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。     

切缝药包爆破岩石爆生裂纹断面的SEM试验

利用电镜扫描(SEM)切缝药包爆破大理岩爆生裂纹断面形貌,从微观角度探究动载下岩石的定向断裂机理。通过对主裂纹和次裂纹断面上不同区域的观测,发现了河流状、台阶状、根状、鱼骨状、"雾区"状等典型断面形貌,定性的解释了爆炸荷载作用下典型断面形貌的形成机理。研究表明,爆炸荷载作用下,大理岩的微观破坏机制分为拉伸破坏和剪切破坏,爆炸近区多为拉伸破坏,中区、远区有剪切破坏出现;大理岩微观断裂机制是以脆性断裂为主,爆炸近区形成张拉脆性破坏区,远区有较少的塑性破坏;非切缝方向的沿晶断裂较多。     

绞车硐室围岩破坏机理分析及注浆加固技术

为解决杨庄矿Ⅲ1采区绞车硐室两帮移近量大、顶板喷层脱落及严重底鼓等围岩破坏问题,在对围岩矿物成分进行试验分析基础上,采用现场测试和理论分析等方法对绞车硐室围岩破坏机理进行了研究。研究结果表明:巷道支护结构与支护参数的不合理和围岩含大量黏土矿物成分,是造成开挖已久的绞车硐室围岩破坏的2大主要原因。根据围岩破坏机理,通过理论计算和类比分析,提出了锚网喷结合注浆的二次加固方案,现场应用表明,采用该方案后,顶底板移近量和两帮移近量最大值分别为40、55 mm,绞车硐室趋于稳定。     

应力解除法测量煤矿地应力精度的影响因素研究

根据在多个矿区的实测经验总结分析了影响应力解除法测量地应力精度的因素,并在张集煤矿进行了地应力测量。研究结果表明,地应力测量前应充分考虑各种因素对测试结果的影响,如测点位置的选择和围岩的性质,钻孔过程中岩芯断裂的影响、钻头高速转动对地应力数值的影响、小孔同轴度及成孔质量的影响。通过在张集煤矿进行试验巷道的地应力测量,得到巷道同一水平六号钻场最大水平主应力为37.10MPa,方位角为104.0°;七号钻场最大水平主应力为31.33MPa,方位角为112.5°,指导了巷道的走向及支护参数的设定,减轻了巷道支护难度,加快了巷道掘进速度。     

建下不规则块段充填开采技术研究

针对杨庄煤矿拟开采区域3642工作面的复杂地质条件,采用巷道充填开采方法,将附近岩巷掘进所产生的矸石充填到煤层巷道中,利用矸石置换出煤炭资源,从而达到既开采出煤炭资源,又实现综合治理煤矿矸石的双重目的。     

建下煤体充填开采数值模拟分析研究

结合FLAC3D数值模拟软件,对杨庄煤矿3642采面Ⅲ64采区充填开采过程进行模拟分析,得出充填开采中充填体起到了支撑覆岩和为煤柱提供侧限的保护作用,从而很大程度上减小因煤层开采对地面建筑物的影响。     

杜家村矿30°大倾角皮带运输机的应用实践

通过对杜家村矿30°大倾角主运皮带设计和应用特点的总结分析表明,大倾角皮带运输机不仅能克服主斜井大倾角问题,而且它还具有输送能力大、自动化程度高、安全可靠、操作维修简便,节省人力物力等优点,在杜家村矿大倾角斜井应用中取得了很好的效果,创造了巨大的经济效益。     

杨庄煤矿建下保护煤柱开采影响分析

结合杨庄煤矿364采区Ⅲ642工作面建下保护煤柱开采实例,就充填开采和不充填开采两种方案进行地表下沉的计算分析,并对地表移动和变形参数的合理选取作了总结,结果表明:用充填巷式开采法对建下保护煤柱进行开采取得了较好效果。     

大断面超长斜井综合机械化快速施工技术研究

结合禾草沟煤矿副斜井施工实践,介绍了大断面超长斜井综合机械化快速施工技术,通过采用大功率EBZ318H型综掘机掘进,运用科学的管理方法,实现了斜井的安全快速掘进,对其他大断面超长斜井施工具有指导意义。     

曙光煤矿1212大断面煤巷支护技术模拟研究

采用FLAC3D数值模拟软件对1212运输巷支护方案进行优化研究,通过对不同锚杆长度、锚杆间排距、锚索长度的支护方案进行分析比较,得出保证一定的锚杆间排距对维持巷道围岩稳定性有重要作用,锚索对补强支护和预防冒顶事故有着非常积极的作用.