特厚煤层大断面巷道模糊聚类分析及支护设计

采用模糊聚类分析对东坡煤矿5条开拓巷道进行了围岩稳定性分类。在围岩稳定性分类的基础上对沿特厚煤层中部掘进的大断面巷道9#煤层机巷和沿中厚煤层顶部掘进的4#煤层辅运巷进行了支护设计说明,对支护效果进行了观测及评价,为今后东坡煤矿其它巷道的围岩稳定性分类和支护设计提供参考。     

巨高巷道帮不稳定三角块滑移及控制

 为解决超高巷道围岩控制难题,选取五家沟煤矿5201主运巷超高段(断面尺寸：5.25 m×8 m)为研究对象,采用UDEC和平衡拱理论分析帮不稳定三角块的响应特征。结果表明：(1) 帮受力状态如单侧无侧限单轴压缩,其破坏形式以侧壁夹角为45°－?/2方向上的三角块剪切滑移为主;(2) 帮深部垂直应力与水平应力差逐渐升高,构成帮不稳定三角块滑移的主要力源;(3) 帮沉降和水平位移曲线存在明显拐点,且拐点随巷高增加逐渐向深部转移;(4) 不稳定三角块最大宽度和顶压随巷高增加而增加,稳定性逐渐降低。认为：(1) 高性能、高预紧力锚杆可更好提高围岩力学性质,减小三角块顶压,保持帮不稳定三角块的完整性,帮中下部锚杆穿过主剪切滑移面可抵抗帮不稳定三角块的剪切滑移;(2) 斜拉锚索梁结构可发挥锚索抗拉强度大的优势,锚固在冒落拱迹线外的肩角和底角稳定区内,增大帮不稳定三角块滑移面的摩擦力。基于此提出高强高预紧力锚带网和帮斜拉锚索梁联合控制技术,掘出后顶底板相对最大移近速度4.1 mm/d,两帮相对最大移近速度4 mm/d,顶底板相对移近量104 mm,两帮相对移近量150 mm,顶板累计离层3.5 mm,支护完成后10 d实现自稳,帮不稳定三角块完整性好且无明显滑移迹象。     

综放面支架泄漏故障的超声微震识别原理及探测实践

高压乳化液泄漏是支架液压系统的主要故障,具有多发性、不确定性和隐蔽性的特点。乳化液泄漏时将产生连续的超声波信号,在此基础上研制成功了支架液压系统泄漏故障检测仪,并确定了相应的判据。现场应用实践表明,该仪器能迅速准确的判断支架液压系统的泄漏部位及程度,有效提高支护质量,保障工作面的安全生产。     

五家沟煤矿特厚煤层煤巷围岩稳定性分析

结合五家沟煤矿各巷道的实际生产地质条件,从巷道宽度和埋深2个方面通过数值计算分析软件分析了厚煤顶巷道围岩变形和破坏特征,并总结相关规律。     

尾巷超大直径管路横接采空区密闭抽采技术

针对高瓦斯低透近距离煤层群开采条件下“U+L”型通风系统上隅角和尾巷瓦斯浓度严重超限的治理难题,基于试验区综采工作面瓦斯涌出特征和“U+L”型通风系统瓦斯尾巷的优点及其局限性,提出尾巷超大直径管路(1 200 mm)横接采空区密闭抽采技术,并阐述了其控制采空区瓦斯渗流场的抽采原理。依据采空区瓦斯大气混合气体渗流的控制方程,建立了采空区三维渗流的CFD模型,分析得出上隅角瓦斯浓度、采空区渗流场与抽采位置距工作面距离的关系,确定了密闭抽采技术的关键参数。现场实践表明,尾巷超大直径管路横接采空区密闭抽采技术治理瓦斯效果显著,上隅角瓦斯浓度稳定在0.9%以下,尾巷瓦斯浓度从6.0%降低到1.7%以下,实现了复杂瓦斯地质条件下的安全高效开采。     

特厚煤层综放沿空掘巷围岩控制机理及其应用

针对特厚煤层(达15 m)综放沿空掘巷采动影响范围大、围岩性质裂隙以及煤柱稳定性差等特点,提出了顶板以高强高预应力让压锚杆支护系统、梯级锚固的束锚索支护系统以及多锚索-钢带桁架支护系统的强力联合控制技术,煤柱帮采用强力锚杆支护系统、高韧性材料注浆加固、钢筋混凝土墙支撑系统的刚柔协同控制技术,以及实体煤帮强力锚杆索支护系统进行特厚煤层综放沿空掘巷围岩稳定性的控制,并阐明其支护机理。结合地质生产条件与现场工程实践确定了沿空掘巷具体支护方案与工艺流程,并进行了现场应用。现场实践表明,巷道两帮和顶底板最大移近量分别为65和57 mm,变形量较小,首次实现了15 m特厚煤层综放沿空掘巷围岩的有效控制。     

大断面综放沿空巷道基本顶破断结构与围岩稳定性分析

综放沿空巷道围岩稳定性与上覆基本顶破断运动及其形成的结构密切相关。以王家岭矿为工程背景,建立综放沿空巷道覆岩结构力学模型,推导基本顶破断位置表达式并确定沿空巷道上覆岩层破断结构形式;采用UDEC数值软件分析不同破断结构形式下综放沿空巷道围岩塑性区、应力和位移演化规律。研究表明:1)侧向基本顶的破断位置与基本顶厚度和力学性质、地基系数、破断块体间的相互作用力等因素有关,结合试验工作面地质生产条件确定基本顶于距煤壁约6.2m处破断。2)随着煤柱宽度由大到小,煤柱承载性能及对顶板支撑作用降低;加之巷道与基本顶破断线间距逐渐减小,巷道受基本顶回转运动影响愈发剧烈,致使沿空巷道顶板中心线两侧应力不均匀分布,进而诱发顶板和两帮不对称变形破坏现象,而且煤柱宽度越小,不对称矿压显现越强烈。3)窄煤柱沿空巷道围岩控制的关键在于对煤柱侧顶板和煤柱帮等变形破坏起始部位进行有效支护,限制变形破坏扩展。工程实践表明,35 d后巷道变形趋于稳定,顶板下沉量47 mm,煤柱帮变形量35 mm,实体煤帮变形量19 mm,巷道控制效果明显。     

综采面液压支架故障诊断机理及检测技术研究

分析了井下液压支架故障高发问题、故障类型及原因.基于液压故障诊断原理研制了适用于综采支架的便携式隔爆矿用本安型泄漏故障检测仪,并提出了液压系统泄漏故障的诊断判据.白龙煤矿现场实测结果表明,该检测技术能准确判定支架泄漏故障部位及严重程度,提高了支架可靠性并减少了支架-围岩事故的发生率;同时,有效节约了检修时间并提高了劳动效率和经济效益.     

采动软岩巷道卸压工程的设计与实践

煤矿综放工作面沿空巷道大多属于采动软岩巷道 ,巷道变形破坏剧烈且维护十分困难。本文在现场调研基础上 ,根据新集煤矿综放开采的实际生产地质条件提出了对综放巷道实施卸压工程的总体技术方案。通过计算机数值模拟方法 ,设计并确定了有效控制沿空风巷大变形的卸压工程方案的具体技术参数。实践证明 ,设计的方案与参数合理可行 ,取得了显著的技术经济效益     

高产高效大采高综采技术的研究与实践

在东庞煤矿大采高综采面高产高效开采技术研究及近十年开采实践基础上，全面论述了支架液压信息采集与液压系统故障检测技术、支架－围岩保障系统及综采装备技术改造方案，并提出了大采高综采技术发展必须解决的装备问题。