沿空留巷底鼓机理及钢排桩法防治技术研究

针对中兴矿1204工作面轨道巷沿空留巷在工作面2次回采动压影响下巷道底鼓变形严重问题,分析可知底鼓主要由一次回采期间基本顶大结构断裂载荷影响及留巷期间和二次回采期间岩石发生峰后蠕变而形成。针对性地提出了钢排桩治理方案,钢排桩通过自身的抗弯及抗剪性能来减弱桩后岩体对巷内岩体挤压,提高了巷道底板整体稳定性,较锚杆支护,可有效减小巷道底鼓变形量,技术和经济价值显著。     

综放开采沿空掘巷小煤柱宽度留设及支护技术研究

为合理确定区段小煤柱宽度及沿空巷道支护方式,以阳泉五矿8407综放工作面为例,基于采空侧基本顶断裂力学模型及围岩极限平衡理论,理论计算了合理煤柱宽度的上下限值,采用钻孔应力监测方法,对回采过程中煤柱内部应力分布进行了实测,进而确定沿空巷道支护参数。研究结果表明:沿空掘巷小煤柱宽度合理范围为9.03~11.80 m,取10 m为宜,煤柱侧0~3 m范围煤体发生塑形破坏、3~6 m范围为弹性核区、6~10 m范围靠近8409采空区承载能力弱,因而在8407回风巷掘巷期间采用锚杆+长短锚索一次支护,回采期间对煤柱帮进行3 m钻孔注浆加固二次支护,现场实测数据显示,8407回风巷沿空掘进期间围岩变形量较小,回采期间顶板、注浆加固煤柱帮、实体煤帮最大变形量分别为0.20、0.05、1.00 m,围岩变形处于可控范围,实现了综放工作面安全高效回采。     

静态破碎剂膨胀力学性能试验研究

针对静态破碎剂的膨胀力学性能进行了深入研究,具体分析了水灰配比、拌和温度、孔径对膨胀压力的影响,通过数据分析得到了相应条件下的膨胀压力曲线。通过对比不同水灰配比下径向膨胀压力的大小,并同时考虑到破碎剂的流动性,得出静态破碎剂的最佳水灰比应控制在0.2～0.3之间;静态破碎剂随着孔径的增大膨胀压力逐渐增大,且轴向与径向膨胀压力之间的差异因为破碎剂水化固结后泊松比的增大而逐渐减小;拌和水温温度的增大能够加快破碎剂水化反应的进程。总结分析各条件下膨胀压力的试验结果可将水化反应划分为水化反应预热、快速反应膨胀、热量散逸降压、压力稳定4个阶段。