大断面煤巷围岩变形控制参数设计已成为煤炭开采领域亟待解决的难点之一。根据王庄煤矿胶轮车大巷2的地质条件,采用FLAC^3D软件构建了数值计算模型,研究了不同锚杆锚索预紧力和锚杆数量对巷道围岩变形的影响规律。结果表明:锚杆、锚索预紧力分别控制在60~80 kN、200~250 kN能在围岩表面形成有效压应力带;顶板采用3根锚杆、帮部2根锚杆、锚索预紧...
随着我国煤炭开采的重心向西部转移,浅埋深地质条件简单的煤炭资源已经开采殆尽,煤炭资源的开采由易采的近水平煤层转向赋存条件恶劣的倾斜厚煤层,有的倾斜厚煤层存在夹矸分叉现象,针对分叉煤层的连续推进难题,设计了分叉煤层综放转极近距离分煤层综采工艺;利用COMSOL建立了多物理场模型,分析了不同开采阶段瓦斯压力、瓦斯放散速度以及煤岩体受...
为了得到斜沟煤矿18205工作面CO2致裂爆破钻孔最优布置参数,提高煤层瓦斯透气性系数,依据物理爆破原理,推导出了二氧化碳致裂器爆破时产生裂隙圈半径的计算公式;并通过FLAC^3D数值模拟软件进行模拟,得出:爆破孔间距为7 m、爆破器间距为5 m时,液态CO2致裂爆破可实现最佳的增透效果,当爆破孔间距越大时,透气性系数提高幅度越大,煤层增透效果越显著...
针对葫芦素煤矿煤巷掘进效率低的问题,以21405工作面运输巷为对象,基于顶板连续梁控制理论和高预紧长锚固技术,对巷道原支护方案进行了改进,采用单一柔性大锚杆支护、并将锚杆排距增加为1.5 m,巷道掘进平均日进尺达到25.3 m,最大日进尺达到31.5 m,实现了煤巷的安全高效快速掘进。
针对高瓦斯、低渗煤层瓦斯预抽过程中钻孔施工困难、抽采效果不理想等问题,采用液态CO2相变致裂技术,在阳煤五矿8406底抽巷进行穿层钻孔相变致裂试验,实践表明:煤层经两次致裂后,钻孔瓦斯抽采浓度和纯量明显提高,并且瓦斯抽采衰减期得到了延长,卸压增透效果显著,为矿井的安全生产提供了可靠的技术保障。
针对煤矿井下顶板不稳定和放顶煤管理状况较差的情况,设计了新型复合前梁,通过对其进行三维建模、强度校核后证明能够达到使用强度要求。此结构使得支架在使用过程中维护支架之间的状态,弥补支架底板不平导致两架支架的空隙,防止顶煤或者顶矸冒落,避免了对过往工作人员带来的安全隐患,达到了有效维护顶板的目的。
为了解决石炭系特厚煤层综放工作面在生产特殊时期需过大量岩石区域的问题,提出了用深孔爆破的方法在巷道预裂岩石区域来减小回采时截割岩石的阻力,实施该方法后,工作面过岩石区域时岩石已经松动破碎,可较快通过岩石区域,现场取得了较好的效果。
针对古城煤矿南翼西1号回风大巷穿越顶板上部主要运输巷施工过程中所遇到的问题,提出采用“锚网索+工字钢矩形棚+浇筑墙体”的过立交施工新方法。即通过加密锚网索提高支护强度,架设25号工字钢矩形棚以及绑扎钢筋、采用C30混凝土浇筑墙体等方法使南翼西1号回风大巷在过立交期间能够达到足够的强度要求,进而确保上部主要运输巷(即南翼辅运大巷)能...
单轨吊运输系统是现有最为安全高效的井下辅助运输设备。为了提高王庄煤矿后备区材料运输效率,满足高产高效矿井生产,设计采用单轨吊运输代替已有无极绳绞车运输和胶轮车运输。基于王庄煤矿后备区生产要求,通过计算分析,选择了德国沙尔DZ1800型柴油机单轨吊运输系统,并且对单轨吊正常运行所需机车数量、所需风量等辅助条件进行了探讨。该系统在...
针对超大口径钻孔测井工作中存在的测斜精度误差问题,提出了保障斜度测量和计算精度的相关措施,为测斜精度的提高提供了保证,避免了不必要的钻探成本的浪费。
针对大同矿区石炭系煤层开采受上覆侏罗系多层采空积水影响的情况,提出了采用地面TEM探测采空区积水赋存的方法,通过现场实施及数据分析,较为准确地确定了采空积水区域,为工作面的安全回采提供了保障。
玉溪煤矿1302南底抽巷布置在距3号煤层约20 m的底板岩层中,由于地质条件比较复杂,一次支护后巷道存在不同程度的变形,严重威胁现场设备和工人的安全。通过采用“巷道帮锚索+两帮注浆支护”的方案对巷道进行加固维护,围岩变形得到控制,取得了良好效果。
针对综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁木点柱挡矸效果差,支护速度慢,柔模墙早期承受压力大等问题。以高河煤矿W1309综放工作面柔模混凝土沿空留巷巷旁挡矸围护系统为例,介绍巷旁挡矸围护系统结构原理、巷旁机械化挡矸应用。工程实践表明:应用新型机械化挡矸围护系统后,控制了矸石涌入巷内,减少了工人劳动量,保证了墙体初期成型量,留巷围岩变形...
为解决鑫基煤业主斜井井底装载硐室超大断面支护的问题,通过现场顶板钻孔窥视及理论分析得知,装载硐室围岩塑性破坏范围在2~2.5 m之间,据此提出“锚网索喷”初次支护+“钢架+钢筋混凝土砌碹”二次支护的联合支护方式,并依据装载硐室具体的地质条件对相关的参数进行确定,井底装载硐室支护完成后进行围岩位移监测,结果表明,装载硐室围岩变形主要集...
为对玉溪煤矿1301运输巷掘进过程中煤与瓦斯突出事故进行有效预测,结合巷道地质及瓦斯赋存情况,提出采用声发射瓦斯监测技术,通过数值模拟方法确定了掘进工作面声发射信号监测的主要区域为掘进工作面前方0~10 m,并通过试验确定了声发射强度的预警系数,现场应用结果表明:声发射监测监控期间,掘进工作面出现9次煤与瓦斯突出事故,声发射监测系统均...
为搞清辛置煤矿2-208工作面采空区自燃“三带”的分布范围,通过在工作面的进、回风巷预埋两组束管,进行现场监测采空区氧浓度场的分布规律,并结合计算机数值模拟,分析得出辛置矿2-208工作面采空区“三带”分布规律:0~28 m为散热带,28~52 m为氧化带,距工作面大于52 m为窒息带。由此提出了采空区防灭火技术措施。
为进一步掌握悬臂式掘进机在截割煤岩体时摇臂摆动规律,采用仿真建模和实验模拟的方法,对悬臂式掘进机摇臂水平、垂直摆动规律对比分析,结果摇臂摆动规律基本一致。井下试验表明,在截割煤岩体时的摇臂摆动角度与理论分析的角度接近,摆动的角度均在合理范围,掘出的断面较好,为悬臂式掘进机掘出高质量巷道提供了理论指导。
庞庞塔矿9-101工作面回采期间其回风巷出现明显的失稳变形现象,通过采用钻孔应力计、顶板离层仪等设备进行现场监测得知,区段煤柱塑性破坏深度大于2 m,巷道顶板岩层深部和浅部离层值最大值分别为262 mm和172 mm,顶板锚杆(锚索)超前工作面约60 m处开始破断失效,巷道两帮的位移量明显大于顶底板的移近量;由此提出优化支护方案的合理建议,为综放工...
针对李村煤矿大采高工作面分区段开采的特征,为了确定其合理的区段煤柱留设宽度,综合现场实测和数值模拟,对煤柱稳定性进行了分析,模拟不同宽度煤柱下,其围岩垂直应力分布、支承压力分布特征及屈服破坏程度。结果表明:李村煤矿大采高工作面合理的区段煤柱留设宽度应为20 m,较原先设计宽度而言,有效提高了工作面回采效率。
为保障潞宁煤业监测监控系统的合理高效应用,以专家对评价指标的评价值打分为出发点,采用未确知测度理论,通过单指标未确知测度计算,可得到监控系统各评价因素的单指标测度值;通过多指标未确知测度计算,可得到监控系统各层面的综合测度值,进而可判定潞宁煤业监测监控系统应用水平的综合评价等级,并根据评价结果从感知层、传输层、管理层三个层面...
在分析提升绞车结构组成及主要失效类型基础上,通过建立滚筒的仿真模型,开展了现有滚筒的结构性能分析,以此为基础,对滚筒进行了优化改进设计,结果表明,改进后的滚筒具有更高的结构强度,更能满足绞车的使用需求。
为掌握辛置煤矿近距离煤层采空区下10409工作面回采期间矿压特征,通过物理相似模拟与矿压实测分析相结合的手段,对工作面覆岩的运动规律、顶板来压情况及支架的适应性进行了分析。结果表明:相似模拟得出10409工作面回采完毕后的顶板离层长度为50 m,离层高度达到55 m,相似模拟得出的工作面来压情况基本与实测一致,初次来压步距为21.4 m,周期来压...
地应力是影响巷道稳定性的重要因素之一。文章结合王庄煤矿+540采区实际工程地质条件,基于矩形巷道应力现场测试数据,对矩形巷道周围的应力变化进行了分析。并基于FLAC 3D和DDA数值模拟软件,分析了矩形巷道尺寸对围岩应力的影响,以及三维地应力水平对矩形巷道的稳定性。结果表明,在一定范围内,地应力侧压比λ与巷道顶板位移成正比,而超出这一范围...
超前排放钻孔对于工作面防突具有重要意义,因此弄清工作面超前排放钻孔的钻孔间距至关重要。文章采用钻屑瓦斯解吸指标法(K1值)对坪上煤业的钻孔瓦斯排放半径进行了测试,结果表明,距离排放孔近的测试孔瓦斯解吸指标(K1)值小,距离排放孔远的测试孔瓦斯解吸指标(K1)值大,坪上煤业钻孔瓦斯排放半径约为0.65 m。
常规掘进机需要人工通过控制机械液压手柄完成掘进工作,效率低,自动化程度低。因此,在现有掘进机电控系统基础上,对电控系统的总体框架以及软硬件进行了升级改进设计。所设计的系统能够对掘进机进行人工远程定位和自动化控制截割,并实现掘进机的遥控操作和截割电机恒功率控制等,对提高掘进效率具有重要意义。
矿井通风系统是矿井生产系统中的重要组成部分,对矿井的安全高效生产具有重要意义。基于五阳煤矿西风井现有通风系统现状分析,提出了相应的回风系统降阻通风调整方案,并对调整后系统各区段的风量进行了预计。旨在为类似条件下矿井通风系统降阻调整提供参考。
司马煤业公司1213工作面回采推进至270 m处揭露X 2陷落柱,过陷落柱期间,通过采取对顶、底板围岩注水泥浆,煤墙注化学浆进行加固,以及对受陷落柱影响区段上网、起坡,降低工作面采高等管控措施,安全顺利地通过了X2陷落柱。
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以盛泰煤业15201工作面回风巷支护设计为背景,通过运用数值模拟和现场实测相结合的方法,对“锚杆+锚索+钢带”联合支护下大断面巷道围岩移近量进行了分析,数值模拟结果顶底板最大移近量为104.1 mm,两帮移近量最大为99.4 mm;现场实测顶底板平均移近量为71.25 mm,两帮平均移近量为89.75 mm,和数值模拟基本吻合。充分说明“锚杆+锚索+钢带”的联合...
针对王庄煤矿实际开采情况,以及矿井已有的区域水文地质条件,通过现场测试、数值反演等综合手段,对王庄煤矿工作面三维地应力及分布规律进行实测和反演。结果表明,东西方向的水平应力是王庄矿井三维地应力场的主应力方向,且受到地应力的影响,以及断层等地质构造的存在,加剧了矿井发生巷道围岩破坏、突水、支护破坏等的可能性。
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