厚煤层切顶留巷动载期间临时支护技术现场试验研究

为解决厚煤层切顶留巷动载期间临时支护困难的问题,本文以陕煤集团柠条塔煤矿切顶留巷开采工业性试验为工程背景,分别设计了两种巷道顶板临时支护方案,并对两种临时支护条件下的散体帮顶底板移进量进行了对比分析。结果表明:采用墩式护帮支架比采用单体液压支柱控制顶底板移进量效果更为明显,其提供了更加稳定可靠的支护条件,研究结果为采用切顶留巷开采方式的工程提供了一种厚煤层切顶留巷动载期间临时支护的新思路,对切顶留巷技术的推广具有重要意义。     

煤巷高效快速掘进技术优化浅析

煤巷掘进效率低容易造成采掘接替紧张,以柠条塔煤矿S12002工作面胶运顺槽和辅运顺槽为工程背景,采用理论分析和现场工程对比试验相结合的方法,分析了制约巷道快速掘进各环节的因素,提出了优化控制对策。在减少顶板锚杆的支护数量,改良锚固方式并增大锚固长度和排距后,支护效率提高了20%,支护密度降低了30%,极大降低了顶板支护环节的时间;对掘进工艺进行优化后,将日单进水平从35 m左右提升到50~60 m左右,月单进水平从900 m提升到1500 m以上,创出了单日掘进75 m新水平,实现了高效快速掘进。实践表明,该方式现场成巷效果良好,可以满足煤巷高效快速掘进的需要。     

无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构控制及工程应用

鉴于传统留煤柱开采方式资源采出率低、巷道掘进率高等问题,基于切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术思路,提出了无煤柱无掘巷开采技术,通过与传统留煤柱开采工艺对比,详细阐明了无煤柱无掘巷开采技术工作面的开采方式及巷道形成原理。通过分析工作面回采过程中顶板岩层运动特征,建立了无煤柱无掘巷开采自成巷道围岩结构力学模型,导出了顶板支护阻力表达式并分析了支护阻力影响因素。针对顶板岩层运动特征,研究了无煤柱无掘巷开采配套支护技术。提出了无煤柱无掘巷开采分区治理技术,将成巷区的加强支护分为密集支护区、间隔回撤区和完全回撤区3个区域,提出对不同的支护分区采取不同的支护对策,并在现场进行了工程应用试验。现场工程试验效果表明,无煤柱无掘巷开采实现了盘区内工作面的回采不再需要提前掘进回采巷道、且工作面间无需留设护巷煤柱的开采目标。     

宏景塔矿切顶留巷预裂切缝参数优化研究

为保证切顶留巷采空区侧顶板顺利冒落,结合宏景塔矿实际开采技术条件,通过理论分析、现场试验及以往工程经验,对浅埋深薄煤层坚硬顶板切顶留巷的双向聚能爆破预裂切缝参数进行了优化。结果表明:采用切缝角度15°、切缝高度5 m、切缝间距500 mm、装药量3+2的切缝参数,裂缝率达到92%,贯通率达到85%,且顶板沿切缝线及时并充分垮落,应用效果良好。     

基于Visual Modflow的某化工项目地下水污染预测

在查明河南某化工厂模拟区水文地质条件及地下水观测的基础上,采用Visual Modflow软件,以厂区污水处理站为此次模拟泄露点,控制性污染因子选为COD_(Mn),最大渗水量200L/m2d非正常工况下,产生的地下水污染进行模拟,以评价模拟区地下水可能的污染程度,模拟结果表明:若以《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)中Ⅰ类和Ⅲ类水COD_(Mn)浓度标准值分别作为地下污染影响范围和超标范围,则非正常工况下,第1年COD_(Mn)浓度最大值为12.478mg/L,第30年COD_(Mn)浓度最大值为82.0544mg/L。第30年COD_(Mn)影响范围已到达厂区边界。此外,第27d,COD_(Mn)浓度超过地下水I类标准,其浓度最大值为1.0288mg/L,如果以厂区范围作为污染控制范围,则非正常工况排除的时间不超过2d。     

厚煤层无煤柱自成巷碎石帮成巷技术研究及应用

针对厚煤层无煤柱自成巷开采技术实施过程中,采高大导致碎石帮变形难以控制的问题,以柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,建立了挡矸支护结构的受力分析模型,分析了碎石帮侧向压力的变化规律,并对滞后工作面不同距离的碎石帮进行了分区。提出了以"切顶护帮支架+可伸缩U型钢+金属网"为主的碎石帮控制措施。经现场实测,碎石帮控制效果良好。     

柠条塔矿切顶成巷水射流切缝技术试验

切顶成巷工艺关键技术为顶板定向切缝,传统切缝技术均采用爆破技术,其存在较多问题。本文以柠条塔矿切顶成巷工程为背景,改良顶板定向切缝技术,开展水射流切缝技术试验,试验目标要求切缝后相邻钻孔之间的岩体损伤率达到90%以上,并且切缝应成一条直线,进而保证切顶成巷工艺中顶板切缝效果。试验系统主要由泵站压力系统、磨料供给装置、切割头输送装置、切割头、定向器与现场试验所用磨料构成。试验过程中首先在顶板岩层中预先钻进4个钻孔,然后通过输送装置及高压密封钻杆在割缝孔中定向安装切割头,利用高压水射流分别沿4个切缝孔的径向向相邻钻孔造缝,定向连通所有切缝孔,进而形成定向裂缝面。试验结果裂缝基本呈直线,裂缝偏转角度最大为0-10°,但在四个孔切缝过程中,孔内较为直观的裂缝尚未贯穿整个钻孔的孔壁。该结果表明水射流切缝技术无法实现设计要求中形成90%贯通切缝面的目标,切缝参数仍需继续进一步优化。     

厚煤层切顶留巷散体帮挡矸支护技术现场试验研究

为了探究更为有效的散体帮控制方法,以柠条塔煤矿切顶留巷开采工业性试验为工程背景,分别设计了2种挡矸支护方案,并对2种方案支护条件下的散体帮移近量及侧向压力进行了对比分析。结果表明:挡矸支护采用墩式护帮支架比单体斜撑侧向压力小且控制巷旁侧向移近量效果明显。研究结果为切顶留巷开采过程中的散体帮变形控制提供了一种新的支护思路。