慈林山煤矿半煤岩巷道支护方案优化与应用

针对慈林山煤矿9107运输巷掘进速度慢、支护工程量大等问题,根据现场实际条件降低了支护密度,采用FLAC3D数值模拟软件对比分析了支护方案优化前后的巷道围岩应力、塑性区分布及变形情况,验证了新支护方案的可行性。结果表明,采用新支护方案后,巷道整体变形量较小,且支护成本大幅降低,掘进速度也提高了约40%,经济效益显著。

H-HARDTOP矿粉超硬耐磨混凝土地坪施工

山东某机械工业物流仓储加工中心采用独立钢筋混凝土基础，主体为钢结构。建筑面积15600m2，钢构柱网尺寸24m×6m，厂房地面地坪200mm厚C25细石混凝土。由于地面水平运输采用铲车、装载机，空中水平及垂直运输采用行车，设计荷载较大，对地面的抗冲击强度、抗振动、耐磨损、无尘和易清洗等技术要求较高，故设计考虑对地坪表面采用特殊矿粉硬化剂进行固化处理。

不同因素下掘锚机滚筒截割性能仿真分析

为研究不同因素下掘锚机滚筒的截割性能,分别对不同转速、煤岩硬度和振动现象下滚筒截割的动态过程进行仿真分析。通过对截割阻力、波动系数、截割比能耗、底板平整性和力在截割面后方煤壁的传导进行分析,得到不同因素对滚筒截割性能的影响。研究结果表明:滚筒受到的截割阻力随煤岩硬度的升高而增大;振动对滚筒截割阻力也产生一定影响,相较于煤岩硬度,振动对滚筒截割阻力的影响要小;波动系数与截割比能耗随着煤岩硬度的升高及振动的产生而增大。衡量底板平整性的3项指标为最大间隙值、煤岩标准差与平整度,其均随滚筒转速的提高而增加;滚筒在截割过程中,位于煤岩两侧的颗粒受到的力要比位于中间的稳定,当颗粒未受到约束时,记录点载荷由上至下逐渐减小,由前至后逐渐减小。

水性单组分生物基地坪涂料的配方设计及性能研究

制备了一种具有低VOC、初期高硬度、全天候的功能性单组分水性涂料,其可满足HJ 2537—2014、GB/T 22374—2018标准要求。研究了影响涂膜耐水性、硬度、流平性、全天候等因素。

深井大型硐室厚坚硬底板破坏机理及控制技术

针对深井大型硐室厚坚硬底板底鼓难题,以千米深井唐口煤矿绞车房硐室为工程实例,研究底板破坏机理:深井大型硐室厚坚硬底板开挖初期表现出明显的分层屈曲损伤破坏特征,随后在高应力作用下沿损伤破坏面滑移错动鼓起;以薄板屈服理论推导了底板屈曲破坏临界载荷。以控制厚坚硬底板的屈曲损伤破坏为出发点,基于硐室底板整体加固控制原则,提出了底板组合桩基群加固治理技术:以反底拱技术为基础,借助底板横向组合钢梁及双层链接钢筋网,辅以混凝土整体浇筑组合形成底板强基础梁结构,均衡底板受力,防止局部地点高应力集中;以高预应力锚索束和高压封闭注浆技术胶结加固围岩形成底板组合桩结构,阻断围岩应力向底板传递和转移;最终形成多排锚索束张拉强基础梁的组合桩基群结构,现场应用效果良好。研究成果对于当下日益加深的深部大型硐室及大型地下空间支护具有一定的指导和借鉴意义。

煤层硬度与厚度对冲击矿压影响的数值模拟

在坚硬顶板和底板的“两硬”条件下,对不同煤层厚度和硬度对煤岩体中的垂直应力分布的影响,也即反映了对煤岩体中发生冲击矿压危险性的影响进行了模拟.通过组合煤岩试样的试验结果验证了数值模拟的正确性,根据煤岩体相互作用的理论分析了其原因.在“两硬”条件下,煤层厚度与硬度的变化对煤体中的应力分布有着很大的影响,从而对煤岩体系统中冲击矿压的发生有着很大的影响.随着煤层厚度的减小,在煤岩体中产生的应力集中将增大;随着煤层硬度的增加,煤岩体中的最大垂直应力也将增大,从而也增加了冲击危险性.

东海海底末次冰期埋藏风尘黄土地层初步研究

大量海底调查及钻孔岩芯资料揭示,东海海底全新世疏松沉积物之下,往往埋藏着一层厚度不大的黄褐色、暗绿色硬质粘土层。类似的硬土层在长江三角洲东部平原地层中普遍存在。作者曾对苏北、苏南平原地层中该硬土层与下蜀黄土地层进行对比研究工作,并在野外地层剖面上发现两者为连续延伸地层,认为该硬土层为末次冰期风尘黄土沉积物经埋藏后的次生成土作用演变而成。 本文通过对东海海底硬土层岩芯地层综合分析研究,以及与长江三角洲东部平原区硬土层和下蜀黄土地层沉积物特征对比,认为东海海底硬土层为末次冰期低海面期间,干、冷气候条件下的风尘黄土堆积物,后经埋藏后的次生变化而形成。而在绝大部分海底,由于受到全新世海进作用的强烈冲蚀而缺失,只在局部地区仍有保留。

上颌窦窦底高度增龄性变化的研究

目的测量随年龄增长而变化的上颌窦窦底的高度,探讨其变化规律。方法从7～11岁(Ⅰ组)、13岁(Ⅱ组)、27～31岁(Ⅲ组)、47～51岁(Ⅳ组)及67～71岁(Ⅴ组)五个年龄段中随机选择250份全颌曲面断层片,每组50张,男女各25张。以硬腭为参照,用曲面断层射线机自配的Planmeca Dimaxis Pro软件中的电子尺,测量上颌窦窦底至硬腭的距离,所得数值在每个年龄组内进行男女间比较,在五组间行两两组间比较。结果Ⅱ组和Ⅲ组组内男女间比较有显著性差异(P<0.05),13岁组中女性的上颌窦窦底至硬腭的平均距离大于男性,27～31岁组中女性的此平均距离小于男性,差异具有显著性。Ⅰ组与其他各组及Ⅱ组与Ⅲ组组间比较有显著性差异(P<0.05),即7～11岁组的上颌窦窦底至硬腭的平均距离明显小于其他各年龄组,13岁组此平均距离明显小于27～31岁组。结论在生长发育阶段,上颌窦窦底位置随年龄增长不断下降,在成人阶段,此位置未见明显变化。儿童在7～11岁时,上颌窦窦底位于硬腭之下,两者间距为2.81mm。在生长发育期,女性的上颌窦窦底低于同龄男性。

大倾角硬顶软底软煤走向长壁综放开采集成技术

针对硬顶软底软煤大倾角煤层埋藏条件复杂、开采难度大的条件,通过工作面"三机"配套、超前预爆破、回采工艺、巷道优化布置、矿山压力监测、工作面安全管理保障技术集成体系的应用,解决了该类煤层走向长壁综放开采难题,取得了良好经济社会效益。

坚硬顶板工作面回采巷道底鼓诱因分析及控制技术

为了解决坚硬顶板工作面回风平巷回采期间巷道底鼓严重问题,通过现场观测、数值模拟及工业性实验,确定了造成底鼓的主要原因是:巷道回采期间受工作面动压影响、两帮支护强度低及底板岩性差。针对该回采巷道特点,提出了采用"顶板超前预裂爆破+两帮锚杆补强+安装底角锚杆"的底鼓控制方案,并进行了工业性试验。工程实践表明:巷道最大底鼓量为258 mm,最大底鼓速率为12.3 mm/d,变形速率及底鼓量在巷道正常使用允许范围之内,动压影响期间巷道底鼓得到有效控制。该控制技术的应用可为地质条件类似的巷道底鼓控制提供一定技术借鉴。

坚硬顶板、软弱底板条件下切顶卸压沿空留巷效果研究

基于切顶卸压沿空留巷技术探究在坚硬顶板、软弱底板条件下的切顶卸压沿空留巷效果。通过对现场数据的采集和分析,研究36层里部右二面在该项技术指导下的覆岩运动规律、支承压力分布规律和留巷段围岩稳定情况。结果表明,该项技术在本工作面应用效果良好,有效切断了工作面与巷道上方顶板的应力传递路径,工作面采空区顶板垮落未引起顶板大面积变形,顶板锚杆、锚索支护状态良好。

软底硬顶薄煤层沿空留巷支护技术

为减少薄煤层掘巷工程量,在滨湖煤矿软底硬顶条件下实施了巷旁充填沿空留巷技术。利用力学模型计算了巷旁充填参数,并针对软弱底板优化了支护方案。实践结果表明:该方法支护方案可靠,留巷满足使用,经济社会效益明显。

义马煤田冲击地压原因分析与防治对策

为得到义马煤田矿井发生冲击地压的原因,并制定冲击地压防治措施,对该煤田'两硬一软'的煤层地质结构、采深、巨厚坚硬砾岩顶板、构造应力等地质因素导致矿井冲击地压进行了研究,并指出了义马向斜的轴核部煤层埋深达600~1 200 m、上覆岩层厚、地应力集中是发生冲击地压的主要原因;提出了加强巷道支护并在其两侧进行深孔注水和卸压爆破,使围岩形成'两强一弱'的支护结构、避免工作面走向与构造主应力方向垂直等防治冲击地压的对策措施。结果表明:义马煤田冲击地压属于重力-构造类型;采取针对性的综合措施后,冲击地压发生的频次减少,冲击程度降低。

南梁综采工作面矿压力规律

为研究南梁煤矿20203综采工作面矿压规律,通过实测工作面支架阻力、活柱下缩量、顶板移近量、顶板来压强度以及巷道变形参数等,获得了初次来步距、支架阻力的动载系数、老顶来压的强度等参数.研究结果表明:支架可以平衡顶板的压力,满足工作面开采时对支护强度的要求.总结了南梁矿浅埋煤层综采工作面的矿压显现规律,提出了提高支架初撑力等改善措施,为实现浅埋煤层综采工作面安全开采提供了可靠依据.

软硬互层岩体采场底板的应力分布及破坏特征研究

考虑底板岩体分层特性,将采场底板视为弹性层状半无限平面体,采用传递矩阵法建立层状底板的应力计算模型。用Matlab编制了相应的计算程序,求解得到不同分层深度处的底板应力分布,根据Mohr-Coulomb准则判断底板塑性区分布。新建模型考虑了不同底板岩性及其组合条件,理论计算得到的底板破坏深度比传统方法更符合实际,建立不同的软硬互层采场底板模型,分析了岩体的软硬性质对采场底板应力分布和破坏特征的影响。研究结果表明,硬岩底板对支承压力具有降低和扩散作用,降低作用减小了底板深处应力,有效地抑制了采场底板破坏深度;扩散作用加大了下卧岩层的应力影响范围,导致下卧岩层破坏范围增加,软岩底板由于其承载能力弱,会加剧底板应力的集中程度,导致底板岩层的破坏深度和范围都大大增加。

不同砂光量下展平竹板硬度及回弹率研究

竹材是粘弹性材料,在载荷条件下会产生弹性变形。以毛竹展平板材为研究对象,研究不同的竹材表面砂光量对其硬度以及卸载后对竹壁回弹率的影响。研究结果显示,随着展平竹板表面砂光量的增大,硬度先有上升的趋势,在砂光量为0.5 mm达最大值后逐渐降低;竹壁的回弹率随着表面砂光量的增大而逐渐降低,在砂光量为1.5 mm后下降趋势变缓;同时,竹壁的回弹率也随着卸载后陈放时间的延长而逐渐增大,但是增大趋势逐渐趋缓。

深部急倾斜软底煤巷失稳数值模拟及支护研究

针对大安山矿巷道底鼓严重,左帮比右帮变形显著,遇水后变形加剧的问题,采用数值模拟和现场试验的方法,研究急倾斜煤巷在顶板坚硬底板较软条件下的失稳机理并提出支护方案.研究结果表明:顶底板岩性差别较大而表现不同的变形特征和底板泥质砂岩遇水泥化是导致巷道失稳的主要原因;最大主应力集中于巷道顶、底部和两帮,且分别为水平应力的1.54倍和竖直应力的1.25~1.67倍;提出锚网索+"W"钢带并对围岩喷浆的非对称支护方案,塑型区显著缩小且减小了拉伸屈服的范围,底鼓量缩小至19.8 cm,锚杆之间形成锚固圈,支护效果较好.

坚硬顶板预裂对底板突水的影响

针对焦作矿区突水原因复杂多变的现状,采用岩层运动和矿山压力理论,结合数值计算的方法,探讨了坚硬顶板运动对底板破坏的作用机理。研究结果表明:对坚硬顶板进行提前断顶处理,能够大大减少底板的破坏深度,从而减轻突水危险性。经过多个工作面的实际观测,证明了断顶后大幅度降低了老顶初次来压期间的出水量,起到了很好的防止突水的效果。研究成果可以在相似条件矿区推广应用。

动压巷道坚硬底板底鼓治理施工技术研究及应用

为解决动压巷道坚硬底板底鼓无法通过风镐进行起底作业的难题,基于巷道围岩治理安全高效的施工需求,引入了"静态破碎技术"辅助治理坚硬底板底鼓的思路,提出了巷道底鼓机械化快速施工的技术方案。通过分析静态破碎剂的工作原理、技术特点及施工方法,结合巷道修复机在山西新元煤矿的应用,结果表明:该套施工技术方法可以有效提升煤矿巷道修复的机械化作业水平,降低工人劳动强度,实现减员增效,为今后类似条件巷道底鼓治理提供技术参考。

巨厚坚硬顶板工作面的底板破坏规律

针对郭庄矿开采9＾＃煤时受巨厚坚硬顶板和底板奥灰水双重威胁的情况，利用现场钻孔注水试验手段与数值模拟的方法对9＾＃煤底板进行破坏深度探测及破坏规律的研究．现场钻孔注水试验结果表明，工作面煤层底板监测钻孔控制深度内的底板岩层均发生了不同程度的破坏，最大破坏深度介于18．80～21．00m，9＾＃煤与下伏奥灰层间距不足20m；数值模拟结果表明，坚硬顶板条件下，强制放顶比充填开采对煤层底板产生的破坏程度大．