【摘 要】
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综放开采一次性采出煤层较厚、覆岩破坏程度剧烈、矿压显现规律复杂.采用数值模拟发现,工作面不断开采导致基本顶及上覆岩层出现周期性破断现象,随着开挖范围的增大,其影响范围逐渐扩展至工作面前方覆岩,造成工作面来压剧烈.现场实测表面,处于工作面中下部矿压显现相对严重,工作面中部周期来压步距最大,影响范围最大,工作面下部支架工作阻力最大,动载系数最大.
【机 构】
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霍州煤电集团吕临能化有限公司庞庞塔煤矿,山西临县033200
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综放开采一次性采出煤层较厚、覆岩破坏程度剧烈、矿压显现规律复杂.采用数值模拟发现,工作面不断开采导致基本顶及上覆岩层出现周期性破断现象,随着开挖范围的增大,其影响范围逐渐扩展至工作面前方覆岩,造成工作面来压剧烈.现场实测表面,处于工作面中下部矿压显现相对严重,工作面中部周期来压步距最大,影响范围最大,工作面下部支架工作阻力最大,动载系数最大.
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针对13031工作面回风顺槽掘进过程中受动压影响巷道围岩变形量大、支护和后期维护困难等问题,运用摩尔-库伦模型建立数值模拟计算模型,对巷道围岩塑性变形变化过程进行研究分析,结合13031回风顺槽煤岩层物理特性,提出采用“高强度锚网索+喷浆”支护方案,并对应用效果进行现场监测.监测结果表明:顶底板位移量稳定在350 mm左右,两帮位移量稳定在310 mm左右,巷道围岩破坏变形量在允许范围内,达到支护效果要求.
采用数值模拟方法,分析在巷道综掘快速掘进过程中空顶条件下围岩稳定状态;通过对比不同空顶距条件下围岩位移量、应变状态分析,得出如下结论:空顶距超过4 m时,围岩位移量快速增加,而空顶距在3.2m时,围岩进入塑性松动状态.
结合黄陵一号煤矿1005回风顺槽现场地质条件,煤巷综掘工作面使用交错式超前支护装置作为临时支护方式代替传统的吊环前探梁和机载前探梁,扩大临时支护覆盖范围,有效的控制顶板,优化施工工艺,更大程度发挥了综掘机的掘进效率,进一步提升掘进装备水平.
为提高巷道掘进效率,缓解采掘接续紧张局面,通过对EBZ-160型综掘机进行优化改造,实现了机载锚杆钻机、临时支护装置与掘进机的有机结合,并基于下霍煤矿1306回风顺槽工程地质条件,设计了巷道支护方案,确定了掘锚护一体化综掘技术工艺.现场应用结果表明,采用上述工艺后下霍煤矿1306回风顺槽掘进效率明显提高,工人劳动强度与安全生产环境明显改善.
为解决工作面回采引起的超前支承压力对大巷围岩稳定性影响较大的问题,根据潞宁煤业22116工作面地质条件,选择爆破切顶的方法在距停采线最近的材料斜巷内进行切顶卸压.通过理论计算确定了爆破切顶卸压的关键参数,并在材料斜巷内采用“十字”布点法测定巷道围岩变形量.结果 表明:爆破切顶技术可有效切断超前支承压力的传递,减弱工作面回采引起的采区大巷失稳问题.
以黄陵矿业公司一号煤矿1008进风顺槽支护为背景;采用FLAC3数值模拟软件,建立数值模拟模型,分析影响巷道变形破坏情况以及最大应力集中区域位置、最大应力值、最大应力集中系数和巷道顶底板剪切破坏深度;在不减弱支护强度条件下,如何降低支护成本,提高支护效率与开机率,以期实现巷道快速掘进的目的 ;结合地质资料和现场实际,拟定两种支护方案进行优化选择.
矿井矩形巷道支护往往使用时间长、支护效果差、维护成本高;采用FLAC3D数值模拟软件等方法分析探讨锚杆锚索支护强度和稳定性;拟定锚杆锚索联合支护方案;现场应用表明,支护效果良好,充分发挥了围岩承载能力和锚杆支护强度高的优势.
巷道在掘进过程中易受到工作面开采扰动和保护煤柱附近围岩应力集中的影响.为了合理控制巷道围岩变形,结合2-560掘进工作面巷道的现场情况,通过实地调研和钻孔窥视,对巷道围岩变形特征进行分析并对巷道围岩进行强化支护设计.监测数据表明:采用“高强树脂锚杆+锚索”联合支护方案,能够保证回采巷道在其服务期限内正常使用.
为进一步提高寺河矿连采工艺双巷掘进效率,基于新防突细则的实施为背景,研究了寺河矿连采工艺双巷快速掘进技术,介绍了进行该研究的必要性,提出了掘进工艺改进与施工组织的优化策略,进行了现场试验,经快速掘进设计与优化后单进水平提升21％以上,为类似工况下的连采工艺双巷快速掘进技术提供借鉴.
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