上覆岩层阶段性活动规律实测研究

为得到桃园煤矿上行卸压开采上覆岩层活动规律以及巷道工程开挖时机,采用长度137m深孔位移监测和受采动巷道围岩收敛监测等多种手段相结合,长期跟踪覆岩活动情况。结果表明:上覆岩层活动具有阶段性,第一阶段为活动剧烈期,以裂缝带内岩层活动为主,持续时间约90d;第二阶段为活动缓和期,以弯曲下沉带内岩层活动为主,持续时间约75 d;之后为岩层活动稳定期;受采动影响的巷道呈阶段性滞后响应特征;上覆岩层活动稳定时间为采后165 d,巷道开挖最佳时机为采后165~180d。     

沿空掘巷围岩控制技术的发展与展望

沿空掘巷是无煤柱护巷的主要形式,在国内已得到广泛应用。但随着采深增加,沿空掘巷仍面临着围岩难以支护的技术难题。介绍了沿空掘巷发展历程,并剖析了沿空掘巷围岩稳定性控制理论,主要包括:上覆岩层活动规律、窄煤柱的稳定性、沿空掘巷顶帮强化控制技术、底鼓控制技术和注浆加固技术,总结了当前沿空掘巷围岩控制理论研究和支护技术方面存在的问题,给出了采用更为先进的研究方法和手段、多手段高强度联合支护、直接加固沿空掘巷底板、构建闭式承载结构等沿空掘巷围岩控制技术的未来发展方向和前景。     

基于四率法的煤与瓦斯突出预测敏感指标的确定

在对首山一矿己16-17煤层突出预测敏感指标的考察过程中,针对三率法无法科学准确区分该煤层钻孔瓦斯涌出初速度、每米钻屑量和钻屑解吸指标等敏感程度问题,采用了包括预测准确率在内的四率法进行预测,结果表明:首山一矿已16-17煤层应以钻孔瓦斯涌出初速度q=4.5 L/min为主要预测指标临界值,钻屑量S=6.0 ks/m为辅助预测指标临界值,任何一个预测指标达到或超过临界值均视为具有突出危险.     

平宝公司首山一矿己_(16-17)煤层瓦斯抽放半径测定

平宝公司首山一矿己16-17煤层为煤与瓦斯突出煤层,在首采面12010工作面风机巷掘进的同时,在其上部超前开掘高位抽放巷,施工穿层钻孔进行瓦斯抽放。通过在12010风巷高抽巷施工穿层钻孔,以瓦斯压力为考察指标测定己16-17煤层Φ89mm抽放钻孔的有效抽放半径,经过现场考察及对测定数据的分析,最终确定己16-17煤层Φ89mm抽放钻孔的有效抽放半径。     

上行开采顶板煤巷围岩稳定性控制技术研究

针对淮南矿区煤层群上行卸压开采被保护层回采巷道围岩控制的技术难题,采用数值模拟和物理模拟方法研究了下部煤层卸压开采后项板巷道应力场和裂隙场时空演化规律,以及卸压开采动压影响条件下,复合顶厚度小于锚杆锚固范围、复合顶厚度与锚杆锚固范围相当、复合顶厚度大于锚杆锚固范围时巷道变形破坏规律,结果表明:下伏采动和巷道掘进形成的叠加应力决定巷道围岩应力分布和裂隙演化特征,锚杆支护能够优化围岩的应力场和裂隙场,保证围岩整体结构稳定;复合顶厚度大于锚杆锚固范围的巷道安全状况最差,巷道变形破坏最严重.在此基础上提出了保障顶板安全、加固两帮、强化关键区域、增大锚固范围的控制原则,给出了以新型“三高”锚杆为基础的立体式锚索梁承载结构组合支护技术,并成功应用于工程实践,取得了良好的支护效果.     

锚杆初始支护阻力的计算及预测

为了便于计算和预测锚杆支护的初始支护阻力,基于锚杆及时支护时锚固区围岩处于弹塑性状态的假设,建立锚杆受力和安装力学模型,分析研究初始支护阻力与预紧力矩之间的关系,得出锚杆支护螺母、托盘两种接触类型的初始支护阻力的理论解,同时采用自制的“锚杆锚固传递及衰减规律”模拟试验台对初始支护阻力进行验证。研究结果表明：锚杆支护材质、规格及支护间排距相同时,其初始支护阻力与预紧力矩呈线性关系;预紧力矩在0~300 N·m时,初始支护阻力与预紧力矩间有准确的数学表达式,采用预紧力矩能够量化和预测初始支护阻力。     

基于粗糙集与未确知测度理论的突出危险性评价模型

建立了基于粗糙集和未确知测度理论的突出危险性评价模型,应用粗糙集理论对多种突出危险性预测指标的现场实测数据进行分析,并删减相对不重要的指标,从而达到指标优选的目的,根据各指标的相对重要程度进行权重分配;应用未确知测度理论构建预测指标的未确知函数,并计算未确知综合评价向量,依照置信度识别准则进行等级判定,最终得出突出危险性评价结果。为验证模型的实用性和有效性,对该模型进行了应用,并与模糊预测方法、回归预测方法的结果进行对比。研究结果表明,该模型的评价效果较好,更加符合现场的实际情况。     

混凝土黏结面应力-渗流耦合试验装置研制及应用

针对新老混凝土黏结面或混凝土与其它介质黏结面大都受到正应力作用的情况,研制了混凝土黏结面应力-渗流耦合试验装置,介绍了装置的主要功能、技术参数、系统组成及关键技术;采用该装置对四组钢板与混凝土黏结面进行了抗渗试验,获得了不同粗糙度的钢板与混凝土黏结面的渗透特性。试验结果表明,该装置完全能够保证测试需要的轴压和水压稳定,提出的电阻法测试渗透锋面的方法是可行的;钢板与混凝土黏结面具有良好的抗渗性能,采用钢质接茬板可保证井壁接茬的密封性能满足要求;在相同轴向应力状态下,钢板与混凝土黏结面的渗透系数大小与钢板表面粗糙度有关,钢板表面粗糙度越大,黏结面的渗透系数越小;装置具有较好的实用性和可靠性,为进一步研究应力作用下混凝土本体、新老混凝土黏结面以及混凝土与其它介质黏结面的渗透特性提供新的测试手段。     

孤岛工作面沿空掘巷煤柱宽度及其加固技术研究

为得到顾桥煤矿首个孤岛工作面1116（1）沿空掘巷小煤柱合理宽度及其加固技术,结合巷道自身维护特点,采用FLAC数值分析软件,制定6种模拟方案,深入分析了煤柱宽度及其加固形式对小煤柱稳定性影响．结果表明,1116（1）工作面沿空掘巷合理煤柱宽度为8m,锚索梁、喷注浆加固小煤柱的强化控制技术,能够有效控制小煤柱的变形,保障小煤柱安全稳定．研究成果在实践中成功应用,对淮南矿区类似巷道围岩稳定性控制具有重要的借鉴意义．     

锚注技术在丁集煤矿的应用

以丁集矿集中运输大巷变形区域修复为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。