钻割一体化防突设备原理与应用

煤与瓦斯突出是制约煤矿安全生产的重要因素之一。钻割一体化设备是将高压磨料射流技术与钻孔施工技术相结合的治理煤矿煤与瓦斯突出的新型装备。文章详细说明了该设备的结构组成,工作原理以及防治煤与瓦斯突出的机理;并且通过对现场的应用分析,证明了该设备对煤体增透卸压,扩大瓦斯排放有效影响范围,提高瓦斯抽放效果有着积极作用。     

岩体地应力数值分析计算

通过对青海格尔木锡铁山二矿区进行取样试验和对矿区及其周围区域地质构造的研究,利用ABAQUS软件,采用三维有限元分析法对矿区地应力场进行反演模拟,定性和定量地分析该矿区的地应力状态,包括其大小、方向及其分布规律,得出该矿区2822水平最大主应力值为8.35～12.80 MPa,方向平均为NW和NE向,最小水平主应力值为4.02～6.15 MPa,水平主应力与垂直主应力比值在1.24～2.46之间。同时对下一阶段的工作提出了合理、有效的建议。     

近距离煤层煤巷掘进底板防突岩柱厚度数值分析

以平煤股份五矿己-1532020掘进工作面为研究对象,针对该掘进工作面处于近距离煤层上保护层内、掘进巷道底板与被保护层的间距过小、掘进过程中可能发生下部突出煤层冲破底板岩柱而导致煤与瓦斯突出的情况,运用FLAC3D对底板防突岩柱厚度进行模拟研究,结果表明,在围岩均质完整情况下,煤巷掘进的最小预留防突岩柱厚度不应小于2.5 m,结合现场实际,安全岩柱厚度应不小于3 m.     

穿层深孔水压控制爆破及其在防突工程中的应用

分析了国内外目前防突现状及技术措施,提出了整体卸压理念,开发了穿层深孔水压控制爆破技术并在煤层巷道掘进工作面进行了实际应用.穿层深孔水压控制爆破结合了爆破力和水力的双重作用,并发挥了两者的最佳优势.应用结果表明:该技术可用于具有突出或冲击危险的煤层,使钻孔之间互相连通、裂隙贯穿、煤层中的瓦斯得到排放、应力得到释放;同样条件下,卸压增透效果比普通的深孔控制爆破成倍提高.该技术实施后,己15-31010机巷掘进过程中安全性和工程进度明显提高,为高瓦斯、高应力、低透气性煤层的安全开采提供了一种新的技术措施,具有显著的经济和社会效益.     

磨料射流钻割一体钻头研制及切割特性研究

详细说明了磨料射流钻割一体压控钻头结构组成及其工作过程,介绍了高压磨料射流切割煤岩原理,通过试验,总结分析了磨料硬度、磨料粒径以及磨料流量对钻头切割性能的影响。     

掘进爆破对巷道围岩影响的研究探讨

采用FLAC3D的非线性动力分析功能,对单孔爆破进行了数值模拟研究,以岩石破裂的临界震动速度为判据,分析确定了爆破对岩体的损伤范围.利用现场试验,研究了爆破孔周围岩石的抗压、抗拉强度的变化.研究表明:数值模拟确定的裂隙圈半径大小与试验得到的围岩力学性质劣化区大小基本吻合.参照井下岩巷常用的光面爆破炮眼布置图,掏槽孔和辅助孔爆破对成型巷道的围岩不产生损伤,周边孔爆破对15cm范围内的围岩造成损伤,使其抗压强度约下降9%,抗拉强度约下降20%.本研究对于井下巷道围岩控制和预留安全岩柱厚度的确定具有重要意义.     

巷道隔断式抽放技术在掘进工作面防突中的应用

针对我国目前煤矿掘进工作面突出比较严重的现状,研究了巷道隔断式抽放技术在掘进工作面防突中的作用。并应用巷道隔断式抽放技术在义马煤业集团新义煤矿11011工作面做了现场试验,证明巷道隔断式抽放技术对掘进工作面的防突有着重要的作用。