急倾斜、中厚煤层巷道掘进支护技术

以新铁煤矿五采区50煤层左七片60508队综掘机施工的降段中采用支护技术和稳定性研究为实际工程背景,分别对新掘巷道和已掘破坏巷道两类工程进行研究。在综合分析已掘巷道破坏原因的基础上,根据工程类比法,提出了已掘巷道支护设计的基本方案,从而为新掘巷道的施工做了必要的准备。通过选择合理的支护方式,提高了巷道的掘进速度,同时有效地控制了顶板离层、冒顶现象和片帮现象的发生,达到了巷道支护的预期效果。     

芦岭煤矿Ⅲ4采区巷道布置方案比选

针对芦岭煤矿Ⅲ4采区8#、9#和10#煤层赋存情况、地质构造,结合现有矿井开拓系统及Ⅲ2、Ⅱ88采区巷道布置情况,按照采区巷道布置设计原则,提出3种采区巷道布置方案。方案一利用-590西皮大巷和-590轨道大巷新掘Ⅲ4采区上部车场,上山布置于F10断层东侧;方案二利用Ⅱ88采区下部车场及-590西皮大巷和-590轨道大巷布置Ⅲ4采区上部车场;方案三延长-900 m大巷至采区下部车场,从-590西皮大巷和-590轨道大巷中部新掘3条采区上山,并掘Ⅲ4采区石门总回风巷至Ⅱ88采区轨道巷,采区西翼布置区段平巷至井田西边界,东翼区段平巷布置至Ⅲ2采区边界。通过技术、经济比较,方案三具有初期投资小,运营费用低,经济效益最大,资源回收率高,巷道施工难度较低,开拓系统较为简单,投产工期最小的特点,最终决定采用方案三作为Ⅲ4采区巷道布置方案,保证工作面安全高效生产。     

利用煤矸渣砼实施沿空留巷技术

沿空留巷又称沿空护巷,是指区段运输平巷采用单巷布置,随回采工作面推进,在紧靠平巷上帮处砌4～6m宽的防护带,或利用木垛或密集支柱代替矸石带,加强平巷的支护,以保留上区段的运输平巷作下区段回采时的回风平巷用。在煤矿K开采过程中,由于多种原因留下许多煤柱而不能采出。煤柱中数量最大的损失就是各类巷道的保护煤柱,尤其是采区中的采、准护巷煤柱。随着开采深度的增加,煤柱宽度将越来越大。为提高回采率,减少资源损失,降低开采系统掘进率,缓和采、掘衔接关系,因此探讨沿空留巷技术在中厚煤层中的应用具有重要的现实意义。     

综放巷内预充填无煤柱掘巷围岩变形特征与控制

巷内预充填无煤柱护巷技术是在上工作面平巷内紧靠非截割帮预先构筑充填体墙,本工作面掘平巷时沿充填体掘巷,实现无煤柱开采。采用FLAC3D对综放巷内预充填无煤柱掘巷围岩的变形与破坏特征进行数值模拟,结果表明该巷道变形呈现非均匀性,并进一步对巷道围岩进行不稳定分区:巷道浅部顶板"拉破坏区",顶煤、基本顶与直接顶的分层处"剪切错动离层区",充填体帮肩角"压剪切落区",实体煤帮"高应力压剪区"。在此基础上提出"分区非匀称支护"技术体系,即以高强高预应力让压锚杆和倾斜锚索为支护主体,且将锚索整体向充填体偏移,从而使巷道变形协调。研究结果在潞安集团常村煤矿进行井下试验与应用,有效控制了无煤柱掘巷围岩的变形。     

大埋深高地应力矿压治理的技术实践

基于胡底煤业多年来的巷道支护技术实践,全面分析地质构造带、大埋深高应力和回采采动等影响;通过岩性取芯、抗压性能测定、巷道位移监测、岩层窥视等措施掌握巷道围岩变形破坏情况;采取挑顶、刷帮、起底、注浆等方式对巷道失修区域进行维修;创新设计新掘巷道的合理层位和巷道支护形式;通过科学的矿压治理,巷道支护稳定可靠,为矿井安全生产提供可靠保障。     

新良友煤业新掘轨道巷位置的选择

蒲县新良友煤业11102轨道巷在临近工作面回采动压影响下失稳破坏严重,因此设计内错工作面新掘一条轨道巷,通过理论计算得到煤柱的极限宽度为6.164～7.236 m,通过工程类比对新掘巷道的支护参数进行设计,通过数值模拟研究确定合理的煤柱宽度为11 m,现场应用结果表明,所设计的支护方案和护巷煤柱宽度合理。     

基于爆破振动影响的巷道合理间距研究

在矿井生产过程中,既有巷道常受到邻近巷道爆破振动的影响而发生破坏。以双家岭矿新掘巷道爆破掘进为工程背景,通过数值模拟方法,分析了不同巷道间距下掘进巷道爆破振动对原巷道质点振动产生的影响,揭示了巷道间距对相邻巷道爆破振动的影响规律。     

深部倾斜煤层沿空掘巷围岩变形特征与控制技术研究

通过对深部倾斜煤层沿空掘巷掘、采两阶段围岩应力场与位移场的分析,揭示了该类巷道围岩非对称大变形特征：窄煤柱帮与底板变形量远大于实煤体帮及顶板,巷道整体断面收敛率大。产生该变形破坏特征的原因：1)巷道埋深大,围岩处于较高的应力环境中;2)护巷煤柱宽度及支护阻力过小,使其过早进入残余承载阶段;3)无支护底板作为变形破坏能量主要释放通道,加剧了巷道顶帮围岩整体下沉。通过对不同宽度护巷煤柱方案的数值模拟,合理确定了试验巷道护巷煤柱宽度及试验巷道支护技术与参数。工程实践表明,采用新支护技术后,巷道窄煤柱与底板非对称变形大变形得到了有效控制,保持了巷道长期稳定。     

受临近采区和下方采区开采影响的巷道的下沉值

长壁工作面的开采破坏了采区周围影响区内岩体的平衡状态。位于影响区内的巷道受到的影响与巷道和采区的相对位置有关。如位于采空区上方的平巷要发生下列移动和变形: 1、岩体的整体向下移动; 2、开采使岩体内应力变化而引起的巷道周围的变形。一九七○年,德让等对长壁工作面开采时采区周围巷道变形情况的研究表明,在开采煤层上方的平巷变形的范围超过采空区之外约80米。     

深井软岩巷道喷射高韧性纤维混凝土支护技术

素混凝土构筑的喷层，在混凝土的凝固过程中，混凝土内部产生很多原生的小裂缝，影响了抗拉强度及断裂韧性的提高，深井软岩巷道围岩变形量大，支护强度要求高，要求支护材料有一定的变形量和韧性。针对这一特点提出了用凯泰(CTA)改性聚丙烯（粗）纤维混凝土代替素混凝土的方案。通过大量的试验，得到改性聚丙烯（粗）纤维可以起到微筋材的作用，对混凝土起到增强作用的同时提高混凝土的韧性和抗应变能。通过巷道围岩应力模拟分析，发现开挖后的巷道喷纤维混凝土进行二衬后，剪切破坏区向围岩的深部转移，巷道拱腰剪切破坏区大大减少，证明了喷射纤维混凝土用于深井巷道支护，由于强度和韧性好可以更有效地抑制围岩的破坏。可为工程实践提供一定参考。     

厚煤层巷道矿压显现规律研究

针对厚煤层开采时矿压对巷道的影响的问题,从理论和实践上阐述位于厚煤层内的区段集中巷、采区上（下）山及大巷整个服务期间采动影响过程中的矿压显现规律和围岩变形,以及厚煤层巷道的维护技术。利用FLAC^3D数值模拟软件,分别分析了采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板压力规律以及采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板位移规律。提出要掌握巷道的围岩性质及其对巷道维护的影响,合理确定护巷煤柱宽度,在邻近煤层开采中,采用上部煤层在厚煤层上方跨采,或者厚煤层巷道开掘之前上部煤层预先开采等卸压措施。从而避免了厚煤层开采过程中矿压对巷道的影响,保证了煤矿的安全高效回采。     

大采长高导深工作面回采巷道突水机理及防治技术

通过分析K2101工作面回采巷道内的水质和二2煤底板地质构造,得出了突水水源以及回采巷道底板扰动破坏机理。以"先探后掘、循环推进"的原则,在回采巷道掘进期间对浅部砂岩裂隙进行封堵,阻断与深部灰岩水的联系,防止裂隙导通发生突水。按照"二维立体布孔"原则,在工作面底板改造钻孔设计上对工艺进行优化,减少回采期间由于底板扰动浅部砂岩裂隙出水,同时阻断砂岩裂隙与深部灰岩间的水力联系。     

论峨七井-150m水平以上井筒煤柱为突出威胁区

1　问题的提出　　八景煤矿峨九井 2 0 0 1年度开采过程中 ,井巷工程揭露地质构造相当复杂 ,每掘 30ｍ巷道就出现一条断层 ,使煤层断失 ,难以形成正规的工作面 ,以致采掘方案难以兑现 ,导致矿井采掘接替紧张 ,生产任务难以完成。为此 ,矿决定开采 2 0 0 0年已申请报废的峨七井范围内的煤层 ,经过论证 ,决定开采峨七井- 15 0ｍ水平以上的井筒煤柱。峨七井是 1977年建成投产 ,瓦斯等级从原低沼气矿井上升为高沼气矿井 ,自从 1980年 6月在 - 2 70ｍ水平 2 71采区煤上山施工过程中于 - 160ｍ标高发生第一次煤与瓦斯突出 (突出煤量 4 0ｔ ,瓦斯量…     

浅埋深薄基岩“三软”地层立井井壁破坏机理及防治技术研究

新矿集团伊犁一矿北工广副立井施工,出现井壁混凝土开裂、钢筋鼓出变形,部分混凝土脱落,井底马头门两侧平巷顶部浇筑体出现开裂和剥落现象,并出现大量的水沿井壁流出。对井壁及马头门连接处发生破坏的原因进行综合分析,对破坏范围内巷道围岩强度与围岩结构进行现场测试,提出"高压注浆+高预应力强力锚杆及注浆锚索"相结合的加固方法对破坏立井井壁及附近巷道进行加固,取得了显著效果。     

深部软岩大断面巷道大变形控制技术研究

深部软岩大断面巷道的变形控制一直是煤矿开采中的一个难题。为解决深部软岩大断面巷道大变形的问题,以神木大柳塔东川矿业南一石门为工程实例,通过现场监测及声波试验研究了巷道的变形破坏特点和破坏范围。基于原支护方案及分析成果,提出了“锚杆+注浆锚索+钢筋网+喷射混凝土+注浆管”的优化支护方案,数值模拟得出,采用优化支护方案相比原支护方案围岩塑性区破坏范围减小了约65%,验证了该方案的可行性。同时在新掘巷道进行了现场试验,巷道顶底板最大移近量为122 mm,两帮最大收敛量为115 mm,双孔声波法测试结果可得注浆浆液有效填充了巷道围岩裂缝,提高巷道围岩强度,实现了对巷道的稳定性控制,取得了良好的支护效果。     

矿山井巷长料运输车

目前，矿山井巷中运输长料（钢轨、钢管及专用型钢材，长度一般为7～10m）的问题一直没有得到合理解决。在平巷转弯处仍采用人力搬运，在倾斜巷道中，采用将长料绑扎在矿车或平板车后端拖拉的办法。如果用普通料车装运，重心不稳，极易发生掉道翻车审料等事故，影响生产，危及安全，破坏道床道轨，而且在弯道及倾斜巷道变坡处根本无法通过动此，笔者研制了一种结构特殊的矿山井巷长料运输车。该车辆能够适应井巷工程条件允许的各种断面形状和弯曲半径，在平巷转弯处、上下山等倾斜巷道及其变坡处运输长料能顺利通过，装运普通材料可以直接进…     

不同地应力条件下锚杆支护机制数值模拟分析

利用ANSYS有限元软件,编制开发了锚 以护设计计算机辅助设计系统（ANSYSBOLT）,分析了不同地应力条件下合理的锚杆支护结构,提出了在高水平应力条件下,巷道的破坏是扭曲变形破坏,应主要加固顶底板,控制巷道扭曲变形。     

机械化采掘设备发展简况

现代化矿山需要更快的采掘方法。为适应此需要，硬岩设备制造商正努力开发机械化采掘设备。罗宾斯公司（Robbins）在硬岩采掘设备的开发中一直处于领先地位。美国圣曼纽尔公司马格马铜矿（Magama）在一项重要掘进工程中，使用了一台罗宾斯公司生产的全断面平巷掘进机。自1993年11月11日至今年1月28日，用这台设备已掘进巷道近5000m。去年平均月进尺为332m，其中10月份最高进尺达831m。马格马矿用这台掘进机在开采卡拉马祖（Kalamazoo）矿体的矿块崩落法中掘进格筛水平和运输水平巷道。由于要掘进弯道和坡道以及存在其它一些困难，因此，掘…     

"三更"保安全高效生产

2020年以来,陕北矿业龙华公司"六稳六保"工作成效显著,得益于公司不断推行智能化矿山建设,采用新设备、新工艺等,让公司高质量发展行稳致远. 掘锚一体机使用让综掘更高效 该公司始终坚持以信息化建设为基础,以灾害治理为前提,以精细化、标准化为前提,以提高功效降低工人们的劳动强度为目标.10月份井下30207带式输送机巷掘锚一体机开始投入使用,它具有三大优势:一次成巷、安全高效、工艺简化,使得公司掘进系统进入高效快速发展阶段,掘锚一体机日进尺40米,比起原有的掘进机掘进效率将提高50％,大大缓解了采掘接续紧张问题,同时降低了工人们劳动强度,掘锚一体机集割煤、装载、运输、锚护于一体的平行作业,更好的减少了安全事故的发生."自从上了掘锚一体机,巷道掘进作业中,我们对安全更放心,与此同时进尺也加快了."综掘二队小张高兴的说.     

回采巷道锚杆支护顶板稳定性分析

在分析巷道围岩应力分布特征和锚杆支护巷道顶板破坏形式的基础上, 指出巷道锚杆支护顶板严重破坏的类型可分为两类： （１） 顶板锚固岩体沿巷道两帮上方的滑落, 即出现剪切破坏; （２） 顶板锚固岩体发生压缩破坏． 据此建立了巷道顶板稳定性分析模型, 提出了顶板稳定的判别准则．