三软煤层巷道掘进防漏顶预注浆液扩散规律研究

针对三软煤层巷道围岩强度低和随掘随冒现象严重的问题,采用掘进工作面预注浆治理顶板冒落,根据达西定律和渗透注浆理论关于既定浆液在煤体中的扩散规律,试验测得赵家寨矿煤体的渗透系数、孔隙率和浆液的流体力学参数。以此参数为基础,通过数值模拟试验揭示了注浆孔周边孔隙压力分布与饱和度变化规律,分析了掘进工作面不同应力状态对浆液扩散的影响,对比了不同注浆压力下孔隙压力和饱和度分布曲线,发现应力状态对浆液最大扩散半径影响较小,提高注浆压力能在一定时间段内提高注浆效率,但并不能显著提高浆液扩散半径。综合理论计算和数值模拟结果,确定注浆量0.06 m~3/min,注浆压力为2.5 MPa,与数值模拟计算结果较接近,因此扩散半径确定为1.4 m,并将该结果运用于赵家寨矿掘进巷道施工现场,通过钻孔取心检查注浆效果,发现浆液扩散与预期结果吻合良好。     

螺纹钢锚杆搅拌树脂锚固剂端部形态优化试验研究

常用的树脂锚固剂是实现螺纹钢锚杆与围岩黏结的重要介质,其工作性能对锚固质量存在重要影响,螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂是锚固的关键步骤。为明晰螺纹钢锚杆端部搅拌树脂锚固剂问题,基于已有成果分析了螺纹钢锚杆搅拌端部类型,重点对双楔形端部搅拌树脂锚固剂进行了力学分析,得到了加制“V”型槽双楔形搅拌端效果良好的理论基础。锚杆端部加制“V”型槽有助于锚杆端头刺入锚固剂封袋,增加锚固剂所受的旋转力,更好破坏锚固剂封袋,增强锚固剂的搅拌效果;拉拔实验发现,双楔形角在60°～75°,随着双楔形角的增大,锚杆的拉拔力有逐渐递增的趋势,在双楔形端部加制“V”型槽的螺纹钢锚杆锚固时,平均拉拔力峰值比未加制“V”型槽的提高了22%,比传统原型锚杆提高了62%,相比于锚杆有横肋双楔形搅拌端,无横肋双楔形搅拌端的平均拉拔力峰值下降了约16%;通过高速动态非接触全场应变测试系统观察搅拌过程发现,锚杆原型搅拌端搅拌锚固剂时其封袋是被搅拌端挤压、摩擦破坏的,且破坏过程中锚固剂封袋几乎没有发生扭曲;锚杆单楔形搅拌端搅拌锚固剂时锚杆单楔形尖端从锚固剂与孔壁之间的空隙插入,将锚固剂推入孔壁的一侧进行挤压、旋转,并从锚固剂侧面...     

煤矿软弱围岩巷道锚杆孔钻扩机理与试验

锚固系统失效是煤矿锚杆支护的瓶颈问题,特别是软弱破碎围岩条件下,锚固系统锚固力低下普遍存在。针对煤矿巷道锚固系统失效问题,确定了影响软弱岩层锚固系统失效的主要因素为锚固剂黏结失效,根据理论分析成果,提出了采用改变锚杆孔底形状提高锚固力的方法。通过对普通钻孔、圆柱扩孔、正楔形扩孔和倒楔形扩孔四类锚固系统分析,以锚固体极限拉拔强度、锚固剂与锚杆黏结面应力及位移为指标,确定正楔形为最佳扩孔形状。以锚固剂与锚杆黏结面应力分布特征为依据,确定了正楔形扩孔的最优楔角为40°。设计研发了相应的扩孔机具,进行实验室锚杆孔钻扩与锚固系统拉拔试验,验证了正楔形扩孔的作用机理与提高锚固系统锚固力的有效性。     

薄煤层回采巷道差异化围岩控制技术研究

赵家寨煤矿31118工作面下副巷为薄煤层回采巷道,为保证巷道支护效果,确定了3种差异化支护方案,分别从数值模拟以及现场工业性两个方面进行对比,结果表明:棚索耦合支护能够有效地控制巷道围岩变形,巷道支护效果良好。     

微机控制的铁路空调控制器

介绍以８９Ｃ５１单片机为主控制器，以ＣＷ－２０００模块实现电力载波通讯的新型铁路空调客车空调控制器的组成及工作原理。     

近距离煤层联合开采动压影响回采巷道的支护

为解决近距离煤层联合开采动压影响回采巷道的支护难题,以某煤矿11201工作面轨道平巷为例,通过对煤层开采底板围岩稳定性的数值模拟及理论分析,得出11201工作面轨道平巷恰好处于上部工作面开采形成的最大破坏深度范围附近,是该巷道变形破坏的主要原,提出了U型钢支架加锚索结构补偿的支护技术。现场工业试验结果表明,随着工作面临近,受工作面超前支承压力影响,巷道顶底板和两帮相对位移均有所增大,但围岩变形总量不大,围岩变形得到有效控制,保证了巷道的正常安全使用。     

切顶条件下综放沿空留巷充填体承载特征及合理宽度研究

超前工作面致裂顶板卸压配合巷旁充填的留巷方式,是解决综放工作面留巷难的有效途径之一,而巷旁充填体参数合理化设计是该留巷方式成功的关键。构建切顶高度范围内采空区等效承载本构关系,推导切顶条件下综放沿空留巷充填体支护阻力表达式,结合赵家寨矿12209工作面沿空留巷的工程地质条件,计算充填体合理宽度和变形量范围。基于对切顶高度范围内采空区承载本构关系的数值反演,揭示充填体承载特征并确定充填体合理宽度值。研究结果表明：采空区断裂岩层与矸石经历由接触到逐渐压实的过程中,采空区压缩位移不断增大,充填体支护作用不断减小;理论计算得到充填体最小宽度为1.95 m;随着工作面推进,充填体承载力呈先急剧增长、再快速增长、最后稳定3个阶段变化,并与采空区矸石承载特征保持协调关系;确定赵家寨矿12209综放工作面充填体合理宽度为2.2 m,工程实践表明,巷道围岩稳定性较好,实现了对该类巷道围岩稳定性控制。     

“三软”厚顶煤回采巷道扩巷围岩稳定性及控制技术

赵家寨矿12209下付巷沿空留巷施工流程包括"扩巷-充填",通过理论分析计算,确定充填墙尺寸为2.2 m,使用FLAC~(3D)软件模拟扩巷尺寸为2.5、3.0、3.5、4.0 m时巷道位移及围岩塑性区分布情况,确定12209下付巷扩巷尺寸为3.5 m。提出4种扩巷后支护方案,确定"锚杆+锚索+液压抬棚"为最优方案,并在现场取得了成功应用。     

螺纹钢锚杆楔形端部搅拌树脂锚固剂运移特征及锚固实验

锚固施工时在钻孔内搅拌树脂锚固剂属于隐蔽性工作,不易掌握搅拌后锚固剂的分布情况.采用理论分析、数值模拟及实验室实验相结合的方法,分析螺纹钢锚杆楔形端部形态对锚固剂搅拌效果的影响规律.理论分析表明,锚杆楔形搅拌端的切削角对锚固剂上的作用力及搅拌效果影响较大.锚杆楔形搅拌端会使锚固剂封袋顶部产生凹陷,在锚杆转动时增加了锚固...     

多功能铁路空调控制器的研制

本文介绍了以89C51单片机为主控制器,用CW－2000电力载波通讯模块实现多机通信的新型铁路调客车空调控制器的组成及工作原理。