基于流变试验的软岩巷道变形破坏机理分析及支护技术

软岩巷道变形破坏是煤矿深部开采软岩巷道支护的重大灾害之一。基于刘庄矿区深部泥岩现场三轴流变试验和数值模拟,对软岩巷道变形破坏机理及支护技术进行了分析,采用最小二乘法中的阻尼最小二乘法(Marquardt法)逐次线性化的间接方法,利用非线性流变力学模型,拟合得到泥岩蠕变本构方程,分析得出刘庄矿区深部软岩巷道的合理支护方式：(1)采用反底拱和全封闭的施工方式,减小巷道的维修工作量;(2)顺层掘进的重要峒室,其锚杆的方位应尽可能和层面垂直,将弱面串联成一体;(3)底板锚注控制底板大变形。     

矿井工作面开采水文地质条件综合地球物理探测研究

基于对矿井瞬变电磁法和高密度电阻率法理论基础、技术特点及其方法局限性的分析,提出综合运用两种方法进行工作面水文地质条件探测,结合某矿121101工作面水文地质条件探测实例,探讨综合地球物理探测的工作方法技术、数据采集方法、资料处理与解释方法等。工程应用结果表明:综合地球物理探测方法,既可以弥补矿井瞬变电磁法无法分辨顶、底板异常响应的缺陷,又可以对两种方法的探测结果相互验证,排除由于扰引起的假异常,从而有效查明矿井工作面开采水文地质条件,为工作面安全回采提供技术保障。     

深井沿空掘巷小煤柱合理宽度留设数值模拟研究

窄煤柱沿空掘巷是提高煤炭采出率的有效方法之一,本文通过数值计算方法,研究了沿空掘巷不同煤柱宽度和巷道支护强度时煤柱的应力场和位移场,提出沿空掘巷小煤柱的合理宽度的留设方法.研究结果表明:巷道掘进期间,煤柱较窄时,煤柱内中心位置承受的最大垂直应力随煤柱宽度增加变化较大,当煤柱宽度达到5 m后,增大煤柱宽度,最大垂直应力变...     

深井薄煤层综采面矿压显现规律研究

以刘庄煤矿120601工作面地质条件为背景,通过数值模拟及理论计算分析了深井薄煤层综采面矿压显现特征。并研究了采高与采深对工作面矿压显现的影响。研究结果表明,工作面超前支承压力峰值、采场顶板下沉量与采深成对数关系,随着采深的增大而增大,但增大幅度逐渐减小。而应力集中系数与采深成负对数关系。采高对支承压力峰值影响不大。顶板下沉量与采高成指数关系,随着采高的减小而减小。     

大倾角大采高倾斜长壁工作面快速安装技术

针对大倾角大采高倾斜长壁工作面综采设备安装速度慢、周期长等问题,刘庄煤矿通过在工作面轨道巷上部施工组装硐室,创造条件只采用一部无极绳绞车打运。提高了打运效率,实现了大倾角大采高倾斜长壁工作面的安全、经济、快速安装,只用42d时间就安装完毕350m超长大采高综采工作面。     

利用矿井瞬变电磁法探测工作面顶板岩层含水性的研究

煤层顶板水害对煤矿安全生产构成了严重威胁,为保证工作面正常回采,必须在开采前查明顶板岩层含水性。介绍了矿井瞬变电磁法在煤矿井下探测的基本原理、工作方法和技术特点,给出全空间条件下磁偶源晚期视电阻率表达式和不同瞬变延时所对应深度表达式,结合工作面顶板岩层含水性探测实践,探讨了资料解释方法和效果。研究表明,矿井瞬变电磁法能够有效地确定工作面顶板岩层富水位置和范围,可为矿井水害防治提供可靠依据。     

超长大采高工作面矿压特征影响因素分析

采用FLAC3D数值模拟软件模拟了超长大采高俯斜工作面顶板下沉量及工作面超前支承压力分布规律,并在此模型的基础上,通过调整采高、面长、采深,对比分析了超长大采高工作面矿压显现特征与常规工作面的差异.研究结果表明:刘庄矿171301大采高综采工作面超前支承压力影响范围大,达到60 m；顶板最大下沉量随着采深、面长的增大而增大,增大幅度逐渐减小,随着采高的增大而急剧增大；工作面支承压力峰值随着采深的增大而增大,随采高的增大而减小,峰值位置均向煤壁前方发生迁移；工作面面长对支承压力影响不显著,所以在其他条件不变的情况下,增加面长矿压显现变化不大.     

刘庄煤矿设计回顾与探讨

 近年来,在总结设计经验,借鉴国内先进技术的基础上,新集矿区新井设计已发生了深刻的变革。特别矿井开拓布置方面,通过优化开拓及采区布置,缩短了建设工期,实现了矿井合理集中生产。今就近期回访的合肥煤矿设计研究院设计的刘庄煤矿的开拓部署改革情况及效果作以下回顾与探讨。     

深部软岩巷道长期变形监测研究

对多点位移计在国投新集刘庄煤矿巷道内的布置、安装与埋设进行了详细阐述,并对测量结果的应用进行了相关探讨和分析,研究结果表明:合理选择监测位置和灌浆是保证监测结果正确有效的关键。根据多点位移计的测试结果,西一回风石门的围岩松动圈的范围4~5m。