定向爆破技术在沿空留巷中的应用

为解决平煤二矿煤层顶板坚硬而导致回采巷道围岩较难控制的问题，采用D型聚能管定向断裂爆破技术，通过理论分析定向断裂爆破技术原理、现场试验、钻孔窥视等手段，研究了D型聚能管定向断裂爆破技术对控制沿空留巷围岩变形中的积极作用，确定了平煤二矿沿空留巷中合理的爆破、装药等工艺参数，并进行了现场工业性试验。结果表明：采用D型聚能管定向断裂爆破技术可以达到定向爆破的目的，切顶预裂成缝效果良好，能够有效切断沿空留巷中的基本顶，提高巷道自身的承载力，保障动压影响期间留巷围岩稳定，提高沿空留巷支护的可靠性和安全程度，有利于安全生产，对于同类条件下矿井聚能预裂爆破参数的选择有一定的工程参考价值。     

深井回采巷道围岩稳定性模糊聚类及其支护对策

 本文结合平顶山矿区具体地质条件,以围岩强度、巷道埋深、支护强度、采动影响系数为分类指标,采用模糊聚类分析法,将调研的埋深800 m以上的20条回采巷道围岩稳定性分为四类,即不稳定巷道、中等稳定巷道、较稳定巷道和稳定巷道;利用Java编程研发出回采巷道围岩分类及锚网支护设计程序,简化了围岩分类的模糊聚类计算过程,同时给出巷道合理的支护对策。     

预应力端锚锚杆全锚后承载分布特征分析

为了分析锚固方式对锚杆承载特征的影响程度,便于巷道锚杆支护设计选型,本文采用理论分析和现场实测的方法,对比了全锚锚固和端部锚固条件下锚杆轴向力与剪应力分布特征。研究结果表明：锚杆承载分布特征与锚固条件、预应力、锚杆直径和围岩强度等密切相关;锚杆轴向力沿锚固段呈现单向递减趋势,锚杆剪应力沿锚固段呈现先增大后减小趋势,主要分布于锚固段400 mm范围内;在受岩层离层错动影响时,轴向力是约束围岩破坏的主导因素,剪力中性点呈现逐步向外侧转移的趋势,相较于端部锚固,全长锚固后锚杆对围岩变形和破坏敏感度更高,应力承载范围集中在离层破坏区域,应力峰值明显降低,应力分布更均匀平缓。研究结果可知：全长锚固可明显提升围岩-支护系统整体强度和刚度,在巷道支护初期就采用全长锚固支护方式,更具有支护主动性,可以更充分利用锚杆强度性能,及时消除围岩应力集中,技术优势明显。     

大断面软岩硐室底板卸压槽合理深度分析

底板卸压槽的合理深度是开槽卸压治理大断面软岩硐室底鼓的重要参数,其选取不合适将得不到理想的卸压效果。采用非线性数值分析软件FLAC,分析了卸压槽宽度为300 mm、卸压槽深度从400 mm增加至1 000 mm时围岩应力、位移矢量及塑性区的分布特征。模拟分析结果和现场实践表明,当卸压槽宽度为300 mm、深度为900 mm时能取得较好的效果。     

平顶山矿区深井回采巷道的高强协调支护技术

针对丁5-6-26071风巷开采深度大、顶板破碎的特点,在已判别围岩稳定性的基础上,以高预应力高强锚杆-锚索协调支护为原则,对其进行了支护设计,并用数值计算的方法加以分析,工业性试验表明:掘巷阶段巷道表面位移、深部位移及深部受力均在合理的范围之内,巷道断面收缩率最大为12.4%,满足使用要求。此种支护技术在丁5-6-26071风巷的成功运用为平顶山矿区其他深井回采巷道支护提供了参考。     

大断面回采巷道锚网支护分析及应用

针对寺河煤矿大断面回采巷道具体地质条件,结合现场实践经验,提出了锚杆、锚网和锚索补强的联合支护方案,采用有限差分数值计算软件FLAC5.0进行了支护参数的多方案模拟,模拟结果表明:锚杆长度2 400 mm,间距1.0 m,2根锚索补强的支护方案是经济合理的。现场实践也表明支护参数选取合理,支护效果较好,可为类似条件下的应用提供参考。     

河南省薄煤层开采技术及综合配套支撑体系探讨

简要介绍了河南省煤炭资源及煤田地质的概况,简述了我国薄煤层开采的发展状况和国外薄煤层开采技术现状。根据河南省薄煤层资源和开采状况,对河南省5大重点煤炭开采企业的薄煤层开采技术和工艺提出了建议,并提出了薄煤层开采应建立和完善技术性与政策性综合配套支撑体系。为实现薄煤层安全高效开采,必须坚持"五个三原则":三同步原则;三高原则;三化原则;三新原则及三合理原则。     

深井近距离煤层群采空区下回采巷道联合支护技术

为了解决深井近距离煤层群采空区下巷道围岩变形破坏严重的难题,以平煤四矿己16-23090工作面机巷为例,结合煤柱载荷在底板岩层传递特征分析了上煤层底板应力分布规律,并通过FLAC~(3D)模拟了不同层间距和内错距离时巷道围岩变形情况。结果表明:当煤层层间距在3~12m变化时,采空区下应力降低区范围为30 m;巷道围岩变形量随着内错距离的增加而减少,通过模拟结果和现场经验综合确定巷道合理内错距离为30 m。根据巷道层间距变化,基于"分区支护、分源控制"原则,提出了以锚杆锚索支护为主,U型棚支护为辅的联合支护技术,并通过现场监测,验证了该技术的合理可靠性。     

“三高一大”高强锚注支护工艺优化与应用研究

深部软岩巷道围岩本身强度低，自承能力差，具有易风化、遇水膨胀等特性，且应力水平高、来压快，导致巷道开挖后极易松动破碎，变形严重且持续时间长，难以实现巷道长期稳定。高强锚注支护技术采用高强锚注支护材料、高强抗缩性注浆材料、高压注浆模式对大范围围岩进行注浆加固，提高初期支护强度，采用最优化注浆参数和工艺实现浆液的全扩散和强固结，强化支护体系与围岩力学联系，在巷道周围形成不同深度和厚度的组合加固拱结构，提高围岩的整体性和承载能力，有效控制塑性区的发展和变形，保证了巷道长期稳定性。现场工程试验表明，采用高强锚注支护巷道围岩变形较小，帮部和顶部稳定性较好，对确保矿山的安全高效回采具有重要的意义。