寺家庄煤矿15301大采高工作面矿压显现规律及支架适应性分析

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为掌握15301大采高工作面矿压显现规律,通过工作面回采期间现场监测的方式进行顶板运动特征的分析,基于工作面上部、中部和下部液压支架工作阻力的分析结果,得出顶板初次来压和周期来压步距分别35.9~37.2 m和16.0~16.9 m范围内,来压强度呈现出中部大、两端小的特征;通过分析回采期间支架初撑力和工作阻力分布特征,进一步得出ZY12000-30/68D型液压支架总体适应性较好,后续需提升支架初撑力的合格率,确保初撑效果,同时加强对工作面中上部液压支架的管理,防止支架出现压死现象.
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针对一般防灭火技术和材料存在防灭火效果差、成本高、使用中易损坏设备且产生有毒有害气体损害人员身体健康等问题,提出用一种固定泡沫防灭火材料封堵密闭采空区防止煤层自然发火的技术.通过对固体发泡材料的原料A和发泡剂B的配比量进行试验对比分析,得出在不添加沙子条件下,原料A与B的最佳配比量为1:1.2,最大发泡倍数为16.73;在添加沙子条件下,能够降低材料成本投入.现场应用结果表明,该种发泡材料能够对工作面采空区进行有效封堵密闭,达到防止采空区自然发火和瓦斯集中涌出的目的.
为了提高汾西煤矿瓦斯抽采效率,在汾西煤矿1513下巷底板抽放巷、1515下巷底板抽放巷以及1511采区分别施工一个流量测试钻孔,用来考察水力冲孔抽采半径.研究结果表明:采用流量法与瓦斯含量法考察结果基本一致,为保证瓦斯抽采的可靠性和安全性,选择较小的测试结果作为煤层的有效抽采半径.研究结果可为汾西煤矿15号煤层瓦斯抽采设计提供依据.
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针对井下断层处地质条件差、勘探效率低、巷道支护稳定性差的不足,提出了一种新的井下过断层防护技术方案,通过采用瞬变电磁法实现对断层地质状态的精确监测,通过井下注浆加固和联合支护的方案提升了过断层巷道的支护稳定性.根据实际应用表明,新的过断层核心防护技术能够将井下地质勘探效率提升89.4%,将巷道过断层变形量降低67.2%.
为解决寺河矿5303大采高工作面在末采阶段出现的片帮、冒顶问题,通过分析大采高工作面煤壁破坏机理,提出深孔注浆加固技术.通过对末采段深孔注浆钻孔及注浆方案设计、注浆材料及设备选取,工程实践效果表明:实施深孔注浆后末采段煤柱的煤体结构强度得以增强,工作面两巷及回撤巷围岩变形速率减缓,回采期间片帮次数由每班11次降低至每班6次,最后的50 m仅用时8 d便顺利回采结束,未发生较大片帮及冒顶事故,保证末采阶段工作面的推进度,实现末采段的安全生产及回采设备的顺利回撤.
分析了巷道围岩变形破坏类型,并根据地层压力效应,将围岩失稳的作用机理分为变形压力机理、松动压力机理和膨胀压力机理;阐明了巷道锚杆(索)分次支护技术的基本原理,并在陕西美鑫矿业有限公司冶坪煤矿1308运输顺槽掘进工作面布置2个对比试验段,对分次支护的支护效果进行评价,结果表明,采用分次支护技术的巷道顶板位移量稍大,但仍在合理范围内.分次支护技术可有效提高掘进效率,降低支护成本,具有极大的工程价值.
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