中厚煤层宽巷掘进矸石膏体充填成巷方法

为了达到矸石零排放、取消工作面护巷煤柱的要求,以陕西某矿为背景,根据煤层地质条件,提出了中厚煤层中宽巷掘进矸石膏体充填成巷方法。其实质是在掘进工作面巷道时,采用宽巷掘进,并用矸石膏体充填置换煤柱。结果表明:该方法实现了绿色开采,提高了煤炭资源回收率,平均每个工作面可多创造700多万元利润;降低了矸石处理费用,矿井每年可节省矸石处理费用210万元,达到了无煤柱护巷的技术效果,为类似矿井实现无煤柱开采提供了重要的参考价值。     

坚硬砂岩失稳摩擦速度引燃瓦斯试验研究

为研究坚硬石英砂岩顶板冒落过程中摩擦引燃采空区瓦斯的作用机理,利用自主设计的岩石摩擦试验设备进行了不同速度下岩石摩擦试验,使用高清摄影机观察岩石摩擦所引起的火花现象,并对红外热成像仪实时收集的岩石摩擦所产生的红外辐射温度进行监测。根据试验结果可以得出:坚硬砂岩之间摩擦速度越快,坚硬砂岩摩擦做功越多,摩擦面所积聚能量越多,机械能转化为热能越来越快,可加快瓦斯与空气之间链式反应。当坚硬砂岩间摩擦速度V6.24m/s,不会引起箱体内瓦斯爆炸;反之,则会引起箱体内瓦斯爆炸。     

急倾斜厚煤层“单一巷道”放顶煤采煤法研究

为了解决急倾斜单一厚煤层开采时通风条件差、回采率低等问题,针对某矿急倾斜厚煤层赋存条件,运用理论分析和现场试验相结合的研究方法,提出了1种"单一巷道式"放顶煤采煤法。即沿着煤层边界布置2条采区上山,掘进1条回采巷道。在开采过程中沿巷道顶板侧维护1条"人字形"回风巷道,随着放顶煤液压支架的向前推移,维护下1段回风巷,以此接续,形成完整的采区生产系统。研究结果表明:该采煤法降低了回采巷道掘进率,改善了工作面通风条件,提高了煤炭产量,回采率高达到87%,工作面的年生产力18万t/a,满足了矿井安全高效的生产需求。     

不同温度养护后胶结充填体三轴卸围压力学特性试验研究EI北大核心CSCD

为研究胶结充填体在煤矿深部的高地温环境下发生卸荷的力学特性,采用RTX–4000型岩石动态三轴仪,对不同温度(20℃,35℃和50℃)养护后的胶结充填体进行不同初始卸荷围压下的常规三轴卸围压试验,得到胶结充填体三轴卸荷全过程的偏应力–应变曲线,分析其变形、破坏特征及强度准则。研究结果表明:50℃养护后的胶结充填体内部产生的有害热应力易使胶结充填体卸荷的应力–应变曲线在峰后阶段出现微破裂现象,进而使得变形模量在随围压卸载的过程中也出现突降和逆向增长。胶结充填体卸荷破坏形式主要为局部张拉裂纹、剪切裂纹以及由热损伤和力学损伤共同造成的错位裂纹。Mogi-Coulomb强度准则能更好地表征胶结充填体在增轴压卸围压条件下的卸荷破坏强度特征;随养护温度的升高,胶结充填体的黏聚力先减小后增大,内摩擦角先增大后减小,黏聚力的变化同卸荷峰值强度的变化规律一致,黏聚力越大,卸荷峰值强度越高,表明黏聚力为影响胶结充填体卸荷峰值强度的主要因素。     

燃煤炉渣混凝土材料配比及强度特性试验研究

为了制备出适合羊场湾煤矿底板强度的燃煤炉渣混凝土,以电厂燃煤炉渣、水泥、砂子、石子等为原材料配制混凝土,并对炉渣混凝土进行了抗压强度试验研究。研究结果表明:燃煤炉渣是影响混凝土强度的直接原因,炉渣含量的增加会使混凝土抗压强度降低;燃煤炉渣混凝土最佳配比为水泥∶燃煤炉渣∶水∶砂子∶石子=1∶2∶0.74∶0.33∶0.67,混凝土抗压强度可达15MPa以上。