面向绿色矿山的注浆关键技术与工程示范

针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题,系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系,并成功示范。具体内容有:(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段,研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律,尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测,实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料,将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置,同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工,有效规避采动超前破坏;集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统;应用补强注浆工艺,强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系,重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系,并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范,为我国绿色矿山建设提供了新思路。     

全液压转向器组合阀的结构改进

正1.改进原因老式全液压转向器组合阀上的溢流阀和双向缓冲阀在使用过程中,若其阀芯与阀套、钢球与阀座锈蚀,或被液压油中的异物卡滞,及密封圈老化、弹簧失效、密封面磨损,均会造成全液压转向器工作异常。出现以上故障后,均需进行拆检和修理。老式溢流阀和双向缓冲阀阀芯安装孔均不是通孔,其阀芯、阀套、阀座难以取出,由此导致组合阀因无法修复而报废。这不仅加大了     

巷道/隧道围岩非线性流变数学力学模型及其初步应用

研制了三轴巷道／隧道围岩流变试验台，并进行了多年的试验观测。从岩石长期强度的衰减特征和岩石的应变能守恒原则出发，建立了非弹塑粘性元件组合模型的岩石非线性流变数学力学模型，在此基础上建立了巷道／隧道围岩非线性流变数学力学模型。应用线性莫尔强度理论将单轴应力极限转换为三轴应力极限，从而由所测的单轴全应力一应变曲线参数来求围岩三轴应变。依据该模型计算的巷道围岩流变值与试验值拟合较好，该模型在预测巷道破坏圈方面得到初步的成功应用。     

基于瓦斯抽放的顶板冒落规律模拟试验研究

为了给采空区瓦斯抽放高位长钻孔的设计提供依据，采用相似模拟试验与关键层理论分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律。随工作面的推进，关键层的弯曲变形经历从缓慢-剧烈-缓慢-破断的过程：亚关键层的弯曲下沉范围明显小于主关键层。关键层破断后，其下采空区两侧垫层的弹性变形得到恢复，下沉位移出现反弹。关键层的承载作用和岩层力学特性的差异使关键层间顶板的垮落角不同。覆岩关键层的破断使工作面顶板垮落角减小、周期垮落步距和来压强度都增大。依据覆岩关键层的破断形态、顶板的垮落角和周期来压（垮落）步距可以确定瓦斯抽放钻孔的终孔位置和钻场间钻孔的压茬距离，并预测钻孔的抽放瓦斯效果。     

采场支架阻力与顶板下沉量关系的研究

把采场直接顶视为可变形介质，分析了其变形破坏特征，根据采场直接顶的承载能力将其分为非承载区、承载区和弱承载区，提出了采场直接顶刚度的概念及其计算方法，本文认为在采场支架围岩系统中，由于直接顶介质的影响，支架阻力并不能限制老顶的最终位态，支架工作阻力和顶板下沉量的关系是老顶给定变形条件下支架和直接顶作用的结果。     

基于修正普氏拱的巷道锚杆支护技术

为了对受到较大水平应力的巷道进行有效的支护，本文在考虑水平构造应力作用情况下，假设巷道周边的岩体为松散破碎岩体，分析了巷道周边自稳结构的形状，得到开挖巷道周边最终形成的修正普氏拱的方程．在此基础上，推导出巷道顶部和两帮的破碎范围与松动压力计算公式，为巷道的加固范围和支护强度计算提供了理论依据。在神火矿区新庄矿现场地应力测量值基础上，采用以上理论，进行巷道的锚杆支护设计，得到了很好的支护效果．并采用YZT-Ⅱ型岩层钻孔探测仪观测巷道周边的破碎状况，测量结果与采用修正普氏拱理论计算结果接近．     

高产高效综放工作面直接顶稳定性监测

基于采场矿山压力及支架与围岩关系研究的新成果，分析得出了支架支护阻力与端面顶板下沉量p-Δld的类双曲线关系是高产高效综放工作面端面顶板稳定性控制的基础。根据高产高效综放工作面的开采特点提出了端面顶板监测控制的特点和要求，开发建立了在线监测的监测体系，现场应用取得了良好的技术经济效益。     

锚网索联合支护技术在垞城矿的应用

近年来,随着垞城煤矿采深的加大,矿工钢棚式支护巷道非常难以维护,支护改革十分必要.介绍了锚网索联合支护在垞城矿的应用情况、存在问题和改进措施等.     

特厚煤层放顶煤开采的试验

放顶煤回采工艺参数的合理选取，对顶煤的有效回收起着重要的作用。采用实验室相似模拟的方法，从采放比、放煤步距等决定顶煤垮落空间的因素和顶煤块度等方面分析了其对顶煤垮落的影响，为特厚煤层综放开采顶煤回收率的提高提供理论依据。     

Surrounding rock deformation regularity of roadway under extremely complicated geological conditions in deep mine and its control

By combining the practices of deep mine mining in Changguang Mine field and using the Universal Distinct Element Code 3.0 (UDEC3.0) numerical computing method, the distribution characteristics of deformation field and stress field as well as the surrounding rock deformation regularity of soft rock roadway are analyzed under extremely complicated geolog-ical conditions, a technical principle of bolting to control the surrounding rock of roadway is put forward. And also using a dynamic control for surrounding rocks designing method, the supporting parameters and implement plan are rationally determined. The experimental tests have obtained a good controlling result of surrounding rock.