深部硐室围岩破坏原因与稳定性控制技术

煤矿开采逐渐转向深部,深部硐室围岩大变形特征给硐室群稳定性控制带来很大难度。根据深部大断面硐室围岩力学特征及变形特性,通过地质条件分析、原岩应力测试、岩石微观组分分析,对深部硐室围岩破坏的影响因素进行了总结,以抗让结合的原则,提出深部构造复杂区域大断面硐室围岩稳定性控制对策。采用关键部位耦合支护控制技术+底脚锚杆+全断面锚索加强支护对深部大断面硐室进行强抗微让的强力支护方式,在葛亭煤矿230扩容泵房硐室成功应用,并对泵房硐室围岩收敛变形、锚杆索工况、离层进行了长期监测,围岩顶底板移近量仅12.5 mm,两帮内移量7.5 mm,锚杆索受力均匀,内外离层较小,完全满足矿井安全生产需要。     

大断面硐室锚喷注联合支护技术

为解决大断面绞车房硐室支护难度大且变形严重的问题,以中泰矿业三水平轨道绞车房为研究对象,运用FLAC3D软件分别分析了绞车房硐室在锚杆、锚索联合支护和锚喷注联合支护状态下围岩的稳定性,对锚喷注联合支护技术进行了现场试验。研究结果表明:锚杆、锚索联合支护条件下硐室两底角受到较大的水平应力,竖直应力集中于底板,这是原支护条件下U型钢破坏和底鼓的原因;锚喷注联合支护技术下硐室各方向上的围岩应力相对均匀,硐室两帮移近量为43 mm,顶底板移近量为21 mm,硐室围岩变形得到了有效控制。     

煤层水仓围岩变形破坏特征及控制技术研究

矿井永久硐室作为矿井重要设施,硐室围岩的长期稳定对于煤矿安全生产至为关键。针对益东煤矿煤层中央副水仓围岩失稳大变形难以控制的技术难题,梳理了副水仓硐室围岩现场变形破坏特征,建立UDEC数值计算模型,反演分析了原始混凝土砌碹支护下硐室围岩应力、裂隙发育程度、变形破坏特征,综合分析了副水仓硐室围岩变形破坏机理。结果表明：原始支护强度低、支护系统不协调、底板膨润土遇水膨胀是围岩大变形难以控制的主要原因。结合现场实际条件及数值模拟反演结果,提出了一种“注浆加固+锚杆、索+反底拱”联合支护技术应用于返修实践。现场监测表明：返修后45 d内,两帮收敛量最大为55.8 mm,顶底板移近量最大为46.5 mm,满足副水仓硐室安全使用要求,确保煤矿安全生产。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

复杂岩层大断面硐室群围岩破坏机理及控制

针对复杂岩层巷道交叉点高应力集中区四周硐室群开挖围岩稳定性控制和支护技术等难题,通过对现场取样测试硐室群围岩物理力学参数、黏土矿物成分和松动圈大小,分析了赵庄煤矿三盘区带式输送机头硐室群及周边巷道围岩变形破坏特征和机理,表明硐室帮部煤柱和底板围岩是加固支护重点。利用FLAC3D数值模拟软件分析了硐室群开挖对硐室群及周边巷道围岩应力分布和塑性区分布范围的影响。基于理论分析和数值模拟提出了硐室及周边20 m范围内巷道围岩"强柱固底"的加固支护方案。现场工业试验表明,加固支护后,硐室群及周边巷道围岩变形得到了有效控制,围岩内部裂隙基本被浆液填充,60 d内围岩顶底板和两帮最大移近量分别为30 mm和50 mm,达到了理想的加固支护效果。     

深部高应力大硐室施工技术的研究与应用

基于双柳煤矿千米埋深硐室的围岩受地应力影响,硐室围岩变形大、稳定性不好等问题,研究了埋深-1 175 m的主排水泵房硐室围岩控制技术,采用了第一次锚喷支护,第二次钢筋混凝土永久加强支护,再加上"反底拱"的复合支护方式。三种支护联合应用,硐室的两帮、顶低板的移近量在300 d以后基本趋于稳定,顶底板最大的变形量为35 mm,两帮最大变形量为20 mm,硐室的变形量基本不影响设备的布置,得到了有效控制。     

深部开采全煤硐室围岩变形机理及底鼓控制技术

为解决深部开采全煤硐室支护困难的问题,根据胡家河煤矿特厚煤层物理力学特征,采用理论分析、数值模拟和现场观测方法研究了深部全煤硐室围岩力学特征及变形破坏机理,提出了锚网喷砌碹、底部超挖反拱钢筋网梁、底锚杆综合支护技术.现场观测结果表明:井底车场水仓硐室所测各断面顶底板累计移近量最大值为20 mm,移近速度为1.2 ～2.0 mm/d,两帮累计移近量最大值为36mm,移近速度为2.0mm/d.通过增强顶板、两帮支护强度和反拱控底可以提高底板承载能力和支护结构的整体性,有效控制了深部矿井软弱底板全煤硐室剧烈底鼓.     

万福煤矿泵房软弱围岩破坏机理及控制对策

为解决深部软岩大断面硐室支护难题,本文以万福煤矿-820 m水平主排水泵房硐室修复为背景,采用钻孔窥视仪、水准仪、布设应变传感器分别分析了硐室围岩破坏特点、两帮移近量、砌碹体变形特点,明确了大埋深大断面硐室的破坏机理。同时针对硐室破坏特点,提出了以注浆充填岩石裂隙和重新砌碹被动支护相结合的加固措施,硐室围岩通过注浆充填薄弱区域,再施加砌碹和注浆锚索支护,目前泵房围岩长期处于稳定状态,未出现明显变形,硐室围岩变形得到了明显的控制。     

高应力泵房硐室支护技术研究

针对某矿+950 m水平泵房硐室变形破坏问题,为控制围岩变形量和保证生产安全,对硐室原有锚网—碹体联合支护破坏进行了分析,得出围岩失稳的主要原因,并根据泵房硐室的破坏情况,提出了二次锚网索协同稳定性支护技术,有效控制了+950 m泵房硐室围岩变形,确保了矿井安全生产。     

复杂地质条件下大断面胶带机头硐室支护技术研究

针对漳村煤矿+480 m水平胶带大巷III段胶带机头大断面硐室支护难度大,硐室稳定性低的实际问题,采用现场调查,理论分析等方法确定了硐室的支护方案,并应用到现场实践,结果表明顶底板移近量在164 mm左右,两帮移近量在92 mm左右。硐室围岩变形在可以控制的范围内,保证了硐室的正常使用。     

分布式PLC技术在煤矿主排水系统中的应用

针对现有井下主水泵自动控制系统现场设备多,布置困难,接线繁杂,施工难度大,故障率高等问题,提出一种水泵自动化系统设计方案,每台水泵设置一台矿用隔爆型PLC分站,使单台水泵形成独立控制系统自动运行,当出现故障后,PLC分站将本台水泵隔离,不影响其他水泵正常运行;再设置一台矿用隔爆型PLC主站,控制每一台水泵及主管路阀的启停。并设计分布式PLC控制方式、自动控制方式、远程操控方式、一键启动控制方式等多种控制方式,管理者可根据现场环境需求选择最佳方案。最后给出一套完整的水泵自动化系统设计方案,并论述该设计方案的优点及工程应用前景。     

三惰轮复合齿轮泵的流场仿真分析

为了捕捉三惰轮复合齿轮泵的内部流场变化,对其流场仿真进行了研究。利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent软件的动网格技术对复合齿轮泵的二维简化模型进行了流场仿真,为复合齿轮泵的三维流场仿真分析奠定了基础,为基于动网格的齿轮泵内部流场模拟走向实践奠定基础。     

MG150-W型采煤机存在的问题及其改进措施

文章介绍了MG150-W型采煤机的使用性能,通过对采煤机液压系统的分析,并结合在实际使用中出现的主油泵润滑不好,易损坏等问题进行了分析,找出了采煤机主油泵易损坏的原因,完成了对采煤机牵引部的技术改造。     

泵轴疲劳失效分析与研究

结合某矿用泵泵轴疲劳失效实例,阐明了泵轴疲劳失效的力学机理。基于断口形貌分析和理化性能测试,详细论述了影响泵轴疲劳失效的主要因素,并在结构设计、选材、制造工艺及表面强化处理等方面,提出了防止泵轴早期疲劳失效的具体技术措施。     

基于CFDESIGN潜污水电泵内部流场分析

利用SolidWorks软件建立潜污水电泵的各部分模型。运用流体力学原理,在CFDESIGN软件中对该泵的内部流场进行模拟,对速度、压力等参数进行分析,从而反映出内部流场的情况。对设计结果进行预测,可以指导泵的设计,提高泵的性能。     

煤矿用液压钻机动力系统的优化设计

针对液压钻机动力系统的大泵和小泵之间采用皮带联接,在使用过程中小泵轴容易断裂、皮带使用寿命短、皮带断裂后更换困难等问题,对大、小泵联接方式进行了优化设计,重新设计了泵的联接结构。现场应用表明,优化设计后延长了泵的使用寿命,减少了更换泵的时间,提高了工作效率,大大提高了钻机动力系统的可靠性和使用寿命。     

斜盘式矿用柱塞泵的结构优化及工艺改进

从结构特点和工作原理出发,分析了导致某型斜盘式矿用柱塞泵发生早期失效的主要因素,通过对滑靴和回程盘进行结构优化和工艺改进,提出了旨在提高柱塞泵可靠性和使用寿命的几点措施,使产品的故障率从20%左右降到3%以下。     

电牵引采煤机滚筒调高液压系统的改进

分析了电牵引采煤机调高液压系统存在的问题,找出轴向柱塞泵和调高电磁换向阀失效的原因;从降低采煤机故障率的角度出发,提出了调高液压系统采用齿轮泵和电液控制换向阀的改进方案。     

柴油泵机械密封泄漏分析

对泵用机械密封发生泄漏的主要原因进行了详细的分析,具体结合50AY60型柴油泵进行了具体论述,概括了改造前机械密封中存在的主要问题,并对其故障进行了深入的分析,探讨了改进柴油泵机械密封泄漏的对策。     

大流量乳化液泵高压填料密封试验研究

煤矿井下乳化液泵经常出现高压填料密封失效的问题,通过高压大流量乳化液泵工业性试验,选用了3种填料密封,介绍了填料密封的结构,分析了填料密封的机理和失效形式,并从填料密封结构所包含的填料箱、填料、柱塞及导向套等直接影响因素阐述了填料密封的使用注意事项和改善措施。