一种新型锚杆在谢桥煤矿的成功应用

随着井工开采煤矿开采深度的不断增大,煤岩巷道支护问题越来越突出;针对深部煤矿巷道经常出现的锚杆(锚索)断裂等支护失效问题,在分析锚杆破坏特点的基础上,拟提出一种能够防止应力集中的新型锚杆,并在谢桥煤矿2131工作面进行了应用。新型锚杆试验结果表明,顶板锚杆受力最大值为118 kN,高帮锚杆受力值最大为156 kN,低帮锚杆受力最大值为99 kN,巷道顶板离层值和顶板下沉量均较小,顶板支护满足安全要求,围岩整体变形量较小,未出现断锚杆等支护失效问题。

煤矿井巷顶板在线监测安全管理闭环管控技术

为解决井工煤矿开采巷道顶板及围岩发生剧烈变化时不能及时发现顶板突变安全隐患、不能及时进行安全预警预报和迅速采取有效措施处置隐患,错失消除隐患的良机,造成顶板灾害事故多发现状,通过现场研究实践建立了安全、可靠的巷道矿压(顶板离层)监测系统、顶板风险隐患安全闭环管控系统、多部门安全应急响应管理系统和应急处置联动机制,实时监控巷道顶板及围岩风险和隐患,实现巷道矿压(顶板离层、锚杆和锚索支护应力)监测可视化、自动化和智能化,实时掌控巷道顶板岩层离层和围岩应力变化。通过连续的直观数据和分析数据信息技术发现顶板失稳的前兆和潜在的巷道顶板安全隐患,利用巷道矿压在线监测风险隐患安全闭环管控系统对接矿井信息化平台实现预警信息短信即时推送,第一时间精准将巷道矿压(顶板岩层离层)监测的安全风险隐患信息以短信方式即时推送给矿安全生产技术管理部门相关人员,通过建立的多部门安全应急响应管理系统和应急处置联动机制做到迅速启动、分级管理、分级处置、全过程监管、全流程溯源,实现安全风险隐患应急处置闭环管控,有效超前处置各类顶板风险隐患,实现井下巷道顶板安全管理。

高应力沿空掘巷窄煤柱宽度确定及控制技术

在高应力松散煤层回采巷道布置过程中,沿空掘巷技术的关键是窄煤柱留设宽度的确定及支护方式的选择。基于谢桥煤矿21316工作面实际地质条件,通过理论计算确定窄煤柱与巷道宽度之和在13.88m范围内才能避开支承压力峰值点,利用数值模拟手段对不同宽度的窄煤柱进行分析,综合巷道围岩应力分布及巷道变形情况,分析确定小煤柱宽度为5m,进一步提出“应力优化-长锚固强化-注浆改性”三位一体控制对策,根据现场条件制定支护方案并进行了成功实践,为类似条件巷道支护提供了借鉴。

深井软岩高应力区锚杆(索)支护系统新型安全高效预紧技术

随着井工煤矿高强度开采及开采深度的增加,巷道围岩控制难度逐步增大,造成巷道支护困难,损坏、修复率加剧。在煤矿事故中,巷道顶板事故频发。因此,安全、可靠、高效的巷道支护技术是实现矿井安全高效生产的必要条件。通过创新改进现有锚杆支护系统,提高锚杆(索)杆体预应力、预紧力,让锚杆(索)杆体强度、锚固力、预紧力科学合理匹配,实现煤巷锚杆(索)巷道支护的安全性、可靠性、高效性。创新采用新型滚动减摩垫圈改变锚杆预紧时尾部螺母所承受的扭矩,减少螺母与托盘间摩擦损耗,提高“扭矩-预紧力”转化效率,增强锚杆杆体的预应力,使预紧力提高数倍;改进锚索张拉工具和方式,在掘进机机载支护上安装新型液压张拉锚索增压装置,替代原有气动、低效的锚索张拉仪,使锚索高预紧力提高数倍。现场施工提高锚杆(索)支护系统的预应力、高预紧力,改进原锚杆(索)支护系统低效的弊端,充分发挥锚杆(索)对巷道围岩更强的锚固、承载、控制作用,使现场巷道锚网支护强度提高、支护效果显著。

深井软岩高应力区锚杆(索)支护系统新型安全高效预紧技术

随着井工煤矿高强度开采及深度的增加,巷道围岩控制难度逐步增大,造成巷道支护困难,损坏、修复率加剧。在煤矿事故中,顶板事故时有发生,其中巷道顶板事故频发率高。因此,安全、可靠、高效的巷道支护技术是实现矿丼安全高效生产的必要条件。通过创新改进现有锚杆支护系统,提高锚杆(索)杆体预应力、预紧力,让锚杆(索)杆体强度、锚固力、预紧力科学合理匹配,实现煤巷锚杆(索)巷道支护的安全性、可靠性、高效性。创新采用新型滚动减摩垫圈改变锚杆预紧时尾部螺母所承受的扭矩,减少螺母与托盘间摩擦损耗,提高“扭矩-预紧力”转化效率,增强锚杆杆体的预应力,实现数倍高预紧力;改进锚索张拉工具和方式,在掘进机机载支护上安装新型液压张拉锚索增压装置,替代原有气动、低效的锚索张拉仪,实现提高数倍的锚索高预紧力。现场创新提高锚杆(索)支护系统的预应力、高预紧力,改进原锚杆(索)支护系统低效的弊端,充分发挥锚杆(索)对巷道围岩更强的锚固、承载、控制作用,现场实践巷道锚网支护强度、支护效果显著提高。