复杂条件下大断面煤巷过断层技术

 羊场湾煤矿12采区边界回风巷围岩环境复杂,掘进断面积为19.2m2,为大断面巷道。掘进过程中揭露F201断层,断层落差大于25m,严重影响巷道顺利贯通。针对断层落差大、涌水量大、断层面岩石松软破碎,通过对巷道顶板隔水层安全水压计算、施工安全保障措施系统研究,制定“导水-超前支护-注胶加固-永久支护”全断面一次施工工艺,实践证明该工艺技术措施保证了掘进工作面顺利的穿过断层。该技术的成功应用,为类似条件下巷道过断层技术积累了经验,具有一定的借鉴意义。     

综采动压区沿空掘巷“时-空”关系分析

针对油页岩综采动压区沿空掘巷中面临的支护困难、围岩变形量大等问题,对掘进与回采的“时-空”关系、巷道支护加固方案及修复技术进行研究。基于理论及数值模拟分析,得到巷道围岩变形及应力分布规律,初步确定巷道掘进方案;结合掘进期间的矿压观测结果,确定掘进与回采合理的时空关系。追尾掘进时,巷道合理的滞后距离为136 m,滞后天数不应小于36 d;对头掘进时,巷道进入停采线的距离应小于50 m。根据围岩变形观测情况,对不同地段巷道分别设计了加固及修复方案,加固维修后的巷道能够满足生产要求,对类似条件下巷道掘进具有指导意义。     

高应力大断面岩巷掘进及支护技术

针对大断面岩巷掘进施工工序复杂、存在较多不安全因素等问题,结合鹤煤六矿-600 m中央水泵房42.89 m2大断面岩巷掘进,提出了适用于大断面巷道的支护技术。通过采用合理的掘进工序和支护技术,并配合有效的监测手段,在保证巷道安全施工的同时,保障了巷道的工程质量。     

基于ANSYS·FLUENT的粉尘分布规律研究及防治

已知10-108掘进工作面在掘进过程中巷道粉尘浓度较大,经检测在掘进面附近粉尘浓度达到了530 mg/m3,巷道本身采用压入式通风,作业环境恶劣,巷道工人有时会出现呼吸困难症状,为了了解掘进过程中巷道粉尘的分布情况并为后续降尘方案提供依据,矿方采用ANSYS·FLUENT软件对掘进面进行了数值模拟,得出巷道粉尘在离掘进头5m处浓度最高,集中在司机位以及离掘进头15m之间,为此矿方在司机位置～离掘进头15m处采用了高压喷雾技术,另外在皮带输送机上也架设了喷雾器,经过现场实测后发现全尘及呼尘浓度均下降明显,其中全尘降尘率在83.7%,呼尘降尘率在80.1%,降尘效果明显,为掘进作业人员优化了作业环境,同时也降低了尘肺病的风险。     

中深孔光面爆破联合钻装机组快速掘进技术

为解决新桥矿岩巷掘进中爆破效果差、支护耗时长、掘进效率低的难题,提出了中深孔光面爆破技术联合钻装机组的"钻-爆-装"一体化快速掘进体系。在该矿-550 m南翼轨道运输斜巷的应用表明,采用该技术后炮眼利用率达到90%,巷道周边不平整度小于80 mm,巷道成型较好,超挖量小于100 mm,无欠挖,减少了对围岩的破坏作用;放炮进尺达到2. 2 m,比原循环进尺增加0. 4 m左右,月进尺提高20 m以上,提高率达22. 2%,实现了良好的技术经济效益。     

槽波与纵波勘探技术对巷道掘进的影响研究

由于在以往针对巷道掘进的勘探中,没有结合先进的勘探技术,导致勘探效率低。为此,进行槽波与纵波勘探技术对巷道掘进的影响研究。第一部分,研究槽波勘探技术对巷道掘进的影响,得出:利用槽波勘探技术采用“十字”的方式进行巷道掘进,能够消除巷道掘进物探盲区:基于槽波勘探技术面积性的勘探方式,超前探测距离可达150~200m,能够扩大巷道掘进有效探测范围。第二部分,研究纵波勘探技术对巷道掘进的影响,得出:使用纵波勘探技术可降低干扰波产生的随机噪声对巷道掘进造成的影响,进而提高巷道掘进探测分辨率;基于纵波勘探技术线性探测的勘探方式,能够一次性的勘探在巷道掘进中的大范围的巷道地质构造信息,提高巷道掘进效率。通过以上研究,表明槽波与纵波勘探技术对巷道掘进具有积极的影响。     

弱胶结围岩条件下邻近巷道掘进扰动影响因素

深部开采条件下,弱胶结围岩条件下邻近大巷掘进相互扰动影响较大。针对弱胶结砂岩强度、相邻巷道间距、巷道间层位、巷道掘进顺序、巷道掘进错距等影响巷道掘进的扰动因素,采用理论分析和数值模拟等手段研究不同影响因素对巷道围岩稳定性影响规律。结果表明:1)随着水平间距逐渐变大,巷道周围应力分布逐渐规则,水平间距≥40 m时,先掘巷道围岩的变形量变化不大,巷道互相干扰程度逐渐减小;间距为20 m时,先掘巷道非对称变形严重,沿巷道掘进方向,先掘巷道右帮变形量是左帮变形量的2.4倍;2)邻近巷道间距不变,邻近巷道间垂直距离在-34~34 m范围内变化时,垂距为0时,巷间扰动效应最弱,巷间水平距离的增加则巷道间的掘进扰动效应明显减弱;3)巷道以左中右顺序掘进时,先掘巷道净移近量最小为15.2 mm,总变形最小为0.11 m,按左中右顺序掘进为最优方案;4)邻近巷道掘进前后错距为60 m时巷道关键点的位移变化率显著,左侧巷道围岩受扰动程度为右帮顶板左帮底板。在此综合分析基础上,提出巷道掘进影响因子并建立巷道稳定性评价指标,对巷道采掘及支护有一定的指导意义。     

5102巷掘进工艺、工序优化研究

为保证在安全的前提下提升小峪煤业5102巷道的掘进速度,通过数值模拟确定了5102巷道掘进支护采用让压分次支护技术,二次支护滞后一次支护的合理距离为20m,现场实施“四·六”制循环作业方式、让压分次支护技术工序平行作业,巷道单日进尺量达到20.2m,保证了5102巷道安全快速掘进。     

大断面平硐快速施工方法

针对某矿大断面平硐施工过程中存在的众多难点,从支护技术、钻眼爆破技术、巷道反掘技术、通风管理、运输管理、排水管理、生产组织管理入手进行优化,实现了巷道的快速掘进,平均单进为160 m,最高单月掘进205 m,比计划提前半年完成巷道的贯通。     

提升煤巷掘进效率的技术措施研究

为了解决鑫都煤业因地质环境复杂导致的巷道掘进效率低下问题,通过对井下大巷掘进现状的分析,提出了以优化巷道卸压孔、优化巷道支护结构的快速掘进技术方案。新的快速掘进方案减少卸压孔1/3,巷道掘进日进尺由1 m提升到了3.2 m。