慈林山煤矿15#煤层顶板岩石特性钻孔窥视及测试研究

山西潞安矿业集团慈林山煤矿存在上行开采的布置方式,但地质资料不够详细,上行开采存在较大风险。为准确掌握15#煤层顶板各岩层的物理力学特性,在15203工作面运输巷进行钻孔取芯,对芯样进行加工,测试其物理力学性能,同时进行孔内窥视,全面掌握各岩层岩性、厚度、结构状况,为上行开采的可行性研究提供了详细可靠的数据。

液态CO_2致裂技术在冲击地压防治中的应用

为解决冲击地压常规解危措施中的难题,研发了冲击地压防治新技术,即液态CO_2致裂。系统介绍了液态CO_2致裂技术的工作原理,在实验室中通过自主研发设备进行压力转化率测试,测试了不同孔壁和泄能头间距与爆破压力的关系,根据实验室研究成果在现场进行了工业性试验。研究实践表明,液态CO_2致裂无明火、可反复使用,是一种新型安全高效的防冲手段。孔壁和泄能头间距越小,孔壁所受压力越大;间距为10~21 mm时,压力转化率为70%~82%;封孔较不封孔压力增大了52.3%。选用直径为50、65 mm两种规格的钻孔进行现场煤体致裂,通过钻孔窥视和光纤监测发现致裂效果良好,研究成果可在高瓦斯冲击地压矿井进行应用。

察哈素煤矿31315工作面停采期间巷道变形原因分析

针对察哈素煤矿31315工作面回采过程中因长时间停采导致31315运输巷围岩变形增大的问题,通过顶板围岩裂隙发育特征实测研究了31315运输巷在停采期间的变形破坏原因,并提出了相应的解决措施。为同类条件下工作面开采时回采巷道围岩控制技术方案选择提供了依据。

综放工作面初采水力预裂弱化顶板技术实践

针对综放工作面初采顶板不易垮落、来压步距长、强度大的问题,以赵庄二号井2309工作面为工程背景,分析了压裂钻孔深度、压裂压力等技术参数,确定了水力预裂弱化顶板技术方案,并进行了井下试验。初采期间进行水力预裂后,工作面顶板能够及时垮落,老顶初次来压步距缩短,来压强度降低,减弱了顶板对支架的冲击。

深部大巷破碎围岩注浆加固技术应用

针对岳城煤矿东轨大巷围岩变形严重、巷道底鼓等问题,提出了在“深孔锚索+注浆加固”的深部条件下实施大巷注浆的加固方案,并通过现场围岩观测和钻孔窥视等方式,对加固效果进行了现场检验。检验结果表明:两帮和顶底板平均变形速度均为1 mm/d左右,孔壁在0~1.5 m范围内多处见浆,浆液扩散半径在4 m以上,扩散深度在4.4 m及以上,围岩塑性良好,巷道变形得到了明显控制。

11309工作面顺槽支护方案优化及效果分析

为确保工作面回采巷道支护安全可靠,利用钻孔窥视仪对预先施工的钻孔进行窥视探查,分析区域内岩层裂隙发育情况、煤岩层赋存情况、岩石破碎程度以及裂隙发育深度等特征,为进行支护方式的优化提供依据。经过对锚杆、锚索深度和锚固间排距的调整,提高围岩支护强度。根据矿压观测结果:巷道支护优化后10~25 d,顶底移近量趋于稳定。

特厚煤层综放工作面预掘撤架通道支护技术实践

为有效控制预掘撤架通道围岩变形量,以斜沟煤矿23101综放工作面条件为背景,采用钻孔窥视方法确定了撤架通道区域顶板松动破坏区域,对支护控制对策进行了分析,提出采用高预应力强力锚杆(索)支护与密集木垛联合支护方式支护撤架通道,并进行了实践。根据现场实践结果,预掘撤架通道围岩变形在可控范围内,能够保证撤架的正常使用。

石泉水电站大坝双金属标孔施工难点及对策

在石泉水电站大坝监测系统三期自动化改造工程双金属标观测孔造孔施工中,遇到了孔内岩层强风化、孔内地下水日夜涨幅落差较大,埋管不易封堵等问题。简要介绍了在施工中遇到的几个难题及解决方法,为今后类似工程的施工提供借鉴。

切顶卸压预裂技术在特厚煤层综放工作面的应用

为了提高特厚煤层综放工作面两端头顶煤资源及初采初放期间煤炭资源采出率、降低初采初放期间初次来压对工作面的冲击以及减小临近工作工作面采掘期间的矿压显现,采用断裂损伤理论,分析了切顶卸压后顶板岩梁的断裂垮落步距和综放工作面初次来压强度的变化,得出综放工作面的支撑压力区域发生前移,增强了煤层的冒放性和初采初放期间的煤炭资源回收率。以山西同煤集团同忻煤矿综放工作面为研究背景,对综放工作面在初采前及两巷端头应用切顶卸压预裂技术,对比分析了有无实施切顶卸压预裂综放工作面在推进过程中初次来压步距和初次放煤步距的差异。研究结果表明,实施切顶卸压预裂技术后,综放工作面初次来压步距较未预裂时缩短了11.1 m,初次放煤步距较未预裂时提前了16 m;并且利用钻孔窥视技术,得出了采空区三角区悬滞的顶煤沿着预裂爆破导通的裂隙发生断裂垮落,有效解决两巷采空区悬顶过大的问题。

冲击地压深孔断顶爆破钻孔布置优化研究与应用

针对煤矿开采过程中覆岩受俯冲力不断增强的现场问题,采用了理论分析和深孔断顶爆破等方法,借用钻孔窥视技术分析了钻孔爆破效果,对爆破钻孔间距进行了优化布置研究与应用,解决了冲击地压对煤矿开采过程中的危害,此研究成果优化了某矿井西二采区待回采二片工作面的爆破钻孔间距,提高了爆破效果,降低了工程成本与现场工程量,为冲击地压灾害防治提供了一定参考。

基于钻孔窥视技术的深孔预裂爆破效果考察分析

为解决红阳三矿7号煤层构造区域综采工作面的冲击地压防治问题,以西三采区703工作面开切眼处断层带卸压为工程背景,以深孔预裂爆破的卸压方式,基于钻孔窥视技术对其深孔卸压爆破的有效性进行分析,检验所采取措施的有效性。结果表明,深孔爆破卸压方式对于断层带等应力集中区域卸压效果良好,采用卸压爆破的手段后,该区域的冲击危险程度降低,为深部构造区域工作面的安全回采奠定了基础。

深部软岩巷道变形破坏特征及控制技术研究

针对深部软岩巷道围岩变形大、原位应力高、岩层严重软裂等问题,以官地煤矿23601工作面运顺巷道为工程背景,通过现场勘测分析了深部软岩巷道变形破坏特征及原因,得出巷道埋深大、围岩强度低及原支护方案不合理是导致巷道发生变形破坏的主要原因,据此对原支护方案进行了优化设计。应用结果表明,采用优化支护方案后巷道顶板、底板及两帮最大变形量分别为138、79、114 mm,围岩变形得到有效控制。

仲恒煤矿弱胶结极破碎围岩巷道控制技术研究

针对仲恒煤矿115-102运输巷弱胶结极破碎围岩条件,使用小孔径钻孔窥视仪对巷道新掘段和变形量较大段进行窥视,对比分析巷道变形原因。使用FLAC^(3D)数值计算软件模拟分析了不同参数下锚杆预应力场分布情况。基于模拟分析结果,针对围岩特点确定了高预紧力、高强度、高刚度的锚杆索联合支护方案。该方案实施于井下并进行矿压监测,监测结果表明该方案可以有效控制围岩变形。