深孔松动爆破技术在过地质构造中的应用

四台矿地质构造极其复杂,断层、陷落柱多成群成组出现,使用深孔松动爆破技术过地质构为四台矿造取得了良好的经济效益,实现了精采、细采,通过几年的现场实践该矿已形成了一系列针对各种条件的深孔松动爆破参数,为今后类似条件下现场施工具有一定的借鉴意义。     

坚硬薄基岩浅埋煤层合理强制放顶距的确定

 在开采松散表土坚硬薄基岩浅埋煤层过程中,为避免发生压架、溃沙事故,现场常采取强制放顶的方法,但对于强制放顶距如何合理确定则显得理论依据不足。为此,结合凉水井煤矿首采工作面的实际条件,根据岩层控制理论,采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对合理强制放顶距进行研究。结果表明,在工作面推进距离距切眼20 m处,即介于基本顶周期来压步距和初次来压步距之间,进行顶板强制放顶能成功地避免初次来压,对支架影响较小,放顶效果良好,可以避免压架的发生。结论在现场试验中得到了验证。     

巷道支护分析

通过运用顶板运动规律和锚杆支护的作用机理,对锚杆参数的确定和支护效果进行了论述,并通过实例对现有巷道顶板维护方式进行分析,提出合理的支护方式,以期达到降低巷道支护费用的目的。     

近距离煤层上层采空区及煤柱对下层开采的矿压显现规律

四台矿12号层402盘区开采过程中需反复斜交过上覆采空区间煤柱,通过多种矿压观测手段分析了首采面8206面开采过程中的采场来压规律及过应力集中煤柱的矿压规律,对该盘区其他相同条件工作面及类似条件下回采采场围岩控制具有工程决策意义。     

特厚煤层强采动巷道顶板全锚索控制系统研究

针对大采高综放强采动影响下特厚煤顶大断面煤巷出现剧烈变形的控制难题,综合现场调研、数值模拟、井下试验及现场实测方法,详细研究了特厚煤层强采动巷道变形特征,提出顶板全锚索控制系统,分析了新支护系统的组成结构、控制原理、锚索预应力分布与演化机理、支护效果。结果表明:1)特厚煤层强采动巷道大变形原因可概括为"三大一快"开采特征、强采动应力影响作用、顶煤与夹矸层物理力学性质差异大以及顶板支护强度不足,而其变形特征主要为顶板煤岩离层值大、受采动影响敏感系数高和顶板变形过程非均匀性;2)全锚索综合控制系统通过高预应力小孔径锚索与厚层高强度钢带综合作用形成双承载结构,能有效控制锚索锚固范围内顶板的离层和变形;3)全锚索支护过程中锚索长度,排距和预紧力不同参数值对顶煤中形成的叠合预应力带厚度、预应力扩散传递方向和范围影响显著。并详细介绍了井下运用全锚索系统控制特厚煤层大断面强采动巷道成功案例。     

特厚煤层综放工作面区段煤柱合理宽度研究

针对塔山矿特厚煤层综放工作面与回采巷道对头施工过程中面临的区段煤柱合理宽度留设、回采动压影响范围确定等问题,采用理论分析、数值模拟及现场应力实测等手段对特厚煤层综放采场覆岩断裂结构、区段煤柱应力分布及区段煤柱合理宽度进行研究。采空区一侧煤体应力,应力剧烈影响范围30~35 m。煤柱应力现场实测表明,相邻工作面回采期间应力沿煤柱宽度大致呈单峰型、非对称分布,应力高峰区距8210回风巷21~30 m、距8208采空区8~17 m,采空区顶板运动稳定滞后距离120~130 m。结果表明,塔山矿特厚煤层综放面对头施工条件下留设38 m煤柱是安全的,从煤柱应力分布角度分析煤柱宽度可减小至30~32 m。