针对规划区瓦斯治理底板岩巷石门在高应力软岩巷道掘进过程中遇到的支护问题,提出采用中空注浆锚杆支护体系对巷道围岩进行控制。现场应用结果表明,该支护方式可以增加围岩自身承载能力,有效控制围岩变形,取得较好应用效果,为矿井高地应力软岩巷道支护提供有益参考。
针对晋华宫矿二水平(870水平)洒水管路系统在技术改造中的技术难题,将在改造中使用新的管路连接技术,对管材及原有管路与新管路连接技术进行对比论述,给同类型管路系统进行技术改造及系统升级提供了有实用性及可操作性的技术方案和技术经验。
为防止大采高末采阶段出现片帮、漏顶等事故,以寺河矿5303工作面为实际工程背景,对末采阶段深孔注浆技术进行应用研究。根据采场支承应力分布规律,对注浆时机进行分析;结合工作面地质条件,设计了钻孔布置方案;研发无机双液注浆材料以及相应的注浆系统。结果表明,末采期间煤壁基本平整,实现了工作面与主撤巷道的快速贯通。
针对唐阳煤矿-410皮带大巷受断层影响需穿过石盒子组软岩地层、岩石松软破碎、遇水易粉化、锚杆达不到预紧力、无法保证顶板支护安全等问题,采用锚网、钢管混凝土支架复合支护,达到了设计支护效果且避免了巷道的重复修复。
为了保证近距离煤层巷道掘进施工安全,提高过巷段顶板稳定性,对2112巷过830轨道巷期间采取人工假顶的方法进行近距离顶板维护工艺。实际应用表明,该工艺有效保证了近距离巷道掘进顶板稳定性,保证了巷道施工安全,取得了显著成效。
为解决挖金湾煤业大巷保护煤柱回收工作面巷道布置和支护问题,设计采用“锚网索梁”联合支护方式。结果表明,回风平巷侧小煤柱合理宽度为5m,运输平巷侧保护煤柱合理宽度为30m,顶板下沉量最大为125mm,底板底鼓量最大为28mm,窄煤柱帮最大位移量约为123mm,回采帮最大位移量约为180mm,巷道断面能够满足掘进和工作面回采的要求。
为解决晋华宫煤矿2103大断面弱胶结软岩回采巷道的支护难题,在综合分析2103巷围岩地质条件基础上,通过理论计算,提出了“高强度锚杆+锚索+钢筋网”支护方案及支护参数,借助FLAC3D数值模拟软件,通过数值模拟对支护方案及参数进行验证。现场实际应用表明,其支护方案及参数合理,满足安全生产的需要。
为解决正帮煤业11#煤层东西辅运大巷掘进初期围岩位移严重的问题,通过现场围岩表面位移、锚杆受力监测及理论分析,提出锚网索喷+反底拱锚注联合支护技术。采用优化支护方案的东西辅运大巷成巷10d后围岩表面位移速度趋近于0,顶底板累计变形量最大约为75mm,两帮累计移近量约为42mm,成功解决了其围岩失稳变形的问题。
为了保证巷道施工质量,提高围岩稳定性,保证煤矿后期安全稳定生产,在复杂条件下的31115材料巷施工过程中采取了“注浆+桁架锚索+锚棚”等联合控制措施,有效控制了工程巷道围岩变形,保证了巷道施工安全,取得了显著成效。
为了提高综采工作面端头超前应力区顶板稳定性,降低顶板支护费用,对8309工作面端头应力区提出了耦合让均压支护技术,控制了端头应力区顶板下沉、破碎现象,可降低支护成本费用320元/m。
为解决岳城矿1308工作面遗留煤柱影响大、巷道支护设计依据不充分等问题,对工作面和超前支护段进行了矿压观测,得出上层遗留煤柱的确切位置位于切眼80~130m、170~240m处,超前支护段应力集中区域位于13082巷超前支护9m处,并建议通过超前注浆来提高围岩整体塑性。
为保证矿井安全高效开采,需要对银星二号煤矿1131003工作面近距离立交巷道加强支护。通过分析工程地质特征,结合实际支护经验,提出了立交巷道加强支护参数和安全施工措施。结果表明,加强支护方案能够保证掘进机顺利通过和工作面安全高效开采,为类似工程案例提供借鉴与参考。
22212运输联巷掘进区域岩层破碎,围岩控制困难,为了确保巷道使用安全,提出采用注浆加固+注浆锚索支护综合加固支护方案,设计合理的注浆及锚网索支护参数。通过注浆以及锚网索支护,提高围岩自身承载能力,现场取得较好应用效果。
以中煤平朔集团有限公司井工三矿39202辅运顺槽掘进工作面为背景,对39202辅助运输顺槽进行了支护设计,并进行了支护参数的验算,利用有限元软件对支护效果进行了模拟分析。结果表明,所采取的支护方法可有效控制围岩变形。
为了解决综放工作面末采期间安全回采问题,以固隆煤业Ⅲ1307综放工作面为背景,从末采前停止放煤、采高控制、矿压观测,末采期间铺网和钢丝绳,撤架通道施工,以及工作面回采顺槽补强支护等方面,全方位探讨了综放工作面末采技术工艺,保证了工作面末采安全高效。
为了保证2312巷安全快速施工,提高2312巷与2311巷之间的小煤柱安全稳定性,决定对小煤柱采取“注浆+穿帮锚索桁架支护+架设T型工字钢棚”等联合支护措施,提高了小煤柱稳定性,保证了巷道施工安全。
针对岳城矿煤柱巷道受叠加应力、多次动压影响、围岩控制难度大、支护效果不理想等现状,提出了高压注浆配合强力锚索补强的综合加固方案。现场矿压监测结果表明,加固后的巷道围岩保持了较好的完整性,顶板下沉量、两帮移近量都控制在设计要求之内,说明该方案能够显著提高巷帮破碎围岩的整体塑性,确保巷道安全掘进。
211301胶运顺槽与211302材料顺槽1#联络巷沿煤层顶板施工,导致211302材料顺槽133~177m范围巷道超高,平均底煤厚度2.78m。为保证工作面回采至该段范围最大限度回收资源,杜绝浪费,需对该段进行先卧底后接顶处理。通过创新使用车载式安全平台,采用联合支护方式顺利完成了施工,对于特厚煤层超高段接顶施工积累了宝贵的经验。
为保证安全通过1204工作面回采范围老巷,在距离采煤机20m前采用顶板搭木垛、底板铺设木梁的施工方法,实现了工作面顺利过老巷;采用降低采高和推采速度,打木锚杆,超前探放老巷瓦斯、积水,降低推采速度等措施避免木垛垮落。采用该方法比重开切眼节约成本738万元,为下分层开采创造有利条件。
山西朔州小峪煤矿开采时残留有大量煤柱及三角煤,造成了回采效率低、资源浪费严重的问题。为提高煤炭回收率,根据残留三角煤的实际赋存条件,结合开采工艺,提出残留煤柱与三角煤的回采工艺。实践表明,该工艺实现了煤炭资源的高效回收,提高了4.72%的资源回收率。
针对厚煤层大采高工作面多次动压影响巷道围岩变形大的问题,结合成庄矿53082巷情况,分析了多次动压巷道围岩变形特征,提出锚杆索补强加固及浅部裂隙封堵和深部围岩加固的巷道加固方案,并进行井下试验。试验表明:巷道两帮最大移近量为376mm,顶底板最大移近量为502mm,巷道围岩变形控制效果较好,能够满足工作面安全生产使用要求。
针对锚网喷巷道穿过三软岩层时,在矿压作用下喷浆体很容易产生离层,严重影响安全生产的问题,在石壕煤矿14区回风巷穿三软岩层段巷修作业中采用处、喷、锚、喷、注施工工艺,有效减少巷道离层隐患,降低巷道修护成本。
为了避免大阳煤矿3号煤层3405综放工作面初采阶段大厚度坚硬顶板突然垮落,造成大面积来压,通过爆破的方式对初采工作面进行强制放顶,保证工作面的安全回采。爆破试验后,工作面顶板充分垮落,保证了工作面的安全回采,取得良好的经济技术效益。
针对北四盘区辅运延伸巷爆破掘进施工时矸石运输效率低、支护施工难度大、巷道掘进速度慢等技术难题,分析原施工工艺存在的主要问题并进行优化,提出了导硐分层爆破施工工艺。优化施工工艺后,巷道掘进速度提高至4.1m/d,缩短了巷道支护时间,保证了巷道掘进安全,取得了显著成效。
针对高河矿W4307回风顺槽132-1#瓦斯抽放钻孔在施工过程中出水的问题,分析出水原因,在不起拔钻孔钻杆的情况下,对瓦斯抽放钻孔进行扩孔、安装套管、注浆固管及安装阀门控制放水,保证了孔口管的固结效果。试验表明:在放水过程中钻孔没有出现破坏,孔口管壁没有出现渗水和涌水现象,瓦斯抽放钻孔涌水治理效果良好。
针对云冈矿12#煤层8820、8822采空区出现CO泄漏事件,采用粉煤灰填充,构筑木板墙充填粉煤灰,配以墙体周边注马丽散堵漏;采用灌浆泵进行地面黄土灌浆,实施采空区灭火。通过对采空区自然发火进行综合治理,取得了良好效果,消除了自然发火隐患。
针对正利煤业4号煤层瓦斯赋存不明确等问题,测定了煤层的瓦斯含量,得出瓦斯随着埋深的增加而增大,煤层最大埋深为490m,瓦斯含量为3.8m^3/t,确定了4号煤层瓦斯分带属甲烷带、氮气甲烷带,对4号煤层开采时的瓦斯预防提供了理论基础。
本文以王庄煤矿9105工作面为例,采用煤层取样和钻孔的方式对工作面煤层孔隙结构、煤层瓦斯含量及分布、瓦斯涌出量等进行分析,预测了9105工作面相对瓦斯涌出量为9.43m^3/t,绝对瓦斯涌出量为37.50m^3/min,对后续工作面设计及瓦斯防治提供了基础数据,为低渗透煤层开采的瓦斯防治工作提供了借鉴。
针对新建煤矿瓦斯赋存条件,在瓦斯致灾因素和瓦斯赋存特征分析基础上,提出新建煤矿“一面三巷”瓦斯治理技术,以“一入一回+底抽巷”的方式,形成一个工作面三条通风巷道,并通过底抽巷进行超前预抽瓦斯。该技术在新建煤矿40031工作面应用后,瓦斯治理效果明显,保证了矿井的安全生产。
为了研究辛置煤矿2-109综采工作面采空区自燃“三带”分布范围,采用采空区埋管的方式对工作面正常推采期间采空区内温度和O2浓度的变化规律进行监测,得到了采空区进风侧、中部(靠进风侧)、中部(靠回风侧)、回风侧的范围,为矿井制定采空区防火措施做好基础。
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