预应力中空注浆锚索在复杂地质条件中的应用

基于锚索锚固系统载荷传递机理,对星村煤矿-1 196水平特大断层破碎带巷道运用预应力中空注浆锚索进行锚固。采用FLAC3D数值模拟方法,建立不同拉拔载荷作用下预应力中空注浆锚索的载荷传递力学模型,研究该锚索的载荷传递规律。     

Key technology study on pillar mining under the system of room and pillar mining

Taken taifeng coal mine in Mongolia for example, discussed the stability and controllability about advance pillars which locate at the front of working face and makes simulation on pillar with the software UDEC3.1. The failure styles of advance pillars are shear failure and compression failure through analyzing the stability of advance pillars. The paper concludes that can protect advance pillars from shear failure by controlling coefficient of volumetric expansion of mining field rock and supports＇ working resistance and can also protect it from compression failure by advance supporting, increasing setting pressure and working resistance. Two advance pillars are influenced and the main failure form is compression failure through the numerical simulation.     

长壁面膏体充填采场覆岩结构及其运动演化规律

采用相似材料模拟方法,研究了长壁工作面膏体充填采场覆岩结构演化和覆岩移动规律,研究结果表明:充填采场覆岩结构演化和覆岩移动有别于常规采场,充填采场覆岩结构主要是以拱的形式进行演化,而不是铰接岩梁的形式;覆岩移动则主要是以离层的形式由下向上逐渐发展,并且上位岩层的离层是在下位岩层离层闭合的基础上产生的。     

康家滩煤矿8~#煤层顶煤顶板运移规律研究

为了研究康家滩煤矿8#煤层坚硬顶煤的冒放性,对88203工作面坚硬顶煤顶板的破断、运移规律进行了现场观测和分析研究。利用深基点观测方法,在88203综采工作面回风巷内设置矿压观测站,对工作面顶煤顶板的不同层位进行深基点观测;利用LB数字摄像仪观测方法监测了顶煤的破坏发展过程。观测结果表明,顶煤距煤壁前方15m以内开始移动,顶板岩层移动距离煤壁前方都在18.5m以内,顶板滞后于顶煤的运移,且顶煤冒落时位移量较大;采动超前支承压力超前作用距离为10~13m,产生压裂破坏和新裂隙,说明支承压力对顶煤有预裂作用。88203工作面顶煤不能随采随冒,顶板也不能及时垮落,因此,如果采用放顶煤工艺需对顶煤顶板采取人工处理措施。     

动压软岩条件下沿空掘巷围岩失稳机制研究

基于动压条件下软岩巷道围岩变形机理等相关理论,借助岩石力学实验、FLAC3D数值模拟,对龙口梁家煤矿六采区4600工作面下顺槽沿空掘巷围岩失稳机制进行了系统研究。结果表明:深部高应力、围岩低承载能力以及动压的影响是工作面下顺槽围岩失稳的主要原因。     

高承压水上采煤固流耦合数值模拟

随着矿井开采深度的增加,一些深部有高承压水的煤矿正面临高承压水上采煤的现状。根据"下三带"理论,在工作面推进过程中,煤矿底板要受到采动压力及高承压水的破坏,但是底板破坏带及承压水导高带很难用解析的方法进行计算。基于此,通过研究地下水渗流场和应力场耦合作用机理,建立了渗流场和应力场的耦合方程,并采用数值计算软件ANSYS对葛亭煤矿11601工作面进行了模拟研究,获得了采动破坏带和承压水导升带的破坏范围。最后,用双端堵水器测定底板破坏深度验证了模拟的结果。     

马头门非线性载荷下的破坏机理研究

针对伊犁一矿马头门处于软弱岩层中、设计断面尺寸大并且具有明显矿震等复杂情况,运用FLAC~(3D)数值软件的非线性动力模块对原支护方案情况下,马头门围岩的稳定性进行了非线性动力分析,得出马头门在动载情况下的应力场和塑性区的分布规律,获得发生冲击破坏的机理。     

粉煤灰高水短壁部分充填技术研究与实践

针对承压水上、建筑物下开采技术难题,在系统分析粉煤灰高水材料特性、充填工艺和禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(2008年第2批)"巷道式采煤"的基础上,通过理论分析、室内试验及现场实测等方法,对粉煤灰高水短壁部分充填工作面设计及围岩控制下效果进行了系统研究。主要结论包括:1对粉煤灰高水充填材料发泡机理、材料特性、充填工艺进行了分析;2提出了短壁部分充填工作面设计方法及采-充程序及工艺,数值模拟表明50 m充填联合支撑体与20 m采空区底板塑性区范围为6~8 m,顶板塑性区范围10~12 m;3充填体密实性、原位强度和安全系数表明,充填体与顶板接顶率大于95%,原位强度1.93 MPa,安全系数6.8,粉煤灰高水充填体联合支撑体系能够保持围岩稳定;4充填体和底板变形监测表明,短壁部分充填采场顶板最大下沉量80 mm,底板最大破坏深度8 m,底板隔水层厚度在安全范围之内。在埠村煤矿9111工作面进行了现场实施,相关研究成果可以对类似条件下的煤炭开采提供参考。     

济北矿区底板岩石的渗透试验研究

对济北矿区葛亭矿下组煤不同底板岩层岩样的渗透性进行了试验研究,得出了各岩样的渗透性试验数值曲线,为进一步研究济北矿区各矿井深部底板承压水灾害预防控制关键技术提供了理论支持。     

伊犁一矿弱胶结软岩巷道支护技术研究

根据伊犁一矿煤岩体物理力学性能和现场监测数据,分析了弱胶结软岩巷道围岩变形特征及其主要支护难点,进而提出了强刚弱柔、刚柔优化、快速封闭的支护对策,即巷道开巷初期及时封闭围岩,在锚网联合支护施工后进行喷浆,变形严重的巷道段施工U型支架和锁棚锚杆(索)。3#煤层带式输送机下山试验段巷道监测数据表明,该方法可较好地控制该类软岩巷道围岩的变形,有效维持了巷道的长期稳定。