特厚冲击煤层综放开采临空巷防冲优化设计

针对特厚冲击煤层综放开采大煤柱临空巷侧多次发生冲击的工程难题,采用理论分析、现场监测及现场试验等手段研究了屡次冲击的机制,并在主控力源基础上针对性优化了防冲措施,最终利用微震和矿压监测对优化前后的解危效果进行了对比分析,结果表明在优化了措施后105J能级微震事件减少了72.3%,冲击显现事件减少了62.5%,周期来压强度降低,冲击频次和强度也大幅降低,有力保障了宽煤柱临空工作面的安全开采。     

坚硬顶板临空巷道强矿压显现特征及控制技术研究

为解决裕兴煤业坚硬顶板综放工作面临空巷道强矿压显现的问题,以15216综放工作面开采为工程背景,综合运用现场实测、数值模拟等手段,对临空巷道矿压显现规律进行研究,设计采用水力压裂切顶方案,数值模拟分析措施的有效性,在15216工作面回风巷应用试验表明,切顶后临空巷道超前影响区域范围显著减小,巷道变形破坏得到有效控制。该技术可在相似巷道中借鉴使用。     

大同矿区薄煤层切顶卸压沿空留巷技术应用

针对大同矿区薄煤层坚硬顶板不易自然垮落且易形成煤柱应力集中的问题，提出了运用切顶卸压沿空留巷开采技术解决这个难题。通过运用板壳理论、关键层理论以及岩石断裂理论，成功实施了综采工作面沿空留巷的切顶卸压，此项技术对于大同矿区薄煤层开采推广切顶卸压沿空留巷技术应用具有一定的借鉴意义。     

坚硬顶板孤岛煤柱工作面冲击特征及机制分析

利用微震监测及现场冲击记录,对冲击震源、能量、显现区、显现范围及显现形式等进行定位与统计分析,总结冲击特征。通过理论建模与计算,从围岩体结构和应力状态2方面分析孤岛煤柱冲击机制。研究表明:60 m厚基本顶不破断及临空区覆岩"二次"运动使冲击震源均分布在临空区及其边沿;随孤岛面推进,煤体静载应力峰值逐渐增高并接近冲击临界应力,高静载应力与动载应力叠加达到并超过冲击临界应力使冲击频发;两巷靠近设计停采线部分为静载应力峰值区,该段巷道底板距15-3煤0~1 m,使该段巷道成为重复冲击显现区;机道应力高于风道,使机道显现次数多于风道,分别为6次和3次;巷道底板无支护,接近15-3煤,使显现形式主要为底鼓。该分析方法与思路为类似条件下的冲击治理提供借鉴。     

切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术研究与应用

为解决高瓦斯煤层群开采保护层遗留煤柱所带来的冲击地压、煤与瓦斯突出等事故,提出了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采的技术方案,实践表明:切顶卸压沿空留巷技术实现了对采场的卸压作用,成功地保留了工作面机巷作为邻近工作面风巷,消除了保护层遗留煤柱带来的不利影响,并为以后沿空留巷技术和切顶技术的应用提供借鉴。     

临空留巷底板冲击地压启动区判定与分步防治技术

以山西余吾煤业N2105工作面回采过程中临空留巷底板冲击地压为工程背景,理论分析底板冲击地压可能的冲击启动区及主导应力源,采用数值模拟追踪煤层开挖后侧向煤柱及留巷围岩各向应力、位移的演化过程,建立采空区影响下留巷底板水平应力演化模型并进行验证。基于临空留巷底板冲击地压主导力源判定及能量传递过程分析,提出该类底板冲击地压分步防治关键技术,并进行现场应用。结果表明:煤层开挖后中,临空留巷底板在破坏深度范围内存在"卸压通道"机制,临空煤柱垂直应力不断增长的同时,留巷底板水平应力通过"卸压通道"释放,释放程度与该通道宽度呈正相关。临空煤柱帮内弹性核区为留巷底板冲击地压的冲击启动区,其不断增长的垂直应力为主导载荷源,而非留巷底板水平应力。为阻止该类底板冲击地压发生启动,关键在于削弱采空区侧向顶板压力传递作用及煤柱弹性能积聚水平,弱化留巷底板只能缓和冲击显现强度,非对称支护对留巷围岩变形破坏特征的适应性更强。     

厚煤层无煤柱沿空留巷围岩“卸压-支护”机理及控制技术研究应用

为确定色连二矿厚煤层无煤柱开采沿空留巷时,巷道围岩切顶卸压及支护机理参数,采用理论分析、数值模拟、工程类比及工业试验的研究方法对留巷相关参数进行研究,研究表明:理论分析确定沿空巷顶板悬臂梁越短,顶板压力越小,留巷段稳定性随围岩切顶高度增加而增加,切缝孔窥视确定装药结构为3-2-2-2-2-1-0时,顶板围岩能够形成切缝面,切缝效果较好;数值模拟及现场工业试验研究表明,留巷段采用"深浅部围岩"分层支护参数支护时,顶板锚索锚固围岩稳定,工作面动压影响留巷段距离为270.4m,巷道顶底板最大变形量为628.92mm,满足安全高效生产需要,研究为同类型地质条件矿井提供参考。     

高应力煤柱多关键层断裂诱冲机理及防治

针对上覆多关键岩层控制条件下,高强度开采的大区段煤柱冲击地压防控技术难题,采用数值模拟、关键层分析和微震监测等方法对某矿31102工作面回风巷区段煤柱冲击地压发生机理及防控方法进行研究。结果表明:回风巷区段煤柱处于高静应力作用下,最高应力集中系数为3.02;工作面上方存在多个关键层,关键层断裂时产生大量微震事件,并以附加动应力形式作用于煤柱,当动应力与静应力之和大于煤柱强度时,煤柱发生冲击。提出了"大直径钻孔预卸压+二次斜交钻孔临场解危卸压"的防治措施,现场实测数据表明方案有效可靠。     

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术及应用

基于切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮的形成机理,建立了沿空留巷围岩结构模型,明确了顶板岩层运动特征;通过结合现场实测数据分析了采空区矸石运动特征,提出了将矸石运动过程划分为两大阶段,即快速垮落阶段和缓慢压实阶段,揭示了在矸石不同运动阶段矸石与碎石巷帮支护结构相互作用关系;基于顶板岩层及矸石运动特征提出了"侧向动静结合、纵向伸缩让压"的碎石巷帮控制思路,同时针对不同煤层开采厚度开发了3种不同的碎石巷帮控制结构,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术碎石巷帮稳定性控制体系,并在现场进行了支护应用,取得了良好的应用效果。     

综放大煤柱临空侧巷道密集区冲击地压机制研究

冲击地压矿井临空侧采动巷道大多存在冲击危险,针对综放大煤柱临空侧巷道屡次冲击的工程难题,结合"两带"高度,建立考虑开采沉陷参数的临空侧向覆岩结构模型,理论估算侧向支承压力大小,明确临空巷静载力源及控制矿压的亚关键层;根据采动矿压监测的顶板破断动载特征,利用理论和数值模拟揭示破断动载叠加多因素静载后临空侧巷道应力和能量的激增机制,得出结论:侧向覆岩结构传递的增压载荷导致侧向煤柱区域应力、能量基础值大幅提升,多因素累积叠加后易诱发冲击;坚硬顶板破断动载与多因素静载叠加后,超前距20～40 m内回风巷帮部垂直应力峰值陡升至56～63 MPa,相比纯静载提高约23％,弹性能密度峰值激增至3.0～3.5 MJ/m3,相比纯静载提高约40％,动载对能量的增益作用大于应力;动静载叠加后超前距0～40 m范围内回风巷帮部冲击驱动区发生了卸荷释能,证明帮部煤岩体发生冲击破坏,与实际现场相符.基于冲击机制,提出并论证了针对动静载荷的优化防治措施,为相似工程防冲难题提供借鉴.     

庞庞塔煤矿矿山坐标系的建立研究

庞庞塔煤矿所处地理位置与生产水平的标高决定了在该矿采用国家统一分带坐标系情况下,矿山测量长度综合变形超过限度,给矿山制图和巷道贯通工程带来不利影响,针对这种情况在分析长度综合变形的来源、变形值和变形允许值的基础上,研究和探讨了改进和建立矿山坐标系的方案,提出了建立矿山坐标系及把现有坐标转换至新建立的矿山坐标系的方法。     

星村煤矿井筒与硐室群整体施工实践

山东省大统矿业有限公司星村煤矿主井箕斗装载硐室及其附属工程采用与井筒一起自上而下同步掘进,边掘进边完成临时支护,最后进行永久支护的施工方案。临时支护为锚网喷,永久支护为现浇钢筋混凝土。由于施工方案合理,施工技术措施得当,实现了安全快速施工。简要介绍了施工方案、施工方法、施工技术措施及施工效果。     

矿用巡检机器人在煤矿中的应用

为确保矿井生产的安全,龙王沟矿井在主斜井带式输送机沿线装设矿用巡检机器人。该矿用巡检机器人是集机械、电子、计算机、移动通信和矿用防爆等技术于一体的多学科相互交叉、融合的系统。它能实现从带式输送机机头到机尾的全线范围内的移动巡检,连续采集、存储、传输现场的图像、声音、温度、烟雾等数据,通过对采集数据的分析,判断设备是否存在故障并找出故障位置,大大提高了检修效率并节省了人力。     

大兴煤矿副井井筒施工

大兴煤矿井井筒穿过的地层复杂,施工中采用先进的机械化配套设备和合理的施工方案,经过精心组织、科学施工,取得了连续2个月月进超百米的好成绩。详细介绍了施工方法及体会。     

五龙沟金矿矿井通风系统优化研究

五龙沟金矿是一个生产多年的老矿山,由于矿山已生产多年,通风系统较为复杂,井下柴油设备较多,现生产中段及分段通风不流畅,且存在窜风、跑风等现象,亟需通风系统的优化,改善矿井通风效果,保证矿山安全生产。提出了将矿山通风系统划分为3 320～3 270 m通风系统、3 270～3 220 m通风系统及3 220 m以下通风系统。利用Ventsim软件,对新方案的通风过程进行了风流调节及可视化的动态模拟。实践证明,优化的通风方案极大地改善了矿井的通风条件,提高了矿井通风效率。     

姚桥煤矿绿色示范矿山建设探索

以姚桥煤矿绿色示范矿山建设为研究对象,深入分析矿井绿色示范矿山建设存在的问题。通过建设井下水处理系统、智能工作面建设、工业广场改造等重点工程,全面打造现代化绿色示范矿山,为促进矿区和谐发展和可持续发展奠定了基础,为大屯矿区或类似条件的矿井提供参考。     

碱沟煤矿矿井通风系统优化

针对神华新疆能源公司碱沟煤矿通风系统现状,对碱沟煤矿进行矿井通风阻力测定。通过分析矿井通风阻力的测定结果,提出了相应的通风系统优化改造措施,经过现场实施,证明行之有效,较大的改善了碱沟煤矿的通风安全生产状况,提高了安全生产能力和应急救援能力。     

朱集西煤矿矿井废热回收利用

安徽朱集西煤矿是典型的高温热害矿井,根据高温热害矿井回风中低温热能丰富的优势,利用热泵技术回收矿井回风中的热能,解决了朱集西煤矿冬季供热、夏季制冷问题,取消了传统锅炉热源和中央空调冷源,实现了煤矿产煤不燃煤、节能减排的目标。     

中马村矿风井井筒修复施工

中马村矿风井井筒破坏修复施工中,采用改造井架,锚网喷、锚索支护和浇筑混凝土井壁等措施,保证了工程质量和安全,缩短了工期,取得了明显的技术经济效益。     

单家村煤矿主井井架安装

单家村煤矿主井井架安装施工中,通过合理布置施工现场,充分利用空间和时间,加快了安装速度,缩短了井口占用时间,为其他工程施工创造了条件.