雾灵山自然保护区研究——Ⅱ.“屋檐”式地貌的形成机制与调控

阐述“屋檐”式地貌的特点，认为该地貌的形成受多种因素影响，形成过程包括浸蚀、冲蚀和侵蚀三个阶段，该地貌对环境景观具有重大破坏作用。

无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构控制及工程应用

鉴于传统留煤柱开采方式资源采出率低、巷道掘进率高等问题,基于切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术思路,提出了无煤柱无掘巷开采技术,通过与传统留煤柱开采工艺对比,详细阐明了无煤柱无掘巷开采技术工作面的开采方式及巷道形成原理。通过分析工作面回采过程中顶板岩层运动特征,建立了无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构力学模型,导出了顶板支护阻力表达式并分析了支护阻力影响因素。针对顶板岩层运动特征,研究了无煤柱无掘巷开采配套支护技术。提出了无煤柱无掘巷开采分区治理技术,将成巷区的加强支护分为密集支护区、间隔回撤区和完全回撤区3个区域,提出对不同的支护分区采取不同的支护对策,并在现场进行了工程应用试验。现场工程试验效果表明,无煤柱无掘巷开采实现了盘区内工作面的回采不再需要提前掘进回采巷道、且工作面间无需留设护巷煤柱的开采目标。

矿井深部巷道切顶卸压围岩变形控制技术研究

为了研究深部沿空巷道围岩变形原理及控制技术,文章以潞安集团司马煤矿1206工作面回风巷道为工程背景,针对工作面矿压显现剧烈,原支护方案无法有效控制围岩变形的情况,基于基本顶梁结构假设和来压步距理论进行沿空巷道变形原理分析,提出爆破切顶卸压围岩变形控制技术。结果表明:当沿空巷道爆破切顶后,基本顶断裂长度有效降低,并通过巷道围岩变形监测,确定巷道顶板、底板、煤柱帮和煤壁帮最大变形量分别为124 mm、80 mm、173 mm和113 mm,较原支护方案条件下围岩变形控制能力分别提高了80.7%、84.8%、80.2%和80.5%,说明爆破切顶方式对巷道围岩变形有明显的控制作用。

坚硬顶板无煤柱自成巷碎胀平衡机理与调控研究

无煤柱自成巷技术的核心是通过切顶卸压释放顶板中积聚的能量,利用采空区碎胀岩体的承载特性实现成巷围岩自平衡.坚硬顶板条件下,采空区顶板不易及时垮落,存在悬顶距离长、矸石块度大、碎胀不充分等问题.本文以坚硬顶板无煤柱自成巷为背景,首先分析了无煤柱自成巷碎胀平衡机理,得到了采空区矸石不同时段碎胀承载力学方程;然后,建立了坚硬顶板切顶短臂梁结构模型,明确了顶板变形的可控因素.在此基础上,以减小垮落矸石块度、增大碎胀程度为目标,提出了深浅孔耦合聚能爆破、预裂孔双量控制、支架循环加卸载等坚硬顶板碎胀综合调控方法,并于坚硬砂岩组顶板、巨厚砂砾岩顶板以及厚层灰岩顶板条件进行了工程试验.典型坚硬砂岩组顶板矿井朱家峁煤矿1310工作面采用碎胀综合调控系列技术后,矸石初始碎胀系数、残余碎胀系数分别增大了0.7和0.5;沿倾斜方向地表沉降减小了0.33 m;留巷段未出现底鼓、帮鼓等明显矿压显现.其他类型坚硬顶板矿井应用后,采空区顶板垮落及时且充填密实,验证了坚硬顶板碎胀平衡调控的有效性.