量从平均1 000 mm降低到82 mm,有效控制了软岩底板巷道围岩变形,极大减少了留巷底鼓量,保证了工作面的安全高效高产,为留巷复用创造了条件,同时对于其他软岩底板条件矿井实施沿空留巷技术具有一定的工程参考价值和借鉴意义。

沿空留巷技术在软岩顶底板煤层中的应用

沿空留巷技术已成熟,在老母坡煤业2、3号煤层工作面连续使用。2020年,老母坡煤业开采太原组5号煤层,相比于2号煤层和3号煤层,5号煤层顶底板岩层强度低,且较为破碎,对沿空留巷应用带来了挑战。为继续此先进工艺,采取了喷浆注浆、切顶卸压、增长复合铁鞋行程,增大铁鞋等措施,使得沿空留巷在软岩顶底板条件下得到了成功实施,为类似地质条件下沿空留巷应用提供重要借鉴。

不同强度准则下软岩巷道底板破坏安全性比较分析

长期以来,对地下硐室的稳定性评价一直缺乏一个合理的评判标准,传统有限元法无法计算出硐室的安全系数,仅凭应力、位移和塑性区大小很难确定硐室的安全度。为解决这一难题,吸收极限分析有限元方法的优点,开展基于强度折减技术的软岩巷道底板的安全系数求解。极限分析本质上是强度问题,强度准则的选取对求解结果影响很大,为此探讨不同强度准则参数之间的关系和经典D-P准则与扩展D-P准则之间的剪切安全系数的转换。考虑巷道底臌是由于两帮岩体产生压模效应而造成底板岩体出现的整体剪切破坏,通过不断折减岩体的抗剪强度参数,以底板特征点位移突变为破坏判据,求解底板的稳定安全系数及潜在破裂面,并比较不同强度准则下的求解结果。结果表明,安全系数的理论转换公式具有较高的计算精度;不同强度准则求解的安全系数关系为DP1准则>M-C准则>扩展D-P准则>DP4准则>DP2准则>DPM-C准则>DP3准则,即DP1准则是偏不安全的,其中DP2,DPM-C,DP3准则求解结果吻合较好;网格密度及剪胀角的选取对结果收敛影响很大。

大倾角软岩底板破坏滑移机理

本文在现场调研的基础上，进行了理论分析、相似实验模拟和有限无数值模拟，得出了大倾角工作面软岩底板破坏滑移的机理，并对底板产生破坏的临界力进行了计算，为大倾角工作面软岩底板的防治打下了基础。

煤矿深部高地应力巷道软岩底板大变形的控制

基于深部高地应力巷道软岩底板底鼓大变形力学机理的分析,对某煤矿-800 m水平轨道巷底板失稳的力学机理进行初步探讨,提出轨道巷底板变形的力学模型。针对轨道巷底板两底角剪切滑移变形、中部拉裂变形的特征,拟采用分步联合的支护策略,重点控制变形失稳的关键部位(底角、帮角)。现场监测结果表明:按照所提方案进行支护后,有效降低了角部应力集中的程度,充分调动了深部岩体的承载能力,底板的非线性大变形得到了有效地控制,使整个巷道断面形成完整、封闭的支护系统。进而保证巷道围岩的长期稳定及矿井的安全生产。

软岩底板突水机理分析及数值试验

结合煤矿地形特征和煤层赋存条件,通过数理方程确定底板发生破坏的条件,实现对突水通道的初步预测与定位;利用RFPA软件对煤矿软岩底板进行突水机理数值试验研究,进行煤层底板突水路径的应力场、渗流场和声发射演化过程分析,再现底板突水的形成过程,即底板在水压驱动下出现裂纹萌生、扩展以及水压跟踪传递,最后底板隔水层变成导水通道层。研究结果表明:董家河煤矿可通过调控煤层底板突水的条件使之不发生突水事故;该数值计算方法适用于具有类似地质条件的煤矿,可为煤层底板突水机理研究和防范矿井突水事故的发生奠定理论基础和方法指导。

易冒落顶板、软底板薄及极薄复合煤层采煤技术应用

四川嘉阳（集团）有限责任公司为四川省投资集团公司下属的全资子公司，多年来，企业在滚动发展中不断壮大，形成了“以煤为主，多业并举”的经营格局，资产总值3．6亿元。嘉阳集团天锡井是川投集团在乐山构筑煤、电、冶产业链的能源供应基地。该集团将天锡井的煤转化为电，再将发出的电供峨眉铁合金（集团）有限公司使用，使“峨铁”摆脱了长期以来高电耗高成本的负担，实现了“以煤保电，以电养冶”产业结构调整。重组后的“煤电冶”产业链盘活了近20亿国有存量资产，使嘉阳集团公司、嘉电、峨铁三个国有企业走出困境，实现国家增收、企业增效、员工增收的三赢局面，被誉为国有企业进而有为、联盟成功的典范。

易冒落顶板、软底板薄及极薄复合煤层采煤技术应用

四川嘉阳（集团）有限责任公司为四川省投资集团公司下属的全资子公司，多年来，企业在滚动发展中不断壮大，形成了“以煤为主，多业并举”的经营格局，资产总值3．6亿元。嘉阳集团天锡井是川投集团在乐山构筑煤、电、冶产业链的能源供应基地。该集团将天锡井的煤转化为电，再将发出的电供峨眉铁合金（集团）有限公司使用，使“峨铁”摆脱了长期以来高电耗高成本的负担，实现了“以煤保电，以电养冶”产业结构调整。重组后的“煤电冶”产业链盘活了近20亿国有存量资产，使嘉阳集团公司、嘉电、峨铁三个国有企业走出困境，实现国家增收、企业增效、员工增收的三赢局面，被誉为国有企业进而有为、联盟成功的典范。

西部特厚煤层软岩底板巷道变形破坏特征研究

以陕西榆林金鸡滩煤矿为工程背景,结合现场原位实测数据,采用FLAC3D有限差分计算软件对不同厚度软弱岩层下巷道的位移场、塑性区及最大主应力分布特征进行了研究。

顶底板双软条件下沿空留巷围岩控制技术研究

针对顶底板双软条件下沿空留巷围岩控制的技术难点,研究了顶底板双软条件下沿空留巷围岩破坏特征及变形规律。研究结果认为,保持沿空留巷充填区域顶板的相对稳定与完整是实现顶底板双软条件下沿空留巷围岩控制的关键。结合现场条件,确定了合理的巷内补强支护、加强支护和巷旁支护参数。现场实测表明,两帮变形以煤柱帮变形量为主,顶底板变形以底鼓为主,巷道围岩变形得到了有效控制,实现了Y型通风,可在类似矿井进一步推广应用。

大倾角煤层软岩底板破坏滑移规律及控制研究

在总结某煤矿9101大倾角综采工作面滑移规律的基础上,利用UDEC数值模拟软件研究底板无支护宽度、底板岩性和支架工作阻力与底板破坏滑移的影响,分析底板滑移的控制因素大小,并提出软岩底板破坏控制技术。研究结果可为大倾角煤层底板支护提供科学依据,实现煤层安全高效开采。