多向均布荷载条件下直墙与拱形密闭墙受力分析与比较

密闭墙是煤矿井下起隔离和封闭作用的主要通风、安全设施之一,在井下使用非常广泛,目前已形成了喷浆混凝土、砖石等多种密闭墙形式。但目前无论何种材质的密闭墙体施工,多采用四周掏槽的一字梁形式直墙,然而直墙存在工艺复杂、掏槽施工难度大、施工质量监管难度大、侧向承受灾变矿压能力小、垂向受动压影响容易开裂失效或被推倒等缺点,继而可能会形成施工方偷工减料、质量差不达标、受力强度小的密闭墙,为井工煤矿生产埋下安全隐患。提出一种拱形密闭墙体构筑工艺,调研了拱形结构在工程实践中的应用现状,从多向均布荷载受力角度与直墙进行了比较与分析,研究得出,拱形密闭墙体具有施工工艺简单、高效、承载力高、抗冲击性好等优点,在井工煤矿密闭墙中具有较好的推广意义。     

煤矿井下物理爆破快速拆除密闭工艺

为了解决目前煤矿井下密闭墙拆除时间长、效率低、成本高,拆除技术落后的根本问题,基于新型物理爆破快速拆除井下密闭墙技术,通过对其钻孔工艺和爆破工艺进行研究,结合煤矿井下密闭墙的特点,提出出密闭墙爆破安全距离10 m,将密闭墙拆除工艺成本控制在200元以内,施工时长为15 min的新型工艺。结果表明,煤矿井下物理爆破快速拆除密闭工艺有效保障了煤矿井下密闭拆除的安全性,提高了煤矿井下密闭拆除工作效率。     

大柳塔煤矿各类密闭的设计和施工工艺研究

大柳塔煤矿随着安全高效生产水平的不断提升,采掘效率日益加快,为了保证正常生产,相应地需要施工的井下各种类型的密闭也日益增多,如何提高密闭的施工效率和施工质量成为保证矿井安全高效生产的重要内容。结合大柳塔煤矿密闭施工实例,对不同种类密闭的结构设计和施工工艺进行介绍。     

泡沫混凝土防火防爆密闭墙设计及其施工技术

针对现有煤矿井下密闭墙设计及其施工技术难题,利用泡沫混凝土具备的良好的物理力学性能,设计了一种泡沫混凝土防火防爆密闭墙,提出了相应的施工工艺。该密闭墙具有施工速度快,工人劳动强度低,抗压强度可调,柔性强、变形能力大,耐火性能好,抗冲击能力强等优点,有广泛的推广应用价值。     

矿用液压链条锯的研制及应用

矿用液压链条锯是用于煤矿井下辅助施工的液压驱动切割工具。介绍了其工作原理和结构设计,并与传统手工作业的使用效果进行对比,结果显示该装备使用安全可靠、切割效率高、一次切割深度大、开槽成型好、精度高、费用低,能广泛应用于工程和矿山施工作业,特别适合井下各类岩巷、煤巷密闭的掏槽。     

柔膜混凝土墙在工作面采终大断面巷道密闭的应用

海湾煤矿三号井综采工作面的采终密闭巷道断面均大于25 m²,传统采终密闭墙工程量大、效率较低且存在一定风险作业,15 d内很难完成采终密闭墙的施工。为提升大断面巷道密闭墙施工效率,以2201工作面采终密闭巷道为研究背景,借鉴柔膜混凝土支护沿空留巷技术中的柔膜袋泵注混凝土工艺,将传统采终密闭墙结构中的砖混墙用柔膜混凝土墙替代。利用柔膜袋支模、混凝土输送泵注砼施工密闭墙,降低作业难度,使采终密闭墙施工的工期缩短了7 d,一方面提高了施工效率,另一方面有利于矿井采空区防灭火,为类似矿井大断面巷道密闭墙施工提供借鉴意义。     

煤矿井下开槽工艺与施工装备关键技术研究

介绍了煤矿井下开槽工艺与其施工装备的发展以及关键技术的研究情况,分析了不同工艺条件下施工装备的特点及其效率。近年来随着煤矿井下生产的机械化、自动化生产水平越来越高,煤矿井下密闭槽、设备放置槽、水泵槽等开槽工艺的发展一直止步不前,没有跟上煤矿机械化和自动化的发展速度,一直采用的传统开槽工艺。为了从根本上改变目前的现状,跟上现代化矿井的发展脚步,研制了一套能够实现快速开槽的技术装备,实现了对煤矿井下所有开槽作业的安全、高效、快速施工。     

煤矿井下密闭混凝土墙筑造新工艺

煤矿井下在建造密闭混凝土墙时,传统工艺存在技术落后、工期长、效率低、原材料浪费等问题。近年来,许多路面上的设备经防爆、尺寸改造之后进入煤矿,使煤矿生产效率大大提高。以下详细介绍了利用煤矿用混凝土搅拌运输车和煤矿用输送泵提高建造密闭混凝土墙效率的新工艺,可为井下密闭筑造提供一种工艺参考。     

采空区密闭墙构筑位置及厚度研究

采空区遗煤自燃、瓦斯外泄是造成煤矿灾害事故的主要原因之一,科学合理地构筑采空区密闭墙对防止煤矿灾害事故具有重要作用。采用理论分析、数值模拟及井下工程试验等方法,对山西某矿1302工作面采空区密闭墙构筑位置、厚度进行了分析研究,得出该工作面采空区密闭墙最佳构筑位置为距回风巷3～6 m,密闭墙合理厚度为2 m,井下试验期间密闭墙前瓦斯浓度在0.2%～0.3%,与回风巷瓦斯浓度基本一致,取得了良好的效果,为其他矿区采空区密闭墙构筑提供借鉴意义。     

硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙安全性分析

硫磺沟煤矿矿井涌水量中95%为老空区涌水量,防水密闭墙有效隔离了老空区与井筒的水力联系。为研究硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙的安全性,从防水密闭墙墙体厚度、抗渗性和岩体抗剪强度等方面进行了分析、验证。结果表明:硫磺沟煤矿老空区防水密闭墙钢筋混凝土墙体厚度、前后加固段及有效岩柱体均满足要求,防水密闭墙安全可靠;煤层及围岩体遇水易软化,力学性质降低,不利于墙体长期稳定;使用的过程中需加强老空区水位、管道锈蚀及煤层绕流等方面的监测预警。     

红会四矿高水压下防水密闭墙的设计及应用

针对靖远煤电股份有限公司红会第四煤矿1510水平受采空区积水威胁,采用力学计算及现场实际相结合的方法,确定了高水压下防水密闭墙的构造尺寸,为同类条件下防水密闭的设计和施工提供了一定的借鉴资料。     

地面井煤层气含量精准测试密闭取心技术及设备

煤层气含量是表征煤储层特征的重要参数,是煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯防治的重要依据。针对地面井常规取心方法获取的煤层气含量比煤储层实际气量明显偏低(碎软煤层尤其突出)的现实问题,提出了适合于碎软煤储层特征的煤层气含量精准测试密闭取心方法。根据煤储层特征(与油气储层相比,埋藏较浅、压力较小、温度较低、煤体强度低)和煤层气含量精准测试要求,设计并试制了适用于地面井煤层气含量测定的"三筒单动、球阀关闭、取心筒与解吸罐一体化"的密闭取心器和"前端小径钻心、后端大径钻井"的碎软煤层双径PDC密闭取心钻头。密闭取心器外筒直径120 mm,采取煤(岩)芯直径可达38 mm,密闭保压能力达10 MPa以上,适用于煤层埋深1 000 m的地面井密闭取心;双径PDC密闭取心钻头减少了取心钻进过程中钻井液对煤芯的冲洗旋流作用,提高碎软煤层的煤芯采取率。利用密闭取心设备在我国的淮南潘三煤矿和淮北芦岭煤矿碎软煤层中开展了2口地面井煤层气含量测定密闭取心工程应用对比试验,共采得密闭取心煤样5组,常规取心煤样3组; 8组煤层气含量测试结果表明,由密闭取心法获得的煤层气含量比常规取心法获得的煤层气含量高20.23%～40.34%,均值27.22%;研究结果表明采用密闭取心技术能够提高煤层气含量测试精度。地面井密闭取心设备研制成功及推广应用将为碎软煤层煤层气资源勘探开发、煤矿瓦斯灾害预测及治理提供更为准确的煤层气含量参数。     

“3+3”新型密闭施工平台应用实例解析

通过分析、总结现场密闭施工过程中现用的登高平台应用过程中存在的一些问题,得出现用施工平台存在着费时费力、安全可靠性差、维护量大等诸多弊端。为更好地满足现场应用,在现场实践的基础上经反复试验,提出了安全可靠、省时省力、经济合理的"3+3"新型密闭施工平台。实证分析表明,"3+3"新型密闭施工平台的使用减少了密闭施工中很多辅助工作,优化了施工流程,不仅产生了相应的经济效益,减少了密闭施工过程中由于原有平台施工空间不足导致的来回搬运的问题,更提供了安全可靠的工作空间,为类似条件下的密闭施工平台的选择提供了技术支持。     

鲍店煤矿大面积采空区管理技术研究与实践

2001-2007年,鲍店煤矿共发生5次矿震,严重影响矿井安全生产,据此,文章分析了矿震危险区域并针对危险区域提出了相应的措施。对鲍店煤矿大面积采空区采取气体管理和采取高强度充填密闭和外部柔性密闭墙的2道密闭的永久封闭技术措施,共施工83道密闭,其中新建57道,加固26道,有效提高了大面积采空区密闭的安全可靠性,优化了通风系统,减少了漏风通道,杜绝了自然发火和矿震摧毁密闭事故的发生,保证了矿井安全生产。     

密闭及其沿周注浆防火技术在尚庄矿的应用

尚庄煤矿采用对密闭墙及密闭沿周巷道进行注浆防火技术,有效防止了密闭漏风、瓦斯等有毒有害气体泄出、温度升高、采空区煤炭自然发火,保障了矿井安全生产。     

新材料注浆加固封堵永久密闭墙技术的应用

针对黄岩汇煤矿15105工作面3扇永久密闭墙漏风、瓦斯溢出浓度过高的问题,提出采用天固加固材料注浆加固封堵的措施。根据现场实际情况选取合理的注浆参数和注浆加固工艺,并对密闭墙进行了注浆施工。通过注浆加固,密闭墙及围岩体裂隙得到了充填灌注和加固,增强了密闭墙周边围岩体的整体性和强度。注浆加固封堵后,3扇永久密闭墙外部瓦斯体积分数由局部大于9.9%下降到0.03%以下,取得了较好的效果。     

矿用固化泡沫防灭火密闭充填新技术

文章介绍了1种煤矿井下防灭火密闭充填的新材料、新装备。详细分析了煤矿现有防灭火密闭手段存在的不足。通过用固化泡沫密闭充填新技术与煤矿现有密闭充填的对比,介绍了该新技术的有效接顶、绝对不燃、不收缩、凝固时间可随机调整等突出特点。同时还详细介绍了ZHJZ-6/1.5型矿用移动式防灭火综合注浆装置的结构、技术参数和特点。     

煤炭矿建工程施工进度和施工质量的控制与管理

矿建工程在煤矿建设过程中具有周期长、投资大等特点,因此,在矿建施工过程中会对施工进度、施工质量提出较高的要求。通过分析煤炭矿建工程存在的问题,提出了施工进度及施工质量控制策略,对提升煤矿基建工程的经济效益和社会效益具有重要意义。     

大倾角综采回撤工作面火灾控制与防治

通过对三河尖煤矿7128大倾角综采回撤工作面影响因素分析,采取提前加强顶板支护、巷道修护卧底、运输系统整治和加快回撤速度等措施进行工程控制,为回撤工作面创造外部条件。结合回撤工作面煤层自然发火现状,通过合理调整通风系统控制风量、预留风道、进回风隅角施工FSA墙、进回风隅角及架后遗煤点喷洒阻化剂、LFM快速喷涂料堵漏、预埋注水管注水和进风巷施工密闭墙调风锁风等防灭火技术工作,实现工作面安全回撤。     

一种新型水墙式密闭装置的研究

针对目前煤矿巷道封闭技术的不足和密闭墙的缺点,介绍一种通过充水快速封闭火区的密闭装置,并通过试验验证其密闭效果。结果表明:对于断面为11.9 m2的粗糙壁面巷道,封闭所需时间为15 min,密闭漏风率仅为4%左右。该装置具有封闭迅速、稳定性好、封闭性能优良等特点。试验结果为水墙式密闭在煤矿井下的推广与应用提供了可靠依据。