槽波与纵波勘探技术对巷道掘进的影响研究

由于在以往针对巷道掘进的勘探中,没有结合先进的勘探技术,导致勘探效率低。为此,进行槽波与纵波勘探技术对巷道掘进的影响研究。第一部分,研究槽波勘探技术对巷道掘进的影响,得出:利用槽波勘探技术采用“十字”的方式进行巷道掘进,能够消除巷道掘进物探盲区:基于槽波勘探技术面积性的勘探方式,超前探测距离可达150~200m,能够扩大巷道掘进有效探测范围。第二部分,研究纵波勘探技术对巷道掘进的影响,得出:使用纵波勘探技术可降低干扰波产生的随机噪声对巷道掘进造成的影响,进而提高巷道掘进探测分辨率;基于纵波勘探技术线性探测的勘探方式,能够一次性的勘探在巷道掘进中的大范围的巷道地质构造信息,提高巷道掘进效率。通过以上研究,表明槽波与纵波勘探技术对巷道掘进具有积极的影响。     

巷道掘进对上水平巷道稳定性的影响分析

通过采用ANSYS-Workbench软件建立巷道掘进的几何模型,分别采取4种掘进方案研究巷道掘进对上水平所研究巷道稳定性产生的影响,得出巷道掘进会导致上水平巷道应力集中、应变增大的结论;对上水平巷道进行锚喷支护后,上水平巷道稳定性有明显改善.     

巷道掘进工艺选择决策支持系统

掘进巷道是全面、准确了解矿井煤层地质条件的先导。通过对掘进巷道围岩特性及巷道特性进行深入细致的研究,建立了矿井巷道掘进工艺选择决策支持系统,对巷道的掘进工艺进行科学合理的选择。     

硬质巷道井下高效掘进工艺的研究

为了解决薛虎沟煤业井下巷道掘进速度慢、效率低、成本高的不足,提出了一种新的井下高效掘进工艺,采用高效钻装机作为巷道快速掘进设备,针对井下围岩特性,采用数值模拟分析法确定巷道爆破方案,采用多工序平行交叉作业方式实现了井下巷道的高速掘进。根据实际应用表明新的掘进方案将支护效率提升24.4%,将巷道掘进速度提升了67.7%,有效提升了巷道掘进经济性。     

大柳塔煤矿特殊地质条件下的巷道掘进技术

大柳塔煤矿特殊地质条件下的巷道掘进主要包括过断层掘进、特厚煤层下分层巷道掘进、过火烧区掘进等。在特殊地质条件下掘进巷道存在重大安全隐患,严重制约着巷道的高效掘进和正常生产接续。大柳塔煤矿结合煤层赋存条件对巷道掘进施工工艺、支护形式等采取了针对性措施,保证了掘进安全。     

古城煤矿高瓦斯条件下巷道快速掘进工艺

针对古城煤矿高瓦斯条件下的巷道掘进,指出了制约巷道快速掘进的主要因素——瓦斯,提出了巷道瓦斯的综合治理技术,保障了巷道的快速掘进,为相同条件下巷道的快速掘进提供了参考。     

煤矿井下巷道掘进顶板支护技术浅析

巷道掘进工作不仅需要合理选择施工设备以及施工工艺,还应根据矿井的实际情况来安排巷道掘进速度,为此,首先分析了掘进巷道支护的具体形式,然后分析了煤矿井下巷道掘进顶板支护的问题及影响因素,从而提出整改措施,为煤矿巷道掘进支护工作提供参考。     

煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究

随着煤矿开采能力的不断提升,全面做好采掘接替工作至关重要。在煤矿掘进的过程中,各种类型顶板事故的出现将严重制约巷道掘进效果。文章从做好煤矿掘进巷道顶板事故预防的重要性分析入手,研究了影响煤矿掘进巷道顶板稳定性的相关因素,并针对性提出了煤矿掘进巷道断面优化措施及煤矿掘进巷道顶板事故预防举措。     

掘进工作面悬吊式机器人支护平台的设计研究

巷道掘进智能化是煤矿的发展方向,如何实现巷道掘进智能化是一个急待解决的问题。巷道支护是巷道掘进的关键工序,但是目前的掘进支护工作智能化水平低,很多操作仍需人工完成,劳动强度高、支护速度慢,巷道支护速度跟不上掘进机的截割速度,导致采掘失调。针对上述问题,设计了一种巷道掘进配套的悬吊式机器人支护平台,为实现巷道的安全、高效、智能掘进提出了一种新的方案。     

联井型巷道布置的三维数值模拟及掘进顺序优化

巷道掘进顺序是影响围岩稳定性的关键因素,运用有限元分析软件建立3个水平的局部巷道分布模型,上两水平巷道已掘进完毕,通过对第3水平采准巷道掘进及其不同掘进顺序下的围岩力学特性分析,为采准巷道的合理掘进提供参考,以便尽量减少因巷道掘进对围岩造成的不利影响。模拟结果表明,掘进顺序不同,交叉点的围岩应力分布情况及安全系数有明显的差别,间隔双条进路同时掘进对围岩扰动的影响最小。     

回采巷道煤层中塑性区分布的数值模拟及分析

利用ADINA对具有巷道典型破坏的邯郸亨健煤矿2201回风巷进行巷道破坏数值模拟，得出了巷道达到稳定状态时，所需要的两帮的约束力。然后利用理论分析公式，根据实地测量数据，计算出巷道达到稳定时所需要的两帮约束力的解析解，并将二者进行了比较分析，得出数值模拟的约束力和位移与理论分析的两帮应力、实地测量的两帮位移的误差在10％以内，为巷道设计与加固提供了新的方法。     

侧向压力作用下巷道围岩破坏机理的数值模拟

作者通过应用东北大学岩石破裂与失稳研究中心开发的RFPA^2D程序模拟巷道在侧向压力作用下的破坏过程，了解巷道围岩在侧向压力作用下围岩应力分布状态和围岩非线性渐进破坏机理。巷道围岩在侧向压力作用下首先在巷道拱顶左侧及底板右侧产生拉破坏。产生拉破坏后，应力集中程度减弱。接着应力场向远处转移，最后远处形成的拉裂纹与拱顶右侧及底板左侧的剪切裂纹贯通，造成巷道的_失稳破坏。这些研究工作，对于将来调整矿体回采顺序，选择安全合理的支护方案以及改善围岩应力分布状态，具有一定的指导意义。     

综放回采巷道围岩矿压的采厚效应研究

本文在现场观测的基础上,以谢桥矿综放工作面工程地质和开采技术条件为背景,对一次采厚不同情况下的综放巷道围岩应力分布进行了系统的数值分析研究。研究结果表明:随一次开采厚度的增加,综放回采巷道位移变化和应力变化截然不同。随采厚的增加,综放巷道的位移量明显增大,变形与一次开采厚度成正比;随一次采厚的增加,综放巷道围岩的应力降低,其峰值大小与一次采厚成反比,峰值距工作面煤壁距离与一次采厚成正比,即随一次采厚增加,围岩应力影响范围增大,而峰值降低。该研究成果为采场巷道合理布置与维护及综放开采动力灾害的防治,提供了理论依据。     

深部岩巷在动力扰动下的破坏机理分析

结合某巷道工程实例,利用新开发的动态版岩石破裂过程分析系统RFPA2D分析了动力扰动对深部岩巷破坏过程的影响,从细观角度分析了不同深度或受不同静压力的岩石巷道在动力扰动下的破坏规律.结果表明,对于不同埋深的巷道,所受应力状态不同,则所处稳定状态也不同.当巷道埋深较小时,处于较稳定状态;当巷道埋深较大时,越来越接近临界稳定状态,较小的扰动便可以导致裂纹的大规模瞬时动力扩展,诱发巷道的失稳破坏,并伴随着应变能的高速释放.深部巷道所受静压较大,在动力扰动下比浅部巷道更易发生失稳破坏.     

直流电法在近水体巷道施工中的应用

海孜煤矿-700 m水平西大巷为近灰岩水掘进大断面巷道,矿井地质条件复杂,为查明巷道前方及施工过程中地质及水文地质条件,决定采用直流电法进行探查。该物探手段的应用,有效地指导了巷道的施工,确保了该巷道的正常贯通。     

坡度巷道掘进问题的探讨

针对我国坡度巷道掘进存在的问题进行分析,提出了解决坡度巷道实现机械掘进的方法。通过分析计算,能否实现坡度巷道的机掘主要与整机结构、整机重量、巷道坡度、巷道底板附着系数及施加外力等因素有关。改善这些因素即可达到坡度巷道的机掘。而现有的技术还未成熟,需要寻求更为安全可靠的方法实现坡度巷道的机掘。     

多参数耦合条件下矿井火灾数值研究

为研究多参数影响条件下矿井火灾的发展规律,采用火灾模拟软件FDS考察了巷道发生火灾时,各参数变化对其通风的影响。结果表明：在火源功率由180 kW增大至1 800 kW时,巷道顶部温度值由45℃上升至200℃;在不同巷道倾角下的巷道顶部温度平均在75-80℃,说明巷道倾角对巷道顶部温度影响很小。随着巷道通风速度由0.5 m/s增大至3 m/s,巷道最大气流速度由4.60 m/s增大至5.15 m/s,上风向巷道速度分布均匀,不易产生回流,下风向巷道速度分布较杂乱,烟气分层被破坏。该研究成果对矿山防火有重要的实际意义。     

多参数耦合条件下矿井火灾数值研究

为研究多参数影响条件下矿井火灾的发展规律,采用火灾模拟软件FDS考察了巷道发生火灾时,各参数变化对其通风的影响。结果表明：在火源功率由180 kW增大至1 800 kW时,巷道顶部温度值由45 ℃上升至200 ℃;在不同巷道倾角下的巷道顶部温度平均在75～80 ℃,说明巷道倾角对巷道顶部温度影响很小。随着巷道通风速度由0.5 m/s增大至3 m/s,巷道最大气流速度由4.60 m/s增大至5.15 m/s,上风向巷道速度分布均匀,不易产生回流,下风向巷道速度分布较杂乱,烟气分层被破坏。该研究成果对矿山防火有重要的实际意义。     

距离交会法标定巷道中线的水平角误差分析

介绍了距离交会法标定巷道开掘方向的工作原理,重点对该标定法中产生的水平误差进行了分析。使用该方法计算,巷道掘进6m范围内,当指向角α=30°,水平角误差σ偏离5°时,掘进的巷道中线偏离值M=0.056m,仍控制在规定误差范围内,满足巷道工程的施工精度要求。     

矿井巷道贯通预警系统设计与实现

煤矿井下巷道贯通是煤矿安全生产的重要环节,也是井下事故的多发点.鉴于巷道贯通的重要性,首先,基于北京龙软科技发展有限公司与北京大学联合实验室开发的地测管理信息系统RGIS平台,利用SQL Server作为后台数据库,VC6.0作为前台开发语言,在测量图形模块中设计并实现了贯通工程的绘制及评价功能;然后,基于B/S结构,利用ASP语言设计开发了基于WebGIS的网上发布系统,即矿井巷道贯通预警系统,并得到了实例验证.结果表明,矿井巷道贯通预警系统的设计对于相关领导及时了解巷道的贯通信息,以指挥各生产相关单位协调工作,确保巷道顺利贯通具有重要的意义.该系统还可以推广到交通、水利等部门的巷道或隧道贯通工程,对相关系统的发展具有推动作用.