煤矿连采连充式胶结充填采煤技术与典型工程案例

为了解决煤矿胶结充填开采成本高、充填工艺复杂、采充矛盾突出等问题,研发了可实现采充并行作业的连采连充采煤工艺,研究了不同配比充填材料的流动特性与龄期强度变化规律,提出了适应于不同煤层倾角的充填料浆井下混合与地面混合输送系统,以及相应的工作面密实充填方法,形成了完善的连采连充式胶结充填采煤成套技术。研究了不同充填开采模式影响下,充填采煤过程采场围岩应力动态迁移规律;基于影响充填采场围岩变形的“三量”特征,提出了充填采场覆岩移动“三度”控制原则,即较快的充填速度、合理的采空区充实度与稳定的充填体强度。阐明了煤柱与充填体交替承载控顶机理,揭示了连采连充分步置换煤炭技术原理：煤柱与充填体交替承载控顶可保证稳定的充填空间,分步置换煤柱可保证充填材料具有合理的胶结固化时间,实现采煤和充填互不干扰,工作面可连续的开采和连续的充填,采充最大限度地平行作业,大幅提高胶结充填采煤效率。研究成果应用于内蒙古西部地区4个煤矿-生态园下采煤、复合顶板、处理固体废物、回收遗留大巷保护煤柱,并进行典型工程应用案例分析。现场试验结果表明：连采连充式胶结充填采煤技术在4个煤矿均取得了良好的工程应用效果,可有效控制岩层移...     

风积沙充填开采应用现状及材料性能研究

风积沙充填开采可实现就地取材、变废为宝,实现煤矿开采与风积沙治理的协同处理。目前,风积沙充填主要应用于公路下伏采空区充填、煤矿充填开采及金属矿充填开采;在充填工艺方面,开发了采空区注浆投沙、固体充填开采、高水充填开采以及胶结充填开采等;在充填技术方面,采用了长壁式充填开采、条带式充填开采和巷式充填开采等。关于风积沙胶结材料性能研究集中于料浆流动性与充填体强度方面。通过分析不同配比与养护时间下风积沙胶结料浆的流变特性,以及采用聚丙烯纤维对风积沙充填体进行韧性改良,发现风积沙胶结料浆流变参数随养护时间而增加,纤维的加入显著改善了风积沙充填体的脆性特征。     

新型复合保温隔声管道包扎结构研究

目前,常用的管道隔声手段通常采用管道外壁包扎隔声材料的方法。此类管道隔声包扎结构高频隔声效果较明显,但在低频,当波长大于材料厚度10倍以上时,管道与包扎材料层易产生共振而使隔声性能显著下降。提出了一种在不改变原始包扎厚度与保温性能的基础上能够显著提高低频隔声性能的双层分立式复合保温隔声包扎结构,有效解决了现有保温隔声管道包扎结构低频隔声性能差的问题。     

1000 MW汽轮发电机组凝结水管道振动原因分析与处理

分析了神华国华宁海发电有限公司1000 MW汽轮机组投产后存在的凝结水管道振动大的原因,通过对凝结水主调节阀阀芯结构的改造及凝结水管道支吊架的修复、加固等技术措施,有效解决了凝结水管道振动问题,消除了凝结水系统运行中的安全隐患。     

近水平厚煤层外错式巷道位置研究

为了研究错层位外错式布置情况下的巷道布置问题,根据国内沿空掘巷的研究现状,通过理论计算和现场实测对察哈素煤矿302工作面的顶煤应力分区进行了划分,数值模拟分析了工作面开挖后的应力场和相应支护方案下的塑性区分布。结果表明:错层位巷道布置情况下,顶煤与下层煤处于不同的应力状态,说明了错层位巷道布置和支护方案的可行性。     

回撤通道直接顶下沉量计算及其影响因素分析

回撤通道的直接顶下沉量对设备回撤具有重要影响,本文基于基本顶断裂位置,建立了工作面贯通后回撤通道直接顶挠度力学模型,将支承应力表达式简化为与其拟合的x的n次抛物线函数,断裂位置不同,n的取值不同,推导出了回撤通道顶板中心线处直接顶下沉量表达式.312工作面基本顶断裂位置d约12 m,此时n取4,求得直接顶下沉量约为10...     

倾斜中厚煤层错层位外错式巷道布置及相邻巷道联合支护技术

基于倾斜中厚煤层沿空掘巷与支护技术展开研究。首先通过构建力学模型,依据基本顶最大弯矩确定基本顶的断裂位置及断裂形式,计算得在距离煤柱帮17.57 m处基本顶达到弯矩最大值23.02 MN·m,并进一步确定断裂线位于实体煤上方;结合"内外应力场"理论,确定在当前覆岩力学环境下"内应力场"范围为15.89 m;综合考虑煤柱的空间关系,分析巷道围岩煤柱尺寸,确定窄煤柱水平错距为7.37 m,竖直错距为2.40 m;综合以上分析确定区段煤柱留设尺寸范围为7～12 m,通过FLAC~(3D)数值模拟软件对不同煤柱尺寸的应力场、塑性区分布进行计算分析,对掘进和回采两个阶段下不同煤柱尺寸条件下稳定性进行研究和验证,最终确定窄煤柱的合理宽度为8 m。然后根据倾斜中厚煤层错层位外错式巷道布置形式所具有的立体化空间形式,提出错层位外错式区段间相邻巷道联合支护技术并对其技术特点进行理论分析;基于围岩松动圈支护理论,通过计算确定区段间相邻巷道联合支护参数并利用FLAC~(3D)数值模拟软件对区段间相邻巷道联合支护方案和矿方原支护方案进行模拟,分别从支护应力场、塑性区分布和围岩相对变形率3方面对掘巷和回采阶段下两支护方案的效果进行验证,最终结果表明区段间相邻巷道联合支护方案相对于矿方原始支护方案,更有利于巷道围岩的变形控制。