中高位坚硬顶板深孔预裂爆破减震技术

针对煤层上覆中高位坚硬顶板易产生强矿压显现的问题,以门克庆煤矿为背景,通过数值模拟,研究预裂爆破对中高位坚硬顶板煤层开采的影响,并通过现场工程实践验证预裂爆破对中高位坚硬顶板的控制效果。研究结果表明,在相同顶板高度,爆破后的围岩应力小于爆破前,且爆破后应力破坏范围较大,顶板的弹-塑性破坏区域扩张的更快,中高位坚硬顶板沿预裂爆破位置形成规律性的破断。工程实践微震大能量事件的分布规律表明,预裂爆破缩短了中高位坚硬顶板的破断距,总能量峰值大小显著降低,保障了工作面的安全回采。     

主立井井筒壁后深孔注浆技术应用

对于采用冻结法施工的矿井,在冻结壁解冻后,冻结孔的管壁环形空间将形成上下串通的导水通道,导致井筒水量增大,基于此,文章分析了矿井水文地质条件,得出了导致矿井涌水量增加的原因,采用壁后深孔注浆技术对井筒实施封水加固,并对壁后深孔注浆技术参数进行了设计,现场应用结果表明,该方法堵水加固效果较好,达到预期效果,为井筒注浆堵水技术积累了经验。     

坚硬煤岩体“钻-切-压”一体化释能减冲技术研究

为解决葫芦素煤矿坚硬煤岩体的冲击地压问题,结合21103工作面冲击地压显现特征,详细分析了工作面冲击危险的全局影响因素与局部影响因素,得出了坚硬煤岩体的冲击地压发生机理。分析表明:坚硬煤层是21103工作面冲击启动的主要内部条件,坚硬顶板是21103工作面冲击启动的主要外部条件,通过降低煤岩体系统内弹性能、增大系统破坏时所消耗的能量的方式,可破坏系统内外的蓄能条件,达到释能减冲的目的。设计了坚硬顶板水力压裂、顶板深孔预裂爆破、顶板水力切缝与坚硬煤体大直径钻孔卸压、煤体卸压爆破相结合的"钻-切-压"一体化释能减冲方案,采用水力压裂作为坚硬顶板的基础卸压措施,采用煤层大直径钻孔作为坚硬煤体的基础卸压措施,煤层卸压孔直径设为150 mm,钻孔间距设为1 m,采用煤体卸压爆破作为补充卸压措施,其实施原则包括:小孔径、高钻孔密度、小炸药线密度等。实践结果表明:该技术方案能够减弱强矿震的破坏力,有效减少冲击地压事故的发生,起到"释能减冲"的效果,具有一定的推广价值。     

特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。     

内蒙古呼吉尔特矿区新建矿井冲击地压治理模式探索

呼吉尔特矿区深部煤炭资源开发过程中面临冲击地压灾害难题,主要发生临空巷道超前段冲击、工作面临空侧煤壁冲击、临空留巷滞后冲击等3类冲击。基于矿区煤层赋存及开采设计特殊性,针对性提出积极利用保护层开采、推行小煤柱护巷、多盘区跳采等超前防范措施。以葫芦素煤矿为例,提出微震台网优化方法及利用微震数据调节回采速度、判断多采空区联动及断层活化方法。开发"钻-切-压"一体化高效预裂坚硬顶板技术,利用高压水射流切缝为水力压裂提供起始裂纹,操作工艺更为简化、高效,压裂半径可达15m以上,巷帮压力降幅约50%。     

综放工作面煤岩破坏及矿压显现与瓦斯涌出关系的实测研究

为获取综放开采工作面瓦斯涌出随开采过程的变化规律,在屯留煤矿S2205综放工作面进行了煤岩破坏的微震监测、工作面矿压显现监测和瓦斯涌出的实测研究,分析了煤岩破坏的三维时空分布、工作面支架工作阻力和超前支承压力的变化情况,结合工作面瓦斯涌出监测数据,得到了综放工作面煤岩破坏、矿压显现和瓦斯涌出三者之间的关系。结果表明：工作面煤壁前方随工作面的推进而产生大量微震事件,微震事件峰值出现的时间一般略早于工作面周期来压,而瓦斯涌出量峰值的出现又略晚于工作面周期来压,可以根据微震事件变化来间接反映工作面矿压显现和瓦斯涌出情况。屯留煤矿S2205综放工作面微震事件及能量的突然增大超前于来压剧烈显现1 d,煤岩的充分破坏超前于瓦斯的大量涌出1个班。     

煤机轴承的失效分析及预防

对煤机中轴承损坏的原因进行分析,着重指出安装错误的影响,探讨了预防非正常损坏的办法。     

桁架锚索与单体锚索不同支护结构研究及应用

 现场采集五家沟煤矿5#煤层及顶板试样,实验室测定煤岩样力学参数。通过桁架锚索闭锁型支护结构的力学分析,研究顶板岩层中性轴位移规律及桁架锚索与单体锚索支护结构的区别。数值模拟确定5203特大断面开切眼桁架锚索支护关键参数,结合五家沟现场地质生产条件设计桁架锚索与单体锚索平行布置联合支护方案。研究及试验结果表明：(1)桁架锚索支护巷道,顶板岩梁中性轴位置整体下移,使顶板更大范围煤岩体处于三向压缩应力状态,改善了顶板岩梁力学特性,提高了顶板岩梁承载能力,支护结构更为合理;(2)单体锚索不能提供水平支护力,单独布置时支护范围有限,但适用于局部区域的加强支护;(3)桁架锚索与单体锚索平行布置可充分发挥两种支护结构自身的优点,总体支护结构更合理。     

短壁开采技术在边角煤块段复杂地质条件下的应用

 针对平朔安家岭井工二矿24206边角煤块段复杂地质情况,详细介绍了采用连续采煤机短壁机械化开采技术实现该破碎顶板条件下的边角煤块段的安全高效开采。实践表明连续采煤机短壁机械化开采技术可广泛用于边角煤、不规则块段的开采,可大大提高矿井资源回采率,增加企业经济效益。     

门克庆煤矿强动压工作面矿压显现规律研究

门克庆煤矿采场上方存在17. 68 m的中细砂岩基本顶,对工作面回采期间顶板来压起主要影响作用,且存在悬顶可能,顶板易聚集大量弹性能,当能量积聚达到顶板破断条件时,储存的弹性能瞬时释放,引起强烈矿山震动。结合门克庆煤矿地质条件以及FLAC~(3D)数值模拟分析,研究了强动压工作面矿压显现规律。