煤层合并区工作面底煤深孔注水防冲技术研究

张双楼煤矿74102工作面东北部出现7煤、9煤煤层合并,造成底煤厚度增大,冲击危险性增加.针对工作面范围底煤卸压技术难题,提出了煤层合并区工作面底煤超深孔注水卸压耦合防冲技术,研究了张双楼煤矿煤层注水物理力学性质、破坏模式与含水率之间的关系,得到了最佳注水参数.现场微震监测表明,工作面底煤注水卸压后,小能量为主的矿震震...     

充填采煤面收作眼围岩变形控制技术研究

为解决充填采煤面收作眼断面大、难支护及撤架困难等难题,采用理论分析和FLAC3D数值模拟方法研究了收作眼围岩变形破坏规律,提出了滑架通道锚(索)网加强支护、"井"字型木垛封闭灌浆的临时支护和收作眼空间注浆永久支护相结合的围岩控制技术方法,优化设计了"井"字型木垛形成的混凝土墩柱支护参数。结果表明:混凝土墩柱间排距均为2 000 mm时,墩柱承载能力可满足临时支护的要求。该技术在淮北矿业集团杨庄煤矿进行了应用,通过监测工作面上方垂距约为80 m的巷道变形,其巷道累积下沉量仅为60 mm,表明收作眼围岩变形控制效果显著。     

特厚煤层巷道顶板离层关键影响因素模拟研究

煤岩层离层破断是采掘过程中特厚煤层巷道顶板失稳的前兆。研究顶板离层的关键影响因素,控制现有顶板离层数值和离层区域再生数量是降低离层破断进而有效避免顶板失稳的基础工作。综合现场调研、数值模拟、正交试验及理论分析方法,对特厚煤层巷道顶板离层监测原理、离层影响因素分类、离层模拟方法及关键离层影响因素进行了详细分析:1)离层的影响因素分为3大类(支护参数类、煤矸性质类和巷道结构布置类)和15小类;2)详细比较有限元和离散元中离层的模拟计算方法,确定块体镶嵌系统式离散元软件模拟离层;3)基于UDEC软件和正交试验设计方法,对15个离层影响因素创建的50个数值模型进行模拟和计算分析,得出3大类影响因素程度序列图以及影响离层的6个关键影响因素。     

采空侧高应力巷道瑞米支柱超前支护技术研究

针对阳煤一矿采空侧巷道超前支护段变形严重现象,提出采用瑞米支柱材料支护采空侧巷道,设计了瑞米支柱材料参数,材料抗压强度达到15~18 MPa,支柱直径600 mm、中心距1.6 m。给出了瑞米支柱支护工艺与注意事项,并布置了两组测站对围岩变形量进行监测。现场实测数据显示,瑞米支柱能够控制采空侧高应力巷道围岩变形量,是一种很实用的新型支护方式。     

固体充填采煤工作面留复合伪顶开采调整技术研究

针对泰源煤矿1801充填采煤工作面因开采复合伪顶引起开采范围内局部区域工作面与巷道处于不同水平而造成设备无法合理布置等一系列问题,提出降液压支架支护高度并同步增加卧底量调整工作面采高的调整方案,设计了锚网索加钢筋梯梁以及锚杆加钢筋梯梁的工作面对应顶板支护方案,并在工程实践中采用"分层留顶,逐步加大"的调整工艺顺利进行复合伪顶下开采,实测工作面顶板最大下沉量240mm,顶板无明显垮落现象,解决了泰源煤矿1801工作面调整对顶板稳定性控制的问题。     

基于数字图像的非接触式泊松比测试方法

针对胶结充填材料等采用传统粘贴应变片测量泊松比方法出现的无法测量或测量精度不高的问题,提出了基于数字图像相关技术的非接触式泊松比测试方法,并阐述了该测试方法的原理与测试过程。运用Vic-2D软件对CCD相机所拍摄的胶结充填试块在加载系统作用下变形破坏过程的数字图像进行计算分析,得到了全场位移变化云图。选取试块弹性范围内图片,利用测线取点功能对试块两侧和上部取点分析,计算水平位移与垂直位移。对胶结充填材料泊松比测试结果表明,养护龄期相同的同组试块泊松比相近;养护龄期不同的各组试块,随养护龄期的增加,泊松比从0.378减小到0.103。该实验的成功应用证明了非接触式泊松比测试方法的可操作性、准确性与可靠性。     

坚硬顶板工作面“见方”区冲击危险震动波反演与防治

为加强千米埋深坚硬顶板工作面“见方”阶段冲击危险监测预警的准确性，利用KJ470双震源震动波监测系统，分阶段反演工作面回采期间震动波波速分布情况，从而确定高应力分布规律。双震源CT探测与反演结果表明：（1）高应力区与地质条件变化区、工作面超前支承压力以及相邻采空区支承压力影响区具有高度一致性；（2）坚硬顶板工作面距离“见方”位置50 m时，开始受“见方”影响；（3）回采进入“见方”影响区域后，大能量震动事件超前工作面发生，并与反演的高应力区吻合。基于震动波CT反演预测结果，对划定的高应力集中区域设计卸压解危措施，提高了卸压解危的精准度，微震监测结果表明，采取卸压措施后有效降低了工作面冲击危险，验证了防治措施的有效性。研究结果可为相似工作面冲击危险监测及防治提供参考。