大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度优化及围岩控制技术研究

以马泰壕矿3103辅运顺槽为研究对象,采用现场监测、内外应力场和极限平衡区理论、数值模拟等相结合方法,对大采高工作面小煤柱沿空掘巷煤柱宽度进行研究。研究表明:现场监测煤柱支承压力分布规律,最终初步设计沿空掘巷留设小煤柱宽度为6~10 m;理论计算显示,小煤柱宽度合理范围为6.0~8.1 m;数值模拟表明,煤柱宽度大于6 m时,煤柱具有一定承载能力,煤柱上方和巷道顶板出现核心弹性区,有利于发挥锚固作用,煤柱宽度越大,应力集中现象越明显,综合考虑小煤柱宽度为6 m。基于此,提出了“锚网索支护+卸压+滞后沿空侧注浆加固+回采期间周期来压附近补强支护”围岩控制技术,现场应用效果良好。

大采高煤层采动状态下小煤柱留巷矿压显现规律

合理缩减采区保护煤柱的留设尺寸是提高资源回采率的有效措施。为探究采动状态下缩小煤柱的采区巷道围岩的矿压显现规律,以黄陵二号煤矿原综采工作面35 m保护煤柱优化为17.5 m小煤柱的技术工程为例,通过对工作面推进过程中的辅运巷道顶底板与两帮的移进量、锚索的外露长度与载荷变化情况、煤柱内部的支承压力演化趋势进行全方位、多尺度的监测,对巷道围岩变形与采动应力进行了实测分析与研究。结果表明,工作面进入小煤柱区域1300 m区段,除底鼓外未出现大的变形和强矿压显现;辅运巷受采动影响区域为超前工作面220 m至工作面推进后的350 m;辅运巷煤柱帮部深度13 m的位置为煤柱围岩应力最大集中区域;围岩变形与应力变化随着工作面的推进趋于稳定,初步判断辅运巷应力场与位移场的扩展达到相对均衡的稳定阶段。该研究为缩小煤柱留设宽度和优化巷道支护参数提供了理论依据。

大采高综采工作面小煤柱沿空掘巷技术研究及应用

通过羊场湾煤矿2#煤层西翼130202综采工作面回采过程矿压现场实测数据,并运用矿山压力理论计算和数值模拟分析相结合的方法,找出其沿空巷道侧向应力分布时空规律和内外应力场分布范围。得出了2#煤层东翼130205综采工作面5m小煤柱沿空掘巷的合理位置、巷道支护设计及上覆岩层防控技术,通过现场工程验证是可靠正确的。

大跨度小间距偏压隧道施工模拟

为了解决大跨度小间距偏压隧道施工工序和两隧道开挖时相互影响的问题,采用有限差分数值模拟方法对大跨度小间距偏压隧道进行了施工工序和空间效应的计算分析,结果表明不论采用哪种开挖方式,隧道受力均具有不对称性,中间夹岩和埋深较大一侧拱腰是应力集中区域,先开挖埋深较浅一侧更有利于围岩的稳定性。两隧道同时开挖时掌子面只要保持在一定的范围外,即可保证两隧道的相互影响较小。

机载情报侦察数据链中的空地链路建模与仿真

针对机载情报侦察链中空地通信链路的特点,建立了统一的信道模型。模型包括大尺度衰落模型和基于三径信道模型的小尺度衰落模型。在给出了信道衰落模型的具体仿真方法后,分析了飞机飞行距离、工作频率及径向飞行速度等参数对信道特性产生的影响,为进行链路预算和解决多径干扰提供理论上的依据和参考。结果表明:不管信息传输速率多大,由于多径的影响在飞机飞行过程中频率选择性衰落都是不可避免的,但信息传输速率越高,衰落越严重;多普勒频移并不直接影响信道特性,但多径信道下的多普勒频移通过引起多普勒扩展而使信道具有了时变性。

大采高采场切顶卸压小煤柱护巷技术研究与应用

为解决大采高工作面强动压影响工况条件下小煤柱沿空掘巷维护难题,以阜生煤矿1102大采高工作面1106沿空掘巷为研究对象,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,研究采空区侧顶板断裂对小煤柱护巷围岩稳定性的影响。建立了沿空掘巷侧向顶板断裂及煤柱载荷计算模型,得到煤柱载荷与采空区顶板断裂角呈线性递增的关系;基于切顶卸压沿空掘巷原理,提出采用切顶方法来减小煤柱载荷,达到卸压效果;计算得到1106工作面沿空掘巷煤柱宽度为8.0 m,对切顶卸压效果进行了数值模拟分析,认为经切顶处理后小煤柱及巷道煤帮侧应力峰值减小了23%,巷道顶底板及两帮变形得到了有效的控制;对切顶卸压小煤柱护巷技术进行了现场评价,现场应用结果表明切顶后的巷道顶底板移近量最终稳定在377 mm,两帮变形量稳定在242 mm左右,处于可控范围,巷道维护效果良好。切顶卸压小煤柱护巷技术的应用,实现了大采高工作面的安全高效开采。

大采高工作面小(无)煤柱开采技术适应性研究

为了延长矿井服务年限,以山西福达煤矿15202工作面为例,从小(无)煤柱开采技术角度研究资源回收率提升的可行性。根据该工作面开采条件,分别设计了小煤柱护巷、沿空留巷、沿空留墙技术方案,并从技术、安全、经济三方面对各方案进行分析,结果表明:小煤柱护巷实施难度最低,投资少见效快,安全性较好,但长期效益最低;沿空留墙受扩巷施工制约,短期效益较低,但安全性最高;沿空留巷受扩巷及回风系统施工影响,短期效益最低,巷道二次复用维护难度较高,但长期效益最高。考虑到矿井短期内如采用沿空留墙、沿空留巷两方案将严重制约矿井整体效益,最终决定15202工作面采用小煤柱开采技术,后期采掘接续紧张局面得到缓解后再改用沿空留巷布置方式。

浅埋暗挖法隧道在软～流塑地层中下穿建筑物施工技术

南京地铁一号线南延线花神庙站～南京南站区间隧道部分区段位于软～流塑地层中,隧道上方有建筑物,施工采用了超前大管棚、超前径向注浆小导管、掌子面注浆等强支护措施,采用监控量测的信息化技术,确保了隧道及地面建筑物的安全。

会东铅锌矿露天台阶大孔距小抵抗线爆破技术的研究

大孔距小抵抗线爆破使爆破漏斗角增大，产生有利于反射拉应力增强及速度场分布的弧形自由面，爆炸能量利用率高，爆破效果好。其孔网参数宜采用双孔爆破漏斗试验，根据等阻力自由面原理确定。炮孔装药采取满装药原则，三角形布孔，排间微起爆时间用半经验公式估算。

长平矿综放工作面末采工艺创新

综采工作面末采工程快慢及质量关系着采面衔接,直接影响矿井生产效益。长平矿综放工作面传统末采工艺在施工过程中存在安全隐患、工序安排不合理等问题,浪费人力、工时、材料。为保证作业安全,提高末采效率、节约成本,提出并分析了铺网新工艺和大小循环工序管理新技术。

Ⅴ级围岩超大断面隧道超前支护优化分析

为明确V级围岩地层环境下超大断面隧道超前支护参数的合理取值,采用室内模型试验和数值模型针对超大断面隧道的4种超前预支护参数开展研究并做优化分析。运用模型试验论证了数值模型的正确性,再采用数值模型进行了更多工况和更复杂参数的优化分析。研究结果表明:模型试验结果与数值模型结果在数值上的差异在合理范围之内,呈现的变形规律基本一致;在超大断面隧道中超前小导管最优布置角度为120°,最优间距为40 cm;最优掌子面锚杆密度为1根/1 m^(2),最优长度为8 m。

挖金湾矿小煤柱工作面过5m大断层开采技术研究

在煤矿井下回采作业中,断层是一种十分常见的地质构造类型。受大断层影响,提前停采严重造成资源损失,为了提高资源回收率,过大断层就尤为重要。本文基于挖金湾矿山4#煤层一盘区8105小煤柱工作面过5m大断层的实际难题,通过采用联合支护技术、加强回采巷道顶板管理、调整割煤工艺、预裂孔松动技术等综合技术破除该矿过5m大断层瓶颈难题,实现了小煤柱工作面安全高效过断层,为其他矿井类似工程提供了借鉴经验。

综采工作面运输巷侧大小工作面对接工艺

探讨了综采工作面运输巷侧大小面对接工艺问题的解决途径及如何简化工艺增加效益的成功经验。

DOJ-75保持架的热处理检验方法探讨

介绍了DOJ-75保持架现行的热处理检验方法及存在的问题,并用该方法实测了数件DOJ-75保持架。结果表明:该产品的心部硬度超出上限值,产品的窗口侧淬硬层深度(CHD)超深。而检测同一产品的其它部位(如:大端面),则完全合格,显示出了较大的差异。在此基础上,分析了问题产生的原因,提出了改进措施。

地铁暗挖隧道穿越软～流塑地层加固技术研究

南京地铁鼓楼站～玄武门站区间隧道穿越软～流塑地质段，采用浅埋暗挖法施工。针对土层特点，介绍了施工过程中采用的超前预支护大管棚静压顶入、大管棚间布设小导管、掌子面加固等施工技术。实践表明，施工方法简单、快捷，对周围环境影响小，对同类工程有借鉴意义。

山西省小浪底引黄工程7#支洞控制主洞塌方处理方案

山西省小浪底引黄工程施工7#支洞控制主洞掘进至掌子面桩号25+531处,准备安装顶拱钢拱架时,掌子面发生坍塌,钢拱架顶拱右侧变形严重,右上侧出现塌方空腔体。根据实际情况,采取了在该段制作止浆墙,进行止浆墙注浆加固、搭设大管棚、辅助小导管、掌子面超前预注浆、钢拱架挂网喷锚、浇筑混凝土边墙的联合支护方式,及时有效实施险情控制,并成功通过该洞段。

小孔径深浅孔爆破在大采高顶板预裂中的应用

为降低长平煤矿3#煤层4311大采高坚硬顶板工作面初次垮落来压时矿压显现程度,针对4311工作面实际情况,提出小孔径深浅孔综合爆破方式。研究结果表明,采用小孔径深浅孔综合爆破方式处理顶板后,顶板破碎程度较高,初次来压步由45 m左右减小到30 m左右,良好的爆破效果确保了长平煤矿厚煤层开采高效安全。