坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治

坚硬顶板破断会释放较大的能量,在震动波作用下夹矸厚度变化区易处于滑移失稳诱发冲击地压,制约着煤矿安全高效生产。以小庄煤矿的综放工作面为例,通过理论分析、数值模拟及现场实测分析了坚硬顶板断裂产生的冲击载荷对夹矸厚度变化区内应力场的影响及动力响应特征。研究表明,实际工程条件下震源在坚硬顶板中广泛存在,在应力波传播和衰减过程中,冲击震源及煤壁前方高应力集中范围缩小,但是煤层底板的冲击响应程度明显增加,同时静载不同产生的应力降也有差异,当σ₁=1.5σ时下降最大;首次冲击(0～0.15 s)由变形积累阶段和突然滑移阶段构成,活化时,正应力降低,剪应力升高,滑移时正成力和剪应力开始快速增加,随后剪应力逐渐降低,次冲击期间(0.15～0.5 s)应力升高降低呈交替往复,推断夹矸赋存区应力下降到上升的转折点是夹矸滑移的启动点。该研究内容揭示了采场应力波作用下夹矸赋存区致灾机理,能够为含夹矸工作面冲击地压的防治提供一定借鉴。     

基于FMECA技术的振动筛可靠性分析

振动筛广泛应用于煤炭等行业,用作物料的分级、洗涤、脱水、脱介的筛分机械,其工作特性和作业环境导致关键部件经常发生断裂、变形、腐蚀、磨损、漏油等20余种典型故障,严重影响企业生产安全和经济效益。该文利用故障模式影响及危害性分析（Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,FMECA）流程对振动筛进行故障分析和风险评估。首先按照约定层次对振动筛进行零部件拆分,逐级分析各零部件的故障模式、故障原因、故障影响、严酷度,并推荐相应的检测方法;其次依据可靠度标准,结合风险优先系数（Risk Priority Number,RPN）和危害性矩阵对振动筛的零部件进行定性危害性分析,使得各零部件的故障模式、概率等级、严酷度等信息更加直观、精确的显示;接着建立故障模式的发生概率（Occurrence Probablity Ranking,OPR）等级划分准则,以振动筛激振器为例,绘制激振器危害性矩阵,得出激振器齿轮折断的故障模式危害性最大,最后完成FMECA分析工作表,针对每种故障模式,详细列出其检测方法、故障影响、严酷度、发生概率等级,逐一分析各组成部分的...     

复杂围岩条件下综放面过1~#措施巷技术

在分析陕西彬长大佛寺煤矿40110工作面两顺槽及措施巷的条件和地质环境的基础上,设计了合理的过巷技术、提出了支护措施及注意事项,在保证安全条件下实现了短时间内完成过巷工作,确保了工作面安全顺利开采。     

厚层泥岩淋水顶板过断层锚注架联合支护技术

为解决胡家河煤矿北西辅运大巷掘进过F22断层穿层期间厚层泥岩淋水顶板支护难题,分析研究了断层对顶板淋水影响及淋水巷道对围岩、锚固结构的弱化机理。结合注锚架喷联合支护原理,采用顶板施工集中泄水钻孔、超前注浆、架设U型棚、喷浆封闭支护技术,确定了合理的锚网索支护参数,并成功的应用于现场。工程实践表明,应用该技术后,巷道掘进期间围岩较为稳定,再未出现明显下沉及漏顶现象,顶板淋水明显减少,断层面前后巷道围岩下沉得到控制,两帮再未发生收敛,巷道掘进满足安全生产需要。     

特厚煤层地面L型水平井分段压裂技术应用研究北大核心

特厚煤层开采过程中,煤层上方坚硬顶板强度高、破断步距大、难垮落,特别是开采扰动范围广,大面积坚硬顶板岩层破断失稳,造成采场冲击动力显现更加强烈;井下大孔径卸压、煤层爆破卸压以及井下长钻孔水力压裂技术仅限于局部卸压和小范围顶板弱化,不能有效对煤层上方高位大面积坚硬岩层进行弱化改性。提出了地面L型水平井分段压裂技术,通过对岩层破断方向进行理论分析并综合岩层特性给出了压裂关键层位范围,结合井上下微震一体化联合监测技术,形成了地面水平井分段压裂控制技术体系,并进行了地面压裂工程实践。井下微震-地音联合监测表明:压裂期间微震监测总能量达到16.93×10^(4)J,地音监测总能量达到1.36×10^(8)J,压裂过程可对井下围岩的宏观破裂具有明显的诱发作用;地面压裂裂缝扩展范围广,2口压裂井裂缝扩展长度分别达到790、851 m,裂缝宽度最大达到380~390 m,裂缝高程达到375~450、390~410 m,裂缝扩展均可覆盖工作面及两巷道,并穿透目标层位。井下采场矿压监测表明:工作面周期来压期间,支架阻力降低32%,煤壁片帮率降低34%,工作面超前支护范围无底鼓、帮部收敛等现象,微震监测总频次及总能量均降低达到90%以上。因此,地面水平井分段压裂可有效减小采场上覆岩层的强矿压,进而降低工作面回采期间的冲击地压灾害。