煤矿巷道底鼓机械化治理技术应用研究

为满足煤矿巷道底鼓安全高效治理的需求,基于巷道围岩治理的施工特点,提出了巷道底鼓机械化治理的技术思路和机械化施工系统的配置原则。结合煤矿巷道施工条件和机械化治理技术需要,研发了巷道修复机、底板锚固钻机等专用主导机械设备,并分析了主导设备的技术结构特征和功能特点。成套机械化治理技术在陕西彬长矿区和山西阳泉矿区应用结果表明:该套技术装备可有效提高煤矿井下巷道底鼓治理的进尺效率和安全水平,大幅减少工程施工人员,增收节支效果明显,为煤矿巷道工程减员增效、安全生产提供了可靠保障。     

煤矿深部软岩巷道反底拱支护技术

新安煤矿+535 m轨道石门在掘进期间底鼓明显,底鼓速度在900 mm/月以上。经多次卧底修护,仍不能满足矿井基本建设需要。通过分析新安煤矿井下巷道底鼓的基本形式及影响因素,提出了采用打设底板锚杆与浇灌钢筋混凝土反底拱联合加固技术防治破碎软岩巷道底鼓的方法,通过对试验段进行巷道位移观测,巷道平均底鼓量为97 mm,对底板浇灌反底拱前后巷道变形情况进行了对比,有效解决了矿井深部极软岩巷道底鼓治理难题。     

全液压履带钻机在煤矿巷道底板锚固施工中的应用

底板锚固技术作为目前国内防治巷道底鼓的一种主要支护加固方法,能够有效解决软岩巷道底鼓问题。针对目前煤矿巷道专业底板锚固钻机急缺的难题,为提高巷道底板锚固孔施工效率,采用研发的全液压履带钻机进行底板锚固孔施工,并在现场进行应用。结果表明:全液压履带钻机的各项性能均满足底板锚固孔施工要求,整体结构安全可靠,实现了高效施工底板锚固孔作业的功能,为类似矿井巷道底鼓提供了参考。     

深部软岩巷道底鼓机理与治理试验研究

为研究深部软岩巷道强烈底鼓发生机理及治理方法,以邯矿集团陶二煤矿扩大区南大巷底鼓问题为背景,分析了南大巷强烈底鼓特征及影响因素,提出了巷道底板锚索束+底板深浅注浆的治理方案,通过巷道原支护和底鼓治理方案相似模拟试验,对比分析了两方案在底板破坏和围岩应力分布特征。结果表明:高应力、岩石遇水膨胀、支护结构不合理等因素综合作用导致巷道发生强烈底鼓;浅部注浆使底板破碎岩体相互黏结形成整体,深部注浆填充深部裂隙岩体孔隙,锚索束将浅部注浆岩体和深部注浆岩体锚固在一起限制底板变形。现场底鼓治理试验表明:巷道底板变形在38~48 mm之间,治理后30 d巷道趋于稳定。该底鼓治理技术适用于深部大断面、永久巷道(硐室)底板加固。     

深井软岩巷道建设过程中底鼓问题的处理

通过对煤矿输送机巷道进行长期的监测与调查,分析了形成底鼓的原因及底鼓的特性,得出该巷道的底鼓是由于底板没有支护,为了释放巷道的应力和变形,破碎围岩经过挤压进入巷道,属于挤压流动型的底鼓。通过利用综合治理技术对该巷道进行治理后发现,该技术能够有效地控制底鼓,而且对于两帮围岩力学性能进行改善,变形速率大大降低。     

软岩大断面巷道底鼓治理方法探讨

巷道底鼓往往是底板岩层层理破坏、矿压增大等综合作用的结果,会直接影响安全生产。针对峪口煤矿9号煤首采区变电所所在位置的底鼓情况,通过分析巷道所处的特殊地质条件和围压增大造成底鼓的机理,提出了采用底板锚杆配合底梁施工的治理方法。经工程应用和监测分析,取得了良好效果,较好地解决了采区变电所巷道断面较大、底板松软条件下的底鼓问题,为同类地质条件下巷道底鼓治理提供可行的借鉴经验。     

浅谈深部软岩巷道底鼓治理技术的应用

以曙光煤矿3219运巷为背景,通过分析该巷道底鼓原因,结合底锚杆治理底鼓原理,决定对巷道采取施工底锚杆的措施,有效控制巷道底板变形,保证了工作面的正常运输。     

巷道底板锚固注浆技术在蒋家河煤矿的应用

蒋家河煤矿二采区回风大巷底鼓严重,根据其巷道底板地质条件,采用底板锚固注浆技术进行治理。结果表明：底板锚固与注浆相结合的施工方法,很好地改善了围岩的松散结构,提高了岩体的整体强度,有效地解决了该矿巷道底鼓问题。     

巷道底板软弱夹层底鼓治理技术

针对煤矿巷道含软弱夹层底板的破坏情况,以底鼓破坏特征为研究对象,对含软弱夹层的底板破坏因素进行综合分析;总结含软弱夹层的底板底鼓治理方法;运用钢轨梁、锚索配合注浆等技术进行加固;改变两侧锚索偏角以实现底鼓治理的更优化;通过实际煤矿进行治理情况检验,验证上述底鼓治理技术应用比较成功。     

煤矿坚硬顶板回采巷道底鼓控制技术研究

针对国投塔山煤矿10209回采巷道生产地质条件,分析了回采巷道在采动影响下巷道底鼓机理及控制技术。通过分析,回采巷道底鼓主要影响因素为采动过程中的超前支承压力,建立底板岩层滑动力学模型,提出加强两帮支护强度及安装底角锚杆对底板岩层进行控制的思路。以国投塔山煤矿10217回采巷道为背景进行现场工业性试验,表明底鼓控制方案安全可靠,为坚硬顶板软岩底板回采巷道底鼓控制提供依据。     

煤矿用远控巷道修复机在底鼓治理施工中的应用

为解决煤矿井下低矮变形巷道围岩安全高效治理施工中缺乏专用可靠设备的难题,通过分析设备施工特点和功能需求,研制了可实现无线接收器与无线遥控器相互通信的WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,并分析了修复机工作装置、液压系统、远控系统、履带车体的组成及工作原理。最后,在顾桥煤矿底鼓治理施工中进行应用,结果表明,远控修复机的电控系统性能稳定、可靠、响应速度快,基于此,总结出一套便于破碎锤和侧卸铲斗互换并补打锚杆(索)施工的作业工艺,为类似煤矿巷道底鼓远程治理施工技术与装备的开发提供借鉴。     

回采巷道底鼓综合治理措施研究

基于东盘区51505巷735～780m范围内巷道严重底板鼓起、煤壁片帮等现象,为保证工作面安全快速回采,大同煤矿集团虎龙沟煤矿综采队通过技术研究,决定对底鼓地段采取"起底+施工复合底板+架设双L型工字钢棚"等联合措施进行治理。实际应用效果表明,该措施降低了片帮现象,控制底鼓量在0.12m以下,取得了显著成效。     

回采巷道破碎底板底鼓机理及控制对策

针对义棠煤矿10502工作面回采巷道发生强烈底鼓的现象,采用现场实测、室内岩石力学试验及理论分析相结合的方法,建立回采巷道底鼓力学模型,对底鼓机理及其控制对策进行研究。结果表明:对于破碎底板围岩,在两帮煤体传递的支承压力作用下形成塑性滑移线场,当一定宽度内煤体底板围岩产生的被动朗肯区宽度等于巷道宽度时,定义这一宽度为底鼓影响区;底板围岩破碎的回采巷道发生底鼓的主要原因是底鼓影响区内的垂直应力超过底板岩体的极限载荷;通过施加底角锚杆,既能切断底板塑性滑移线,阻止围岩移动,又能起到"销钉"作用,对底板"弱面"进行加固,提高其抗剪切强度,从而控制底板围岩;当底角锚杆的支护强度达到0.5 MPa时,监测结果显示随着工作面推进回采巷道最大底鼓量仅为86 mm。     

底板爆破治理巷道底鼓技术研究

在软岩巷道中经常出现底板大量鼓出的现象,采矿工程中称之为底鼓。本文以爆破破碎围岩力学原理为基础,详细分析了采用底板局部爆破治理巷道底鼓的力学原理。在此基础上,做了相关实验,得出了采用底板局部爆破技术治理巷道底鼓的效果与炸药最小埋藏深度,爆破类型,炸药量,炮孔尺寸等有关。采用声波探测仪测试底板围岩松动圈,结果显示采用底板局部爆破来预防和降低巷道底鼓是一个有效的方法。     

五阳煤矿回采巷道底鼓防治技术实践

基于底鼓是巷道围岩变形和破坏的一种主要方式,并且巷道底板的稳定性显著影响着两帮及顶板的变形和破坏,特别是巷道应力高、底板岩层松软破碎时,底鼓更会表现得非常突出.为了采用钻锚注一体化加固技术治理潞安五阳矿回采巷道的底鼓,根据该矿回采巷道地质与生产条件作出合理的底板支护设计,并将锚固与注浆加固技术有机结合进行了井下试验,将巷道底鼓量控制在原来的1/3左右.实践表明:钻锚注加固是破碎底板底鼓治理的有效手段.     

深井软岩巷道连续“双壳”治理底鼓机理与技术

底鼓治理是巷道支护的难题之一,亦是巷道支护的重点和关键。根据新景矿中条带轨道巷现场调查和监测,分析了深井工程软岩巷道底鼓影响因素和机理分析。分析认为底鼓主要是巷道底板处于无支护状态下首先发生剪切破坏,而后由于水理作用导致岩层进一步破碎和挤压流动。应用连续"双壳"支护理论,分析了连续"双壳"治理底鼓机理,构建了"底板浅孔注浆(浅部壳体)+深部锚索束高压注浆(深部壳体)"的连续"双壳"治理底鼓技术,取得良好效果。     

WPZ-55/50L型巷道修复机在禾草沟煤矿底板治理中的应用

由于缺乏专用设备,国内煤矿巷道起底主要依靠人工完成,机械化水平较低。WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机是一种集凿、挖、运、装于一体的煤矿巷道起底专用设备,由工作机构、驾驶室、刮板运输装置、履带机身、液压泵站、附件6大部分组成。介绍了WPZ-55/50L型多功能煤矿巷道修复机在延安市禾草沟煤矿的应用,总结了一套机械化起底工艺方法,为同类煤矿底鼓治理及巷道修复提供借鉴及指导。     

赤峪矿深部底抽巷钢管混凝土柱底鼓治理研究北大核心

针对深部高应力巷道底鼓严重的问题,以赤峪煤矿北一采区北翼4#底抽巷为例,研究底抽巷在高应力作用下底板发生非线性大变形的规律,分析巷道底板围岩挤压破坏机理,提出了巷道底板钢管混凝土柱治理底鼓技术;通过数值模拟的方法,分析了底板钢管混凝土柱不同支护长度、角度、排距对巷道底鼓治理的影响。试验结果表明:高应力场、岩体强度低、底板围岩浸水软化以及原支护结构存在缺陷等是导致巷道产生强烈底鼓的主要原因;增强底板围岩支护强度、防治地下水对围岩的渗透以及抑制主动滑移区的滑移变形是治理挤压流动性底鼓的关键;钢管混凝土柱具有强度高、刚度大、抗剪性能好的特点,能有效增强底板围岩支护强度、抑制围岩的挤压变形;底板每排布置2个钢管混凝土柱,长度为6 m、倾角为30°、排距为1.2 m时,对底鼓的控制效果最优。经现场试验验证,钢管混凝土柱治理底鼓技术能有效控制该类巷道底鼓。     

U型钢底梁锚索注联合加固技术在治理巷道底鼓中的应用

裴沟煤矿属于典型的三软煤层,巷道底鼓问题严重影响了矿井的安全生产.通过对底板岩层破坏原因分析,结合裴沟煤矿实际情况,提出了在松软岩层、大断面巷道,利用U型钢底梁+底板锚索以及采用围岩注浆、框架结构等联合治理巷道底鼓的技术方案.经过实施和观测对比,该方案能够减少巷道底鼓,避免了巷道底鼓造成巷道重复整修的恶性循环.     

高压富水条件下破碎巷道钻孔施工及防治水技术

基于义煤集团金鼎矿风井回风大巷高压富水及破碎底板等复杂地质条件,研究了复杂地质条件下钻孔施工技术,并在此基础上对高压富水巷道突水原因进行分析,采用高性能注浆材料对巷道底板进行注浆堵水,对巷道底板突水进行治理。结果表明:巷道底板距寒灰水仅为40 m,在前期钻孔施工影响下,寒灰水被导入底板浅部,在矿山压力和高承压水共同作用下,巷道出现破碎和底鼓导致巷道涌水量不断增加。复杂地质情况造成巷道钻孔施工困难,通过多种钻孔施工方法相结合的方案,成功施工了注浆钻孔。同时通过对巷道底板浅部离层区及寒灰含水层浅深部相结合的注浆加固方式,有效的降低了巷道涌水量,并对破碎巷道进行加固,有效的解决了巷道施工难题。