坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术研究

陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大(40~70 m),易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术在煤矿井下工作面初采初放应用经验的基础上,提出坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术,使用自主研发的钻割一体化设备,实现高效快捷的压裂孔定向割槽,并在陕西延长石油矿业有限责任公司魏墙煤业公司1313工作面开展水力压裂初采初放现场试验。观测结果表明,水力压裂处理后1313工作面直接顶初次垮落步距为9.6 m,老顶初次垮落步距为19.2 m,且冒落后的老顶完全充填采空区,大大降低了工作面老顶突然垮落造成的“飓风”性冲击灾害。

深部高应力巷道底鼓大变形控制技术研究

张店矿-1000m大巷底板岩性松软、巷道围岩应力高,致使巷道底鼓变形严重,基于此,文章分析了深部高应力作用下巷道底板压曲作用机理,并应用FLAC2D5.0模拟软件分析了深部巷道在高应力和底板松软条件下的底板变形情况,提出了高强度弧形混凝土浇灌和反底拱中空注浆锚索对巷道进行加固支护。矿压观测结果表明,施工注浆锚索和混凝土10d后,底鼓变形速度急剧下降,平均速度小于2mm/d,40d后变形趋于稳定;锚索锚固力达到40MPa,基本上控制了该矿的底鼓大变形,为类似条件下的巷道底鼓治理积累了一定经验。

元堡煤矿1901综放面矿压显现规律实测与分析

为了掌握元堡煤矿1901综放工作面在回采过程中的矿压显现特征,通过采用KJ372型矿山压力监测系统以及尤洛卡矿压监测设备对该综放面支架载荷进行实测和分析,揭示了该综放面在回采过程中的矿压显现规律,并分析了支架的适应性。

近断层深埋巷道掘进变形破坏规律

深埋巷道掘进遇到断层时,其围岩变形破坏特征发生极大变化,严重影响安全生产。为此,以海石湾煤矿一条深埋进风巷道为例,研究其临近断层掘进过程中围岩应力、位移、塑性区和剪应变演化特征,分析断层倾角、破碎带宽度和侧压力系数对巷道围岩稳定性的影响。结果表明:当深埋巷道与断层净间距小于5 m时,随着深埋巷道掘进移近断层,巷道周边塑性区岩体剪应变逐渐增大,进而导致深埋巷道围岩位移呈指数式增长;随着侧压力系数增大,深埋巷道顶底板塑性区破坏深度逐渐增大,帮部则出现先减小后增大的变化规律;当深埋巷道与断层净间距大于5 m时,断层倾角和宽度对深埋巷道围岩位移与塑性区分布影响很小,反之,深埋巷道位移在断层倾角90°时最大,且与破碎带宽度呈指数衰减关系。