厚顶煤夹矸顶板下巷道复合支护技术研究

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针对厚顶煤夹矸顶板传统支护方案下巷道围岩变形量大,垮落威胁严重的问题,以信湖煤矿81采区818工作面运输巷为研究对象,采用理论分析、FLAC3D数值模拟方法,对原始支护参数进行优化研究,提出了厚顶煤夹矸顶板下“三心拱U型钢棚+锚索梁+锁腿梁”复合支护技术,解决了巷道支护的难题.井下试验和现场实测结果表明:复合支护后,巷道围岩应力状态明显改善,顶板下沉量控制在50mm,锚索稳定支护载荷332kN,为其破断载荷的56.9%,可以对巷道起到良好的支护作用,满足矿井安全高效生产的需求.
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针对特厚煤层综放开采沿空掘巷时宽煤柱护巷效果不佳,煤壁片帮、 围岩变形量大、煤炭资源浪费严重等现状.以伊犁潘津工业煤矿2302工作面回风巷为工程背景,基于极限平衡理论探究了侧压系数、 采高、 埋深及煤柱支护阻力等因素对窄煤柱宽度的影响规律.结果表明,随着前三者逐渐增大,煤柱宽度也随之增大,后者反之;煤柱合理宽度取值范围的上下极限差值也随之增大,而后者几乎不发生变化.此外,结合现场地质条件,确定了窄煤柱宽度为6m,同时采用数值计算验证了其合理性,并在2302工作面回风巷进行了工业性试验.现场结果表明,6m窄
对赵固煤矿低温余热利用项目进行了测试,发现该余热利用系统运行稳定,但多低温热源并联热能利用率偏低,采用TRNSYS软件建立了系统的模型,利用现有的系统验证了模型的正确性,并利用模型分析了多低温热源串联热能利用率,结果表明,多低温热源串联比并联热能利用率更高,为系统的优化指明了方向,为同类型项目的设计提供了借鉴.
针对深井软岩巷道穿厚煤层碎裂顶板区围岩控制技术难题,通过现场调查,分析工程破坏特点,结合钻孔窥视分析结果,得出巷道围岩变形失稳原因为破碎岩体降低了内层锚网的支护性能,未能与围岩形成统一承载体,围岩松动圈扩大及变形不均匀致使U型棚支护性能降低,支护阻力不足,围岩扩容膨胀,发生破坏.提出通过超前预注浆和组合金属骨架实现破碎围岩改性、 围岩应力优化,形成稳定的承载结构,进而实现破碎岩体的二次承载,强化内层锚网支护效果,做到内锚有效、 外架可靠.以此提出“超前预支护+内锚外架联合控顶+锁腿控帮+喷注补强+底板控水
针对蒙陕地区深部矿井涌水量大、 污水比例高、 资源化利用率低等问题,研究利用采空区建设地下调蓄系统以稳定矿井涌水量、 净化污水、 降低水处理压力、 提高矿井水利用率.根据煤层埋藏和开采条件,从调蓄系统建设条件和选址原则、 容水量计算、 水质保障、 隔离工程建设条件、 强矿压影响、 安全性保障、 经济和环境效益等角度,对矿井水地下储存、 净化与调蓄进行了可行性研究.利用呼吉尔特矿区门克庆煤矿采空区建设形成矿井水调蓄系统示范工程,取得了良好的经济与环境效益.
为了实现神东矿区哈拉沟煤矿遗留煤炭资源安全回收,解决过空巷群时矿山压力大和压架等难题,通过布置22311综采面回采大巷煤柱,在借鉴传统过空巷工艺优势基础上,提出了采用泵送支柱支护空巷顶底板技术,并总结优化前期支护设计方案,减少了泵送支柱数量,节约了大量成本.结果表明:泵送支柱可有效管理空巷,抗压能力大、 峰后残余强度损失小、 抗变形能力强、 不受限于巷高,有效避免了综采面过空巷时顶板下沉严重、 冒顶、 压架等风险.采用泵送支护技术为哈拉沟煤矿多回采11.1万t煤炭资源,保证了综采面过空巷安全、 高效生产,
为了提高深部矿井煤层大巷冲击地压动力灾害防控效果,基于高家堡煤矿冲击地压灾害发生特点与工程地质条件,通过动静载组合控制煤岩动态破坏的普适性理论方法进行探究,揭示了高家堡煤矿煤层大巷冲击地压致灾机理,明确了动静载复合应力场动力灾害防控途径.在此基础上,考虑煤层大巷服务年限长、 围岩应力集中程度高等特点,结合动力扰动诱发大巷冲击失效机制,针对性提出了“爆破松动+围岩注浆”围岩灾变组合控制方法,并通过数值模拟与现场试验综合研究方法进行验证.研究结果表明:深部矿井煤层大巷冲击地压动力灾害科学防控,旨在于增大动态应
针对煤矿井下筛管完孔技术在穿层孔完孔中应用时存在的悬挂可靠性差、 全孔下入筛管成本高等问题,研究了穿层孔筛管悬挂装置的最优卡爪长度,优选了配套钻头,并在淮北芦岭煤矿进行了现场应用.应用结果表明:当悬挂装置卡爪长度95mm时,在常用?103mm孔径的大倾角穿层孔中悬挂可靠,三翼开闭式钻头岩层钻进效率高,中心翼片打开可靠.在相同抽采条件下,施工的70个筛管完孔穿层钻孔比同样数量的裸眼完孔穿层孔瓦斯抽采浓度提高26%,抽采流量提高78%,在9个月的抽采效果考察周期的后期,抽采流量平均增幅还提高了25%,提出了穿
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