深埋倾斜特厚煤层窄煤柱护巷机理与围岩控制

我国中东部地区采深大、巷道变形和冲击风险大,窄煤柱沿空掘巷技术可改善巷道围岩环境。为掌握窄煤柱护巷机理并形成针对性围岩控制技术体系,以800 m埋深倾斜特厚煤层3 m窄煤柱沿空掘巷为背景,开展了理论分析、现场实测及数值模拟研究,结果表明:①该巷围岩破碎程度及变形煤柱侧比实体煤侧严重,煤柱破碎程度及变形采空区侧比巷道侧大,尽管埋深大,但已稳定采空区承担较大覆岩载荷,高应力已充分向深部岩体分流;②巷道变形非对称,实体煤侧顶板下沉量比煤柱侧大,巷帮以浅部变形为主,煤柱帮上部和实体煤帮中部变形较大;③采空区是掘巷卸荷后主要的形变通道,利于形变能向采空区缓释、降低冲击风险;④卸压区形状由掘巷前三角形扩展为掘巷后平行四边形,掘巷后应力集中区转移至实体煤帮右上方实体煤岩体中;⑤窄煤柱一次和二次剪切破坏的交界面及掘巷右上方实体高应力区为围岩关键控制区,据此提出基于煤柱多重塑性破坏区发育规律的煤柱加固和高应力区精准卸压联合的围岩控制技术体系。研究可为邻近工作面以及其他类似深埋倾斜特厚煤层开采提供理论支撑和科学依据。

特厚煤层孤岛工作面全煤巷道锚索支护技术研究与应用

鹤煤九矿首次在3204上煤巷使用全煤锚索支护,但原支护条件下变形量较大,支护强度不足,效果差,为此,对3204下煤巷顶板支护方式进行了研究和优化;分析了不同顶板锚索支护方式下3204下煤巷塑性区发育、巷道围岩应力分布和巷道顶板下沉规律;综合现场施工和支护成本后,确定锚索支护从"3-0-3"方式改变为"4-3-4"方式;优化后3204下煤巷巷道变形量明显降低。优化方案在鹤煤三矿4101工作面上煤巷推广应用,现场监测数据显示,该巷道顶底板最大移近量129 mm,两帮最大移近量140 mm,顶板离层量最大值20 mm,支护效果较好。

浅埋薄表土层特厚煤层强制放顶条件下主要地裂缝演化规律实测

黄河流域是我国重要的生态屏障,也是我国重要煤炭基地集中区,生态保护与煤炭开采矛盾在此处异常突出。晋北煤炭基地具有典型浅埋薄表土层特厚煤层坚硬顶板的埋藏条件普遍采用强制放顶技术进行煤炭资源生产,但鲜见相关地理及技术条件下的地表主要裂缝演化规律研究,地表主要裂缝的产生制约着此类矿井生态保护与煤炭开采协同发展。为此,针对该条件下地裂缝的演化规律进行了实测研究,得到:①主要裂缝产生于开采边界,表现为先张拉、后上下错动且裂缝上部与下部脱离、上台阶下方会出现空洞。②工作面“见方”时,开采各边界主要裂缝发育情况类似,“见方”后,关键层按循环爆破步距(20 m)的3倍周期垮落,两侧巷道上方地表主要裂缝也按60 m“跳跃式”发育。③工作面正上方主要裂缝宽度及高差始终小于其他3处开采边界的主要裂缝,且闭合速度每隔一个放顶步距发生一次改变。④深(采深)厚(采厚)比较小、表土层薄时易造成对地表破坏最严重的边界不可自修复大裂缝,且裂隙带直达地表,绝大多数主要裂缝处于采场边界内,裂缝闭合周期更短,约9 d。⑤110和N00工法及错层位等无煤柱开采技术可扩大均匀沉陷区范围,缓解边界台阶裂缝损害,有利于源头治理和节省成本。

深部软岩应力集中带高强耦合支护技术研究与应用

针对深部应力集中带软岩巷道变形破坏严重,传统联合支护技术难以控制问题,结合鹤煤八矿-655 m水平南大巷返修工程实践,通过理论分析及现场观测的手段,提出设计了锚网梁索与注浆锚索高强耦合支护技术并进行了现场应用,得出锚网梁索与注浆锚索是具有锚网喷支护与注浆加固共同作用的一种耦合主动支护方式,可以改变围岩力学参数,提高围岩强度。工程实践表明:该支护方案可显著提高围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道变形,支护效果明显。

煤矿智能化开采技术研究现状及展望

通过对有关资料进行分析,我们可以知道,现阶段我国煤矿产业在发展过程中面临一定的阻碍,主要是因为煤矿智能化开采技术没有得到及时的更新。本篇文章以煤矿产业的发展作为切入点,重点分析了智能化开采技术的研究现状,并且研究了智能化开采技术未来的发展前景,希望可以引起人们的关注,解决有关人员的问题。

鹤壁矿区岩巷快速掘进施工技术的分析与应用

针对鹤壁矿区岩巷滞后、岩巷支护效果差、巷道变形大等现象,结合鹤煤本部矿井的实际情况,从机械化设备、施工工艺、辅助运输系统等方面对影响岩巷高效掘进施工的因素进行了研究分析,形成了适合鹤煤的快速掘进技术方案。以鹤煤三矿4103底抽巷(上)为工程背景,现场应用表明掘进速度较传统施工方式提高60 m,锚杆支护效果良好,为瓦斯治理赢得了时间和空间。

水胶炸药聚能光爆技术在岩巷施工中的研究与应用

鹤煤公司现光面爆破技术存在周边围岩超、欠挖仍较严重等问题,特别是在较软弱破碎岩石中,问题尤为突出,且存在着单位耗药量大、爆破震动和空气冲击波强度大、围岩超挖和损伤大等一系列问题。为了保证光爆效果,提高巷道施工单进水平,以鹤煤六矿31采区回风上山岩巷掘进工作面为工程背景,经过井下现场反复试验、摸索、修正、分析总结,对炮眼布置、炮眼角度以及装药结构、装药量进行重新设计及优化,采用水胶炸药聚能光爆技术。工程实践表明,水胶炸药聚能光爆技术提高了岩巷掘进速度,减弱了围岩震动速度,实现了"三提高,一保护"的作用。研究对类似的岩巷掘进工程具有借鉴意义。

断层对矿山压力的影响研究

研究基于断层对矿山压力的影响展开。运用现场实测、数值模拟和理论分析研究了断层对矿山压力的影响,研究结果表明:工作面推进至断层附近时,易导致工作面矿压显现剧烈程度增加,应力增高区的范围较大,塑性区的范围显著扩展,易引发冒顶、片帮、支架损毁等一系列矿山事故,需提高警惕,多加防范。

岩巷锚网支护工艺改革研究与应用

鹤煤公司岩巷锚网支护工艺长期采用先锚后喷的施工工艺,这种支护工艺存在着明显的缺点,导致巷道前掘后垮,未用先修,浪费大量人力物力,导致接替紧张,灾害治理措施无法有效实施。以鹤煤三矿4204底板抽采巷(下)为研究对象,根据该巷道具体的地质条件,对施工工艺、支护参数及循环作业方式进行优化。通过现场实践表明,巷道成型面貌较好,位移量较原施工工艺有大幅下降,日进尺也有提高,有效缓解了矿井采掘紧张的局面,为同类型地质条件矿井提供了参考。

底板抽放巷支护方案分析与比选

随着底板抽放巷机械化装备水平的不断提升,整体单进水平也在不断的提高,但随着单进的提升,另一问题逐渐凸显,即在锚杆支护密度及强度方面,因底板抽放巷用途单一,若为达到巷道支护效果而加大锚杆支护密度及强度的情况,不仅增加施工任务量,影响施工进度,也在一定程度上造成支护材料的浪费。以4204底板抽放巷(下)为工程背景,运用数值模拟软件进一步优化该巷锚杆间排距,在保证巷道支护强度满足要求的前提下,提高了单进水平,可为同类型地质条件下矿井提供参考。