急倾斜煤层采空区注浆工程施工工艺研究

以乌鲁木齐绕城高速公路(东线)穿越急倾斜煤层采空区注浆治理工程为依托,研究表明:采用回转式钻机是保证注浆质量的首选钻孔设备,注浆钻孔开孔孔径为130mm、终孔孔径为91mm作为采空区急倾斜煤层钻探施工的成孔工艺。对于单层采空区,采用法兰盘孔口封闭,全孔一次注浆法;孔内投砂采用法兰盘封孔(50mm注浆孔径)变径91mm类型。对多层采空区且距离较大时,采用套管孔口封孔自上而下式分段注浆法;孔内投砂采用套管封孔(130mm孔径)至终孔未变径类型。试验结果有力地保证了采空区注浆工程的顺利实施,达到了设计要求。     

公路隧道大角度穿越急倾斜型煤层采空区关键施工技术研究

以南大梁高速铜锣山隧道为工程背景,通过数值模拟分析急倾斜煤层采空区变形带、裂隙带、冒落带的分布方式和破坏特点。在此基础上,结合铜锣山隧道右洞K136+886~+929倾斜型煤层采空区的处治实例,从超前地质预报技术、采空区隧道处治对策两个方面,详细地阐述了隧道穿越倾斜型煤层采空区的关键施工技术,对类似隧道的设计和施工具有现实意义和参考价值。     

新疆公路急倾斜煤矿采空区处治施工工法

以新疆地区公路工程建设为基础,以急倾斜煤矿采空区治理施工为主线,根据乌鲁木齐绕城高速(东线)公路采空区治理工程的施工经验,总结归纳出一套适用于新疆急倾斜煤矿采空区处治施工的工法。采用地面高密度电法和地面瞬变电磁法辅以钻孔剪切波速相结合的综合物探方法,对其处治效果进行检测,结果表明该工法在急倾斜煤矿采空区治理施工中具有一定的先进性、经济性,适用于新疆地区急倾斜煤矿采空区的处治施工。     

网格地梁格栅在公路急倾斜煤矿采空区治理中的应用

根据乌鲁木齐绕城高速(东线)公路采空区治理工程的施工经验,总结归纳出网格地梁格栅在公路急倾斜煤矿采空区治理中的应用经验。观其应用效果,结果表明网格地梁格栅在公路急倾斜煤矿采空区治理中的应用具有一定的先进性及安全性,适合在公路急倾斜煤矿采空区的治理中推广应用。     

煤层采空区注浆投砂全充填处治施工工艺

以榆神高速公路采空区治理工程实例为例,对煤层采空区注浆投砂全充填处治施工方法的工艺特点、工艺原理及设计要求、工艺流程及操作要点、控制要点等进行了详细论述,为采空区的治理提供了一种经济、高效的方法。     

优化急倾斜煤层开采效率的措施

目前我国急倾斜煤层开采工艺相对比较落后，绝大多数矿井采用炮采工艺，工人劳动强度大，安全状况差。优化急倾斜煤层开采效率最主要的就是提高矿井开采的机械化程度，选择合适的开采方法，下面本文对此进行了探讨。     

急倾斜煤层坚硬顶板塌落规律及控制研究

急倾斜煤层坚硬顶板塌落控制已成为煤矿生产中的难点问题,深入研究急倾斜煤层坚硬顶板塌落规律及控制方法对煤矿安全生产具有重要意义。通过现场勘查及室内试验方法分析煤岩层岩体的力学特性,采用室内相似材料模拟实验方法及离散元数值计算方法研究急倾斜煤层坚硬顶板的塌落规律,分析急倾斜煤层坚硬顶板的突变塌落特征及范围,设计坚硬顶板预裂爆破方案,利用离散元方法对坚硬顶板塌落控制方案进行数值模拟计算,并与实际工程中的应用效果进行对比分析。研究结果表明:坚硬顶板岩层具有明显的弹脆塑性破坏特性,采用弹脆塑性应变软化本构模型计算煤岩层接触面的破坏过程,能够合理反映急倾斜煤岩层顶板的破坏特征;3DEC离散元计算结果与相似材料模拟实验结果基本吻合,急倾斜坚硬顶板在短壁开采条件下沿倾向位移不明显,沿走向不易塌落,易在后方采空区形成跨度75～85m的大面积悬顶,并伴有明显的突变塌落特征;提出利用离散元方法计算超前深孔预裂爆破顶板的数值计算方法,计算结果与现场实际应用效果相符,验证了该方法应用在坚硬顶板控制研究方面的可行性。     

煤层采空区隧道的勘察设计

分析了煤层采空区的变形机理及特征,从支护结构变形、失稳、开裂、涌水、坍方等方面阐述了煤层采空区对隧道工程的危害,并对其危害作了评价,对采空区隧道勘察设计的设计原则、施工工法等进行了探讨,从而提高隧道工程在采空区中的适应性。     

考虑底板岩层移动的急倾斜煤层开采沉陷预计

分析了急倾斜煤层开采岩层和地表移动特点,总结了急倾斜煤层开采地表下沉盆地的4种类型,并对这4种下沉盆地的形成原因进行揭示。给出了急倾斜煤层开采沉陷预计建模的4条原则,并针对该原则提出了一种基于概率积分法的急倾斜煤层开采沉陷预计模型,该模型能清楚地解释急倾斜煤层开采煤层顶底板岩层移动和地表下沉的相互关系。建立了预计方法的坐标系,分析了预计参数的物理意义,并给出了预计参数的变化规律。编制了基于本文方法的计算机程序,并利用矿区观测站实测数据对本方法进行了验证。实验结果表明,本文方法对于倾角大于70°的急倾斜煤层开采沉陷预计效果较好,能为矿区的环境保护,地表移动预警起到决策支持作用。     

太平煤矿煤层开采覆岩压分布与裂隙带预测

运用求解非线性大变形问题有限差分法(FLAC),对攀枝花宝鼎矿区太平煤矿第二水平1#、3#和5#急倾斜多煤层开采采场围岩压分布、裂隙带特征进行了究研。结果表明:1在进行三个煤层回采工作过程中,采空区附近的围岩应力不断变化;2保护煤柱附近的煤层回采时,在煤柱附近会形成应力集中区域,当回采工作继续向下进行时,采空区又对保护煤柱产生类似于"解放"的效果,煤柱附近的应力集中现象得到缓解;3在煤层回采完后,上部保护煤柱发生塑性破坏,形成了导水通道。