【摘 要】
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岩溶坡体裂隙对山体的稳定性起到了控制作用.为研究采动和裂隙水作用下含深大裂隙岩溶山体的失稳破坏机制,依托贵州纳雍普洒“8·28”特大崩滑案例,在现场调查的基础上,分析了山体崩滑特征,采用离散元UDEC数值模拟,研究了地下开采和裂隙水渗流耦合作用下含深大裂隙岩溶山体的变形破坏过程和失稳机制,分析了采动诱发含深大裂隙山体的破坏特征,讨论了裂隙水渗流对采动山体变形的作用规律.结果 表明,采动对坡体变形的影响是一个随开采不断调整的过程,随开采进行,坡体变形由坡体整体下沉转变为坡体中部临空挤出.岩溶山体的深大裂隙对
【机 构】
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重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆400044;重庆大学土木工程学院,重庆400045;重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆40004
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岩溶坡体裂隙对山体的稳定性起到了控制作用.为研究采动和裂隙水作用下含深大裂隙岩溶山体的失稳破坏机制,依托贵州纳雍普洒“8·28”特大崩滑案例,在现场调查的基础上,分析了山体崩滑特征,采用离散元UDEC数值模拟,研究了地下开采和裂隙水渗流耦合作用下含深大裂隙岩溶山体的变形破坏过程和失稳机制,分析了采动诱发含深大裂隙山体的破坏特征,讨论了裂隙水渗流对采动山体变形的作用规律.结果 表明,采动对坡体变形的影响是一个随开采不断调整的过程,随开采进行,坡体变形由坡体整体下沉转变为坡体中部临空挤出.岩溶山体的深大裂隙对坡体的变形和破坏起控制作用,其中延伸最长的主裂隙决定了坡体的破裂演化形式.坡体破坏时,坡顶岩体沿主裂隙向下滑移,挤推中、下部坡体,在中、下坡体内形成潜在滑面,潜在滑面向主裂隙底部扩展并贯通.采动作用下含深大裂隙岩溶山体的整体失稳破坏过程为:坡体沉陷变形—坡顶向坡内倾倒—主裂隙闭合—坡体上部沿主裂隙滑移—主裂隙开裂—坡体中部挤出—中、下部岩体破碎—潜在滑面贯通—崩滑形成.地下开采前,裂隙水是引起坡体变形的主要因素,但对坡体稳定性影响不大.开采后,采动对坡体的变形起主导作用,水力对坡体变形和破坏的贡献取决于开采阶段.随着开采的进行,开采对坡体的扰动强度先增加后减小,水力促进坡体变形的作用也先增加后减小.开采扰动越强烈,水力作用越显著,反之水力作用越弱.
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为替代选煤厂输煤系统的人工巡检,研发了一种轨道式巡检机器人.该机器人由内部锂电池供电,自带驱动电机,可以实现在轨道上折返运动.详细介绍了该轨道式巡检机器人的功能和组成,实地验证了其运行效果.应用结果表明,该巡检机器人可以代替人工巡检,节约人力资源,降低工人遇到危险的概率,保障工人的安全,为选煤厂输煤系统的安全提供了保障.
以陕西榆林柳巷煤矿30110综放工作面为例,介绍了30110综放工作面实施高压和脉冲注水致裂顶煤顶板控顶技术.并分析了30107工作面放炮致裂及30110工作面水压致裂的优缺点,30110工作面通过水压致裂顶板取得了较好的控制顶板效果.同时与传统爆破致裂顶板相比,水压致裂顶板有管理简单、安全高效、扰动小等优点,在煤矿顶煤顶板致裂中将拥有更广泛的应用前景.
为解决矿井复杂环形料场的运输难题,针对现场实际条件和工况,对无极绳绞车做合理化改进与创新设计,开发出满足多弯道车场遥控操作、任意点摘挂钩、符合安全和运输要求的无极绳绞车牵引系统.采用无极绳绞车+多个牵引钩(替代梭车)+梅花轮组(适应牵引钩尺寸)的无极绳绞车布置方案配合遥控操作技术、变频技术及视频监控技术,适应单双轨道及环形轨道的变化,满足料场运输量大的使用特点和环形料场各物料装卸地点运输物料的要求,在减人增效的基础上增强了安全性能、提高了运输效率、简化了运输环节.
基于斯列萨列夫公式,以新安煤矿1煤采掘实际情况为例,进行了煤柱宽度、水头安全压力等计算,得出新安煤矿1煤层30 m煤柱可承受静水压3.73 MPa,1205采空区积水对1203工作面产生透水影响的最薄弱部位为1煤向上23 m裂隙带处等结论.经工程验证,该计算合理,能够满足安全生产的需要,为煤矿相邻工作面煤柱留设,老空水安全压力评价等提供了计算依据和工程实践,对类似矿井具有一定的借鉴意义.
煤炭资源跳采可有效缓解采掘接替紧张、消除应力集中,但不可避免形成孤岛工作面,孤岛煤巷开掘过程中受到强烈动压影响,巷道围岩变形量大,控制困难,采场裂隙发育异常,高瓦斯矿井易发生煤与瓦斯突出.为解决上述工程问题,可在巷道掘进面及两帮布设卸压钻场,在消除动压影响的同时超前探访瓦斯,实现煤炭资源高效生产.根据高河能源的地质生产条件,通过实验室试验、数值模拟和现场工业性试验等方法,确定卸压钻场具体参数,为高瓦斯强动压工作面巷道掘进及围岩控制提供科学依据.
对永磁电动机、永磁直驱系统的组成和主要特点及优势进行了说明,重点对其在煤矿带式输送机上的应用做了阐述.通过永磁直驱系统与传统异步电动机驱动系统的对比,分析各自的优缺点,对其可行性进行了初步研究.
小煤柱沿空掘巷易出现巷道变形量大、锚杆断裂、巷道翻修、维护困难等现实问题,严重影响矿井的采掘接替效率,增加了巷道支护成本.通过采用工程类比和数值模拟的方法,对注浆锚索和加长锚杆联合支护与单纯锚杆支护、加长锚杆和顶帮锚索支护2种方式进行对比,确定了联合支护的支护参数.对矿井同等条件下的小煤柱沿空掘进巷道的支护具有重要的指导意义.
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