采动垮冒型顶板煤巷强力锚索桁架支护系统试验

阳泉煤业集团新元煤矿大跨度垮冒型顶板的运输巷受剧烈采动压力作用,其锚杆锚索支护效果差,基于现场调研和锚索测试资料分析,提出了强力锚索桁架与小孔径高预应力锚索联合支护的新型支护系统.通过研究得出该巷道顶板部分岩层在这种支护作用下形成双拱形强应力区,并分析双拱耦合支护机理.选取东四运输巷一段试验,采用KZL-300型顶板离...     

高瓦斯低透煤层综采面瓦斯治理技术

 针对新元煤炭公司综采面生产过程中存在上隅角、回风巷和尾巷瓦斯浓度超限的问题,本文在对试验区域综采面瓦斯涌出特征进行分析的基础上,提出了采空区密闭横贯（超大径管路传输）抽放、尾巷倾斜大直径钻孔抽放和本煤层大直径顺层平行钻孔预抽的瓦斯综合治理技术。现场实践表明,该综合治理技术有效解决了瓦斯浓度超限难题,满足安全生产要求,并为其它采区和矿井的瓦斯治理提供新的技术手段。     

油井重力自流热洗方法的应用

油井热洗是油田生产过程中常用的一种增产方式,通过热洗可有效防止油井结蜡造成的管柱卡,既保护油层,提高油井免修期,又能减少作业次数,降低作业成本,增加油井产量。临盘采油厂从1996年开始在部分油井推广实施油井重力自流热洗,取得了非常好的使用效果,节约了大量的劳务费用。1     

千米深井大跨度煤巷顶帮桁架联合控制技术

针对邢东矿千米深井大跨度采准煤巷围岩急剧变形失稳的矿压显现特征,本文提出了采用高预应力强力锚杆支护系统、顶板桁架锚索和煤帮锚索-槽钢桁架联合支护千米深井巷道的控制对策,阐述了其控制原理,并综合应用理论计算分析、数值模拟优化和工程类比等方法确定联合控制方案.现场实践表明,该方案能有效解决千米深井大变形煤巷围岩控制难题,且产生了显著的技术经济效益,为更深部采区更高应力条件下的锚杆索支护提供技术依据.     

深部承压水上含隐伏构造煤层底板渗流路径扩展规律

针对邯邢矿区矿井开采深度逐渐加深与采动影响下隐伏构造活化而导致底板奥灰层突水威胁日益加重的问题,研究大采深、高水压条件下含不同隐伏构造类型底板高承压水的始渗条件和渗流路径扩展规律,以确定矿井底板突水条件及重点治理区域。从开采扰动、隐伏构造、承压水共同作用角度分析,根据典型突水矿井地质条件及突水原因分析,建立了含隐伏导含水构造的概化力学模型,通过断裂力学理论得出了含水裂隙的起裂条件、抗渗透强度及由主应力表达的裂隙扩展判据,应用弹性力学边界荷载在半无限板内传播的经典求解方法推导得出了采动应力与承压水压力耦合作用下含隐伏构造煤层底板的垂直应力、水平应力和剪切应力表达式,在所得应力分量基础上通过应力张量的不变量求解应力状态方程得到含水裂隙扩展判据中的主应力表达式,以邯邢矿区典型突水矿区地质与开采参数为例进行算例分析,通过编制Matlab计算程序计算得出底板裂隙的扩展路径。进而采用可模拟岩石破裂声发射且裂隙扩展可视化效果较好的RFPA数值软件进行验证分析,再现了底板渗流路径演化过程。理论计算与数值分析结果表明:隐伏构造的局部应力扰动作用影响了渗流路径的扩展方向,使3种类型底板分别呈现出不同的渗流路径,对于完整型底板,渗流裂隙由奥灰承压水层顶界面至采空区两侧边界呈"正八字"形向采空区扩展;对于隐伏陷落柱型底板,渗流裂隙沿陷落柱顶界面呈"倒八字"形向上发散式扩,至底板28 m深度时与采动裂隙贯通而停止扩展,其延线分别指向采空区两侧边界展;而对于隐伏断层型底板,渗流裂隙则沿断层延线的反向扩展,至底板30 m深度时与采动裂隙贯通而停止扩展,其延线指向工作面后方,在底板含水裂隙自下而上与底板采动裂隙自上而下联合扩展作用下最终贯通形成底板奥灰水至采煤工作面的渗流通道。基于理论计算和数值模拟得出的底板承压水渗流路径扩展规律,在实际工程中可结合微震监测技术来实时动态捕捉煤层底板隐伏导含水构造活化的前兆信息,进而实现底板突水路径的预测预报和快速重点区域治理。     

综放面支架泄漏故障的超声微震识别原理及探测实践

高压乳化液泄漏是支架液压系统的主要故障,具有多发性、不确定性和隐蔽性的特点。乳化液泄漏时将产生连续的超声波信号,在此基础上研制成功了支架液压系统泄漏故障检测仪,并确定了相应的判据。现场应用实践表明,该仪器能迅速准确的判断支架液压系统的泄漏部位及程度,有效提高支护质量,保障工作面的安全生产。     

高强度相似材料配比试验研究

为配制出高强度的相似模拟材料,拟采用水泥和石膏作为胶结料。以沙胶比和水膏比为控制因素,每个因素设置3个不同的水平,同时设置1个检验组,每组制作3个试块,对30个试块进行试验。通过称重、压缩得到了不同配比试块的密度、单轴抗压强度等物理力学性能指标。研究结果表明,不同配比试块的密度约为1.73 g/cm~3,各组差别较小。但不同胶结料含量试块的单轴抗压强度差别较大,最低强度为0.45 MPa,最高达到2.6 MPa,覆盖范围广,基本可以满足大部分岩体材料模型试验对相似材料的要求。利用MATLAB软件对试验数据进行回归分析,得到了回归方程。利用回归方程得出的配比与检验组试块的配比吻合较好,能够用于相似材料配比的确定。