深部高应力双巷掘进巷道围岩稳定性及控制

针对内蒙古自治区葫芦素煤矿13号煤层辅助运输巷受高应力围岩影响,巷道变形严重问题,依据摩尔库仑理论,经过数值模拟分析以及现场监测,得到了深部高应力辅助运输巷在作为下一个采区的回风平巷之前受到掘进阶段与上区段采场回采阶段影响下的围岩帮部和围岩内部的应力和位移变化关系。提出了深部高应力巷道断面形状为直墙半圆拱,采用顶板配合弧形钢带+高预紧力锚杆(索、网)+反底拱充填配合混凝土的联合支护方式。现场监测表明,顶板最大下沉量为90mm,最大底鼓量为55 mm,两帮最大内移量为138 mm,表明采用该支护方式后的巷道围岩得到明显改善。该支护技术能够有效控制巷道围岩变形,保护巷道的整体结构,更好的发挥围岩的自承载能力。     

伪斜工作面梯形采场的基本顶初次破断特征

采煤工作面伪斜布置时,采空区基本顶呈非矩形状,此时采空区上方基本顶的破断位置及其破断规律与矩形顶板有所不同。为研究伪斜工作面基本顶初次破断特征,根据弹性薄板力学理论建立直角梯形基本顶的板结构初次破断力学模型,同时推导出直角梯形薄板的弯矩公式,分析顶板破断位置及其破断规律;依据有限差分原理分析基本顶的应力极值大小及位置特征,对理论推导结果进行验证。结果显示,四边固支直角梯形薄板内力分布规律与矩形薄板大体相似,但在四条边界上,主弯矩极值的位置与矩形薄板有所差异,后者都位于中心部位,而前者整体向逆时针方向一侧移动,基本顶的初次来压呈椭圆状倾斜“O-X”型。     

煤层气压裂直井与多分支井经济评价对比研究

压裂直井和多分支井是目前煤层气增产所采用的主要井型。基于这两种井型,采用净现值法对不同渗透率和不同厚度储层进行了经济评价研究,比较了两种井型在不同条件下的开发技术经济潜力。计算结果表明:多分支井在单井产量方面具有巨大的优势,在经济效益方面,仅在渗透率较低、厚度较薄的储层中优于压裂直井。因此,压裂直井在今后一段时间内仍将是煤层气开发的主力井型,多分支井可以作为压裂直井在特低渗透薄层中的重要补充。     

综放沿空巷道不对称破坏特征及其原因分析

随着我国综放条带式开采的推广,留煤柱护巷的沿空留巷技术成为主要布置方式之一,但是也出现了矿压的不对称显现等新的围岩控制问题。在深入调研统计的基础上,详细阐述了宽煤柱护巷和窄煤柱护巷条件下,综放沿空留巷的变形破坏时间和特征,并进一步分析两种情况下的变形破坏原因。宽煤柱护巷不对称变形破坏原因为煤柱宽度留设不足和垂直应力的非对称分布,窄煤柱护巷不对称变形破坏的原因为采动影响形成的水平应力和侧向支承压力的分布不均。