煤矿巷道支护参数优化与快速掘进技术研究

根据2674回风巷具体地质概况,对巷道应力进行了分析,并根据围岩地质条件进行了巷道支护参数优化,同时研究了快速掘进技术的施工方法,主要包括支护工序、永久支护工序安排及要求、锚杆施工安装工艺、支护工艺、支护形式、施工工艺、装载与运输等,最后进行了巷道围岩变化监测。研究表明,采用优化以后的支护工艺和支护参数,能有效减轻工人劳动强度,降低巷道支护成本,巷道掘生产效率提高了25％,同时巷道变形量也显著减小。研究为相似条件下巷道快速高效掘进提供了技术支持。     

顶板巷水力割缝钻孔间耦合关系数值模拟研究

为了确定顶板割缝后有效抽采半径，尽可能减少施工量，采用COMSOL数值模拟软件，研究了顶板巷水力割缝钻孔间相互耦合关系以及钻孔有效影响半径。从消突方面分析，由于钻孔之间相对位置较近，钻孔之间相互耦合作用较大，不同角度钻孔相互耦合作用下，在中间区域形成了椭圆状消突区域；钻孔间具有强烈的耦合效应，与单一钻孔相比，其影响半径提高了2.3倍；割缝钻孔的有效影响半径为7 m，能够满足抽采效果。该研究为实际工程设计提供了技术支持。     

风筒布置方式对掘进工作面流场的影响分析

利用Fluent数值模拟软件研究了掘进工作面风筒布置在巷道侧壁和中央时巷道内速度场和人体舒适性指标(PMV)的分布特征。数值模拟结果表明:在相同条件下,当风筒布置在巷道中部时,易在风筒两侧及后方形成涡流,不利于排除巷道内有害物质,而且在主要工作区内的PMV值变化剧烈,不能满足人体的热舒适要求;而当风筒布置在侧壁时,形成的涡流轨迹大致成U形,有利于排除巷道内有害物质,且PMV值变化平缓可满足人体的热舒适要求。     

深部大断面软岩硐室支护技术研究

为解决深部软岩巷道支护技术难题,基于告成煤矿25采区泵房地质条件分析以及工程的重要性,采用分析破坏原因、确定支护方案及现场施工相结合的方法,对泵房采用高阻可缩U型钢棚+锚索耦合支护,结合金属网、喷射混凝土及壁后充填注浆技术的综合作用,保证巷道的长期稳定;通过矿压监测分析支护效果,进一步说明泵房支护设计的合理性。同时优化巷道耦合支护参数,为耦合支护技术在煤矿破碎围岩巷道中的推广提供了实践依据。     

综采工作面上覆岩层运移破坏规律研究

根据火烧铺矿2632综采工作面概况,首先理论分析了该工作面来压步距,并采用UDEC^2D数值模拟软件对2632综采工作面上覆岩层运移破坏规律进行了研究,主要研究了2632综采工作面塑性区分布、工作面超前支承压力分布规律以及不同基载比条件下基本顶破坏特征分析。研究为综采工作面支护设计提供了理论基础。     

掘锚一体化巷道瓦斯治理技术研究

为了有效防止巷道掘进期间瓦斯的大量集聚或者涌出,确保矿井安全开采,分析了瓦斯涌出的影响因素,采用COSMOL Multiphysics数值模拟软件,对不同掘进速度下巷道瓦斯流动规律进行了模拟分析。研究得出,掘进速度对于巷道周围瓦斯压力的分布有影响,掘进巷道沿巷道走向、巷帮方向时,瓦斯衰减范围随着掘进速度增大而减小;巷道掘进速度越快,煤层瓦斯梯度越小,靠近煤壁处,瓦斯的流动速度也越慢。该研究为有效防止巷道掘进过程中可能发生的瓦斯事故提供了理论基础。