冲击波预裂工艺技术在高地压矿井上覆硬岩层的工程实践

高地压矿井煤层采空后上覆硬岩层容易造成悬顶等动力灾害隐患,常规的治理方式效果欠佳,亟需探索一种新型的工艺技术来实现顶板灾害绿色治理。提出高位定向钻孔+可控冲击波长距离断顶工艺技术,通过专用设备对岩层进行单点多次冲击破碎,进而实现致裂岩层的目的。对某矿顶板坚硬岩层进行先导性试验,设计1个高位定向长钻孔,预裂作业每隔10 m冲击1次,每点冲击10次;采用1个穿层顶板窥视钻孔来检验预裂效果。试验结果表明:愈靠近定向聚能棒裂缝的形态愈发育且呈递减趋势,初步确定上覆岩层的有效预裂半径为10 m。通过效果对比试验证明,该技术在顶板灾害治理中技术可行,值得推广。

深井高地压巷道修复方案研究与实践

郑庄煤矿西翼揭煤措施巷,受矿压影响巷道拱部浆皮开裂,局部形成大面积的网包。根据巷道拱顶开裂的原因和严重程度,分别采用锚网、注浆锚杆+锚杆、注浆锚杆+锚索支护方案进行补强支护,西翼揭煤措施巷得到了快速修复,做到了顶板安全可控,工时材料节约高效。

千米深井高地压软岩巷道沿空留巷工程案例

结合朱集东矿深井高地压高瓦斯煤层群条件介绍综采工作面沿空留巷工程案例。采用"三高"锚杆+锚索梁初始支护、锚索梁+注浆超前加固、工字钢梁+铰接顶梁辅助支护、膏体材料泵送充填构筑墙体,有效控制了深部沿空留巷帮部及顶板剧烈变形,在960 m埋深条件下成功留巷2 059 m。巷道掘进至扩刷复用全过程中,帮部以扩容鼓出变形为主,变形量为110~450 mm,顶板以弯曲下沉为主,变形量为257~450 mm,底板以剧烈底臌为主,底臌量为1 311~2 500 mm,墙体以发育竖向裂隙为主,变形量为61~90 mm。取得局部地段卧底即满足复用的良好围岩控制效果。

高地压低孔隙率煤层注水工艺设计

为了解决高地压低孔隙率煤层注水困难的问题,分析了煤层注水润湿煤体的过程,研究设计了添加渗透剂和高压预裂波动式注水方式,应用于高地压区低孔隙率煤层注;并在星村煤矿E3101东工作面实际应用,分别优设了适用于该工作面的注水用渗透剂、注水工艺参数。结果表明:E3101东工作面应用后,平均每孔多注水超过53 m3;全尘、呼尘的平均降尘率分别为32.9%、33.8%;虽然矿震频繁发生,但每次矿震释放的能量均在105 J以下,在回采过程中未发生冲击地压;工作面、回风隅角和回风流温度分别平均降低了1.075、0.525和0.475℃。采取这些措施提高了E3101东工作面的煤层注水量,取得了较好的降尘、防治冲击地压和降温效果。

高地压软岩矿山残矿回采技术研究

白银公司小铁山多金属矿为典型的高地压软岩矿山,由于地压活动频繁、巷道和采场破坏严重等原因,前期生产中滞留了大量残矿。根据调查踏勘,将小铁山矿残矿划分为三中段无底柱分段崩落法开采期间形成的残矿,四中段、五中段多种充填法试验期间形成的残矿和六中段~八中段上向巷道式进路充填法开采期间形成的残矿。针对小铁山矿不同区域残矿回采条件复杂多变的特点,以"小范围、小规模、小断面、小设备、小规格"机械化开采为指导思路,制定了五种可行的残矿方案,并根据实际情况灵活选用。

高地压软岩巷道锚架组合支护机理与技术

以淮北许疃煤矿81采区南翼轨道大巷为研究背景,应用现代固体力学基本理论对大松动圈、高地压软岩巷道情况下金属支架与锚杆之间的相互作用机理进行了较有说服力的剖析,并通过现场工业性试验进行了相应的验证。理论研究和实验结果均表明锚杆与金属支架组合支护效果远远超越了两者单独作用效果之和,同时也论证了松动圈中锚杆借助于金属支架的围岩整体约束功能同样可以达到锚固生根的目的。该研究成果一方面提供了一种效果显著、成本低廉的岩石支护技术,另一方面也进一步完善了岩石巷道的支护理论,对各种情况下巷道的支护设计均有一定的参考价值。

深井高地压煤层上行开采的物理模拟研究

文章介绍了采用相似材料模拟研究方法,对孙村煤矿深井高应力的二、四层煤上行开采可行性进行模拟研究。研究揭示了下位煤层开采后的覆岩运动与结构发育的分带规律、上位煤层及顶底板结构特征、复合顶板煤层上行可采的结构适应性。表明上行卸压开采是从根本上消除二层煤冲击地压、复合顶板管理、巷道支护等深井高地压难题的有效途径。

高地压严重突出区域下向穿层钻孔预抽消突技术

利用工作面高抽巷施工掩护顺槽掘进工作面下向穿层条带预抽钻孔,通过对钻场底板深、浅孔注浆封堵围岩裂隙解决了孔内返水不畅难题;采取了"两堵一注"封孔方式确保封孔严密不漏气;孔内全程下吹水管,实现了单孔、分组、定时吹水工作目标,提高了下向消突钻孔抽采效果,形成了一套高效、快速的下向穿层钻孔消突管理模式,实现了高地压严重突出区域煤层高效消突以及技术经济一体化目标,安全经济效益显著。

高地压矿井综采工作面过特大断层技术研究

以丁集煤矿1121(3)工作面过大断层为实例,通过对过断层的技术难点分析,合理确定过断层方法,实现了安全快速回采,取得了良好的安全、经济、社会效益,对类似条件下的工作面过大断层具有一定的参考价值。

高地压碎裂软弱围岩巷道“锚架注”联合支护技术的应用

矿井深水平主体岩巷在穿层、过断层、破碎带等围岩复杂地段,矿压显现强烈,巷道支护极其困难。淮北矿区以联合支护技术为主,结合巷道设计优化、施工工艺优化、高性能支护材料应用、矿压观测等综合技术手段,对4500多米碎裂软岩巷道实施围岩综合控制,取得了良好的安全经济效果。文章着重论述"锚架注"联合支护技术及其应用效果。

深部高地压巷道锚杆和锚索支护参数的优化

为改善煤炭开采因深度增加而导致巷道支护困难的问题,在对唐口煤矿千米矿井轨道运输大巷顶板现场钻孔探测分析的基础上,通过对巷道工程地质条件的综合分析和工程地质力学评估,研究巷道的变形破坏机制和巷道围岩与锚杆、锚索的相互作用机理,有针对性地设计锚杆、锚索的联合支护方案,现场测试结果表明,该支护方案取得了良好的支护效果,为有效地控制巷道变形提供有力的理论与施工依据。

淮北矿区深井高地压大变形量软岩巷道的支护实践

介绍了淮北矿区近年来在高地压软岩巷道支护方面采取的主要技术路线和工程实践,针对矿区复杂的地质条件,分别制定了相应的支护对策,初步探索出了一条适合淮北矿区深井高地压大变形量软岩巷道的支护理念、设计方法、施工工艺,对类似条件的矿区具有一定的参考价值。

深井高地压软岩巷道刚柔耦合支护技术研究

该文针对深井高地压大变形软岩的特点,研究应用刚柔耦合二次支护技术,并介绍了决定二次支护成败的关键因素-最佳支护时间的确定方法,为二次支护成功奠定了基础。支护实践和矿压观测表明,支护效果良好,刚柔耦合二次支护是控制深井高地压大变形软岩巷道的理想手段。

大跨高地压破碎巷道支护研究

本文针对马蹄沟煤矿松软破碎煤层的工程地质条件,探讨了联合锚杆支护形式以及不同的断面形状在这些特殊地质条件下的巷道中运用,通过理论分析、数值模拟、现场监测,对大跨度高地压巷道的支护设计方法进行研究,得出了在大跨高地压破碎巷道中可应用鼓形断面和差异锚杆支护等较新颖的支护方式的结论,从而解决了巷道施工和维护的一系列难题,达到降低支护成本的目的.

高地压、软岩特大硐室施工变形测量

介绍了在高地压、软岩特大硐室施工中变形测量的方法和原理,通过对观测数据分析,给出了破碎硐室永久支护施工的最佳时间,保证了工程施工的安全,取得了良好的效果,可供在同类型工程施工中参考。

高地压、大倾角、松散煤层巷道锚杆支护技术

高地压、大倾角、松散煤层巷道开挖后,如不及时支护高帮很容易片帮,并导致顶板跨度增大,进而影响到顶板稳定性,甚至诱发顶板失稳垮冒。新庄孜煤矿56104机巷是该类条件的典型煤巷,介绍了在该类巷道如何应用高强预应力锚杆及锚索技术。

高地压强突煤层高中低压水力化增透技术试验研究

穿层钻孔条带预抽煤层瓦斯抽采效果差,消突时间长,预抽效率低,严重制约了矿井采掘接替,为提高穿层钻孔预抽煤层瓦斯消突效果,淮南矿业集团丁集矿先后进行了高压、中压、低压水力化煤层增透抽采瓦斯技术试验研究,通过不断摸索总结,取得了显著效果,实现了抽采最大化,并积累了丰富的水力化煤层增透经验。水力化煤层增透技术对高地压强突煤层预抽瓦斯效果显著,为提高瓦斯预抽消突工作提供了行之有效的方法。

大倾角、高地压“三软”煤层巷道的新型预拉力锚杆支护技术

桃园煤矿72#煤层属大倾角、高地压的“三软”煤层，煤巷围岩变形量大，维护量大，支护十分困难，难以满足安全生产的要求。采用新型高强度预应力锚杆支护技术后，基本满足了生产需要。

深井高地压“三软”地质条件下综采技术

由于B11b煤层所赋存的复合顶板、"三软"复杂地质开采条件,工作面受开采高度、顶板管理、煤壁控制及装备等因素影响,安全开采难度大。通过在谢一矿深井高地压"三软"复杂地质条件下进行大采高综采工艺试验,从工艺设计、工作面"三机"配套、设备研制等方面实现了高标准;并在井巷布置、采煤工艺、劳动组织等方面进行创新,工作面实现了安全高效开采。

深埋藏高地压综采工作面安全高效回采技术研究

国投新集能源股份有限公司口孜东矿为千米深井,综采工作面埋藏深,地压大,顶底板岩性较差,矿压显现明显,采取有效的顶板控制措施对安全高效回采具有重要意义。通过两巷采取加强支护方式,施工锚索吊梁,过地质构造带时根据断层发育情况提前措施保证不留顶煤,回采过程中切实加强顶板管理工作,采取降低工作面采高、加强超前架管理、采煤机割后及时用护帮板支护煤壁、加强支架初撑力管理并设专人对支架进行循环补压、顶板破碎处提前注加固材料等措施,使工作面顶板得到较好的控制,保证了工作面安全高效回采。