煤巷底板防冲钻孔释能解危原理及参数优化

我国西北的华亭与彬长等矿区受水平构造应力影响严重,底板冲击地压显现剧烈。卸压钻孔是我国应用最为广泛的冲击地压防治解危措施,其具有解危效果良好、方便安全等特点,科学合理地制定卸压钻孔参数可有效提高防冲效率,但目前针对底板卸压钻孔的研究还相对匮乏。为此,基于底板破坏的力学模型,研究了底板钻孔的释能解危原理,建立FLAC^(3D)数值模型研究了不同钻孔参数的合理取值范围,并进行现场工业性应用论证。研究结果表明:①卸压钻孔可为底板弹性能缓慢释放提供自由空间,组成的“梯形”结构使煤层底板集中水平应力向深部岩层转移,破坏底板的蓄能条件,有效释放底板中的弹性能。②底板中的水平应力降低程度与钻孔倾角近似呈正相关,实施底板卸压钻孔倾角控制在60°~75°,可以取得较好的底板卸压解危效果;钻孔间距的合理取值范围在1~3 m,对整个底板的冲击地压防控可以起到理想效果;随着钻孔直径的增大,底板中心区域的应力降低程度随之增大,现场实施钻孔直径应在140~200 mm;理想钻孔排距布置应为1.4~1.8 m,并非越小越优。③研究成果应用于彬长矿区某矿,并对煤层底板防冲效能进行验证,其有效控制了底鼓程度和冲击危险强度,验证了底板解危防冲措施的有效性和钻孔参数的合理性。

煤层底板应力分布的相似材料模拟分析

本文根据淮北芦岭煤矿的地质条件,通过相似材料模拟实验分析了工作面生产过程中煤层底板应力分布的规律,并对底板巷道布置和回采工作面设计提出了一些合理的方案。

103综采工作面风巷沿空掘巷底鼓控制实践

103综采工作面风巷沿空掘巷施工时,合理进行煤柱设计和支护设计,较好地控制了沿空掘巷的底鼓现象。

底抽巷在高瓦斯矿井中的综合应用

针对贵州省毕节市金沙县某煤矿近距离煤层群瓦斯含量高、煤层巷道掘进困难、采掘失调严重、经济效益差等问题,提出了底板瓦斯抽放巷综合利用技术。实践表明,该矿采用煤层底板瓦斯抽放巷综合利用技术后,有效解决了矿井之前生产过程中存在的问题,使该矿在组织生产过程中的安全性、经济性、工作效率等方面都得到有效提高。