顶板深孔爆破囊袋式灌浆无机封孔材料试验研究

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为了对张双楼煤矿74104工作面在正常回采期间冲击地压危险区域采取适当的预处理措施,设计了深孔预裂爆破防治冲击地压的方案.在瓦斯封孔“两堵一注”原理基础上进行改进,研制出适合张双楼煤矿深孔爆破现场使用的封孔囊袋以及封孔工艺.通过试验室材料试验配比的方法,对不同掺量主料、掺量外加剂条件下的封孔材料性能进行试验测试,确定了封孔材料的最终配比及性能参数.试验结果表明,封孔材料浆液配制完成后,0~10 min失去流动性,15~25 min完全固化;(0.5~2.0):1水灰比下浆体结石率可达100%;(0.6~1.3):1水灰比,结石体30 min强度即可达4.7~6.1 MPa,2 h的强度可达6.4~9.9 MPa.应用效果分析表明,双囊袋式灌浆封孔技术提高了封孔效率与安全性,降低了封孔劳动强度,操作安全简便,为其他具有冲击地压危险性矿井的爆破卸压提供了技术支持.
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分析了我国现阶段煤矿智能化发展过程中出现的问题,同时结合煤矿未来智能化发展趋势和发展目标,对煤矿智能化和信息化的整体发展思路进行了探索,提出了下一步发展方向,并指出了智慧矿山发展的前景和意义.
两淮矿区经过多年高强度开采,采场逐步向深部转移,安全生产面临新挑战.依据两淮矿区煤矿近年安全生产现状和深部开采条件,结合现有灾害防治关键技术,从设计源头入手,在延深方式、井筒布设、水平设置、辅助运输系统等方面提出设计思路和对策,为两淮矿区深部开采及类似矿井设计提供了技术支撑和借鉴.
通过对店坪煤矿采区范围内上行开采可行性的论证与研究,探测矿井9号煤层采空区上方“三带”的准确高度,确定上覆煤层在“三带”中的位置,分析研究煤层的破坏程度及其可采性.同时,通过分析岩石力学特性、矿压测试结果、应力场与围岩破坏关系以及“三带”高度发育规律对采场支护影响等,为矿井合理开采煤层资源,在下分层9号煤层开采后反序对上分层3、5号煤层进行开采提供理论依据,也为其他同类矿区和相关领域开展无煤柱开采条件下采空区上覆岩层“三带”探测及上行开采可行性研究提供经验和理论技术储备.
为了预防巨厚松散层深埋基岩下厚煤层开采工作面溃砂溃水事故,以焦作矿区东部某煤矿16011综采工作面地质采矿条件为工程背景,采用理论分析、现场观测方法,研究了煤层开采上覆基岩分类、导水裂缝带高度与覆岩岩性和采高之间的关系.通过工业性试验得到了巨厚松散层下顶分层开采采场和巷道矿压显现规律.研究结果表明,16011工作面采用顶分层开采期间,上覆基岩属于正常厚基岩;工作面年产量达到150万t实现了安全生产.综采工作面支架时间加权平均工作阻力和循环末阻力分别为支架额定工作阻力的64.26%和71.83%;初次来压和
统计了新庄煤矿近年来瓦斯涌出量及煤层瓦斯含量基本情况,分析得出影响该矿井瓦斯含量变化的主要因素有开采标高、断层、褶曲、上覆岩层厚度等方面.在此基础上,结合矿井开采实际划分了矿井瓦斯地质单元,根据不同地质单元内瓦斯赋存情况,制定了有针对性的瓦斯治理措施,从而做到有的放矢地治理瓦斯,避免瓦斯超限和瓦斯事故的发生.
为更好地保证张双楼煤矿通风系统满足矿井通风需求,进行了通风系统优化研究.首先,进行了矿井通风系统阻力及风流参数测定,获取通风系统基础数据;在此基础上构建了矿井通风系统模型,通过计算机模拟优化矿井通风系统.应用表明,通过计算机模拟优化后的矿井通风系统更加稳定可靠与科学合理.
高家堡矿井原生裂缝带发育,水害威胁严重,防治水工程施工难度大.在利用三维地震数据完成裂缝预测的基础上,实施原生裂缝发育区采前注浆堵水减水工程.通过对施工现场试验及生产数据分析提出:原生裂缝发育区内裂缝是影响注浆参数变化的关键因素,岩性的渗透性次之;原生裂缝发育区内需根据煤层顶板注浆目的层段内裂缝的发育规模,选择不同的注浆材料或由不同的注浆材料进行科学配比形成的混合浆体;注浆方式采取充填、间歇、快速封堵或相结合的复合方式.目前针对204等工作面实施的原生裂缝发育区采前注浆堵水减水工艺效果明显,矿井涌水量下降
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对于近距离煤层群,上煤层开采后底板的变形破坏和应力分布情况是影响下煤层回采巷道布置的关键因素.矿井浅部资源回收时,通过理论分析和数值模拟,对某矿9煤巷道在掘进过程中是否受到上位7煤回采工作面产生的超前支承应力和侧向支承应力的影响展开研究,对实现矿井安全开采和经济开采具有重要意义.