针对王楼煤矿由于受工业广场沉降等原因影响,原有近井点破坏的情况,利用GPS和全站仪联合测量的方法对井筒十字线中线点进行恢复.本文介绍了王楼煤矿在近井点、高程基点和井筒十字中心线标定工程中使用的方法,可为类似工作提供参考.
Taking 1009 auxiliary haulage chute of Huangling No.1 Mine as the test roadway, the method of introducing advanced tunneling equipment, improving tunneling technology, optimizing support scheme and gas prevention scheme is adopted to improve the tunneling efficiency. The monitoring of surrounding rock and gas conditions in the roadway shows that the surrounding rock of the roadway is basically stable and the gas emission is within the safe value under the condition that the tunneling efficiency is greatly improved. The application of rapid tunneling technology in the coal roadway of Huangling No. 1 Mine has achieved success.
为保证煤炭安全开采,预防事故发生,通过建设灾害智能分析管控系统,实现对矿井瓦斯、顶板、水文、火灾、粉尘等主要灾害进行全方位实时监测及预控,对矿井多种监测数据统一传输、采集和分类存储,实现灾害数据在控制层的深度融合、快速联动,为建设智慧矿山提供安全保障和技术支撑.
为解决浅埋深房柱采区下31203 综采面过上覆煤柱顶板控制难题,通过逐步破坏理论计算,分析判断房柱和集中煤柱在无外力作用下能保持长期稳定,进而得出上覆集中煤柱超前失稳可抑制下方工作面顶板大幅下沉结论,并进行了数值模拟验证.在此基础上,提出采前优化工作面设计、采时预测预报、采时房柱采区下常规及集中煤柱下专项控顶技术,实现工作面安全高效回采.
陈蛮庄煤矿为千米埋深单翼开采矿井,由于部分巷道风速超限,通风能力不足,矿井通风网络等存在问题,不能满足安全生产需求,需要进一步优化.通过科学选用主要通风机等进行优化,解决了西翼轨道大巷进风困难、风速超限等问题.矿井总进风量增加了2548 m3/min,实现了矿井通风系统安全可靠运行.
为了保证 15108 工作面安全高效回采,准确计算上覆裂隙水导水裂隙带高度,避免 15#煤顶板砂岩及其灰岩水对回采影响.白羊岭煤矿通过技术研究,决定采用井下导高观测技术进行顶板导水裂隙带高度观测,通过数值模拟及现场观测结果确定 15#煤层上覆含水层导水裂隙带高度为 27.5 m,为后期探放水施工提供依据.
为研究含水层水力联系预防矿井水害,建立温度场-渗流场耦合数值模拟模型,模拟研究不同含水层水力联系状态、不同回采距离条件下渗流场与温度场的变化规律.研究得出:不同水力联系方向对温度场的作用规律不同,工作面附近温度场的变化能够用来判断顶板含水层水力联系情况,为研究含水层水力联系提供了一种新的研究思路.
针对挖金湾虎龙沟 4322 工作面采空区边坡变形严重问题,通过对覆岩损伤规律与变形机理的研究,应用PFC软件建立斜坡地质模型,揭示了不同边界偏移距下斜坡变形过程和覆岩损伤规律.结果显示:当采空区外边界由外向内移动时,斜坡整体变形范围增大,裂隙分布范围逐渐增大并趋于稳定;斜坡的裂隙和压缩碎裂带分布范围最大.提出采动斜坡开采设计建议,从源头上防止采动斜坡演化为地质灾害.
针对松峪煤业矸石长期堆存带来的污染空气及地下水资源、引发矸石堆自燃等问题,研究确定井下综采工作面采用矸石巷式充填回采技术,确定充填巷道之间隔离煤柱取 7 m,给出了充填回采顺序及充填施工工艺.在此基础上,提出充填巷道采用"锚杆(索)+金属网"支护方法.通过工程实践,与充填前相比,支架工作阻力降低了 26.1%,顶底板移近量降低了 30.8%,两帮移近量降低了 35.9%,验证了工作面矸石巷式充填方法的可靠性,实现了工作面安全绿色回采.
通过对和善煤矿软岩巷道围岩应力分布情况进行研究,制定出适合巷道围岩稳定性的巷道围岩支护方案.通过FLAC3D数值模拟详细分析了不同支护方案下巷道围岩的变形情况,发现当锚杆长度为 2200 mm,锚杆间排距取800 mm×1000 mm,并每两排布置长为6.3 m的2根锚索时,即能保障巷道围岩的稳定性,又不至于造成支护耗材成本高和掘进速度慢等问题,由此将研究得出的的锚杆+锚索支护参数应用于现场,同时引入注浆锚索技术.根据现场实际效果表明,该支护参数可保障软岩围岩长期稳定性.
为探明采动应力作用对底板隐伏断层承压水导升趋势的影响,以芦子沟煤矿为例,采用FLAC3D建立 35°、55°、75°共计 3 种不同倾角的断层模型,采用fluid fl_isotropic模拟承压水渗流过程,对采动过程中的底板渗流矢量场,断层垂直应力与孔隙水压力的演化趋势进行分析.结果表明:在断层角度逐渐增加时,承压水活化程度与导升能力随之提升.采动应力下,承压水突破隔水层的水头位置一般滞后于采空区,合理地解释了底板突水的滞后特性.在时空分布角度上,工作面推进越靠近断层附近位置,越容易致使断层活化.在形态分布角度上,断层倾角越大,断层采动应力的跃升速度越快,对承压水的导升能力更强,表明断层倾角的增大对底板突水有激化作用.
文章以红柳煤矿复杂工作面回风巷支护为研究背景,通过现场调研、理论分析等研究手段,提出了2 种支护优化方案,借助数值模拟对支护方案进行对比分析.结果表明:工作面回风巷支护优化方案 2 可以最大限度地减小顶板的位移量,支护效果较好,能够达到煤矿巷道安全支护的需要,同时最大限度地节约材料.
针对寺河矿东翼回风二巷受工作面双侧采动影响导致巷道围岩大幅变形的问题,通过现场监测与钻孔窥视的方法,提出东翼回风二巷两侧煤帮浅孔注浆加固+围岩表面喷浆+强力锚索补强联合支护技术.矿压监测表明:1#测点顶底板移近量最大值 30 mm,两帮移近量最大值 40 mm,2#测点顶底板移近量最大值 50 mm,两帮移近量最大值 60 mm.回风二巷经注浆加固+锚索补强后,围岩变形得到有效控制,满足现场安全生产需求.
为了解决大佛寺煤矿施工进度慢、工期长和矿井接续受到制约的问题,通过复用外围系统,降低万吨掘进率,减少矸石产出量,提升掘进工效,并根据外围系统特点设计了临时和永久支护方式.结果表明:在工作推进的过程中,由于地质条件、巷道跨度和支撑强度等因素的不同影响,沿着空隙不同的位置,表面的移动变化表现出明显的差异.按照平均巷道断面为 18.9 m²,岩巷长度 200 m计算,两条巷道减少矸石产量19 656 t.通过外围系统复用,每年减少掘进进尺 550 m,每年减少矸石产量 1.96 万t,合计节约费用 567.23万元.
针对巷道掘进过陷落柱期间变形大、支护难的问题,羊东矿 8267 运料巷通路在过陷落柱期间,采用"高预紧力加长锚固+U36 钢"联合支护技术控制巷道变形.通过现场锚杆拉拔试验及连续5 个月的巷道围岩观测,结果表明,支护体对破碎围岩的控制力显著增强,巷道顶板变形量最大值控制在450 mm,两帮变形量控制在490 mm,有效控制了巷道变形.
随着开采深度的增加,产生的高地应力会增加深部煤矿安全开采难度,降低巷道的稳定性.为了研究高地应力作用下巷道破坏机理及其支护技术,本文以千米深井唐口煤矿的厚煤顶巷道为工程背景,分析了煤顶厚度和埋深对巷道围岩塑性区分布和变形破坏的影响.结果表明:塑性区分布范围随埋深增加而增大,大埋深厚煤顶巷道围岩变形严重;对于10 m左右特厚煤层巷道,埋深900～1000 m时,其弹塑性区分界面与上方煤岩交界面的位置近似重合.针对深部厚煤顶巷道,理论分析了密集锚网索协同支护对厚煤顶巷道的控制机理,即密集锚杆支护增强锚固煤体强度,密集长锚索支护配合高强锚固煤体协同控制巷道顶板.结合参数模拟、工程经验确定了密集锚网索协同的支护参数,并在工程实践中取得良好效果.
为提高天泰锦辰煤业 150103 工作面坚硬石灰岩顶板爆破技术应用效果,运用经验公式计算与几何推演方法分析了"关键块"结构在回转破断过程中的运动过程,确定了切顶角度.采用数值模拟对不同切顶角度进行了对比研究,设计了厚层坚硬石灰岩顶板爆破技术方法.通过钻孔窥视与矿压监测进行了验证.结果表明:切缝角度垂直于巷道顶板时,摩擦力会致使上方顶板下坠,致使巷道变形程度增加.当切顶角度为15°,岩石垮落对顶板的挤压与摩擦作用抑制了顶板回转下沉.切顶角度为30°时,顶板的力学传递作用增强,不利于巷道围岩的维护.最终确定切顶角度为 15°.现场应用表明:爆破切缝效果良好,切顶后来压步距平均增加4 m,支承压力平均强度降低2.1 MPa,支承压力的峰值强度降低10 MPa.
门克庆煤矿井底煤仓断面大、垂高大、条件复杂、施工难度大、工期紧.为了加快煤仓施工进度,门克庆煤矿根据现场情况总结经验,采用了反井钻机施工溜矸孔、光面爆破技术、浇筑大模板滑模工艺,并使用挖掘机与胶轮车出矸、高扬程砼输送泵浇筑等方法,采用掘砌同步一次成巷施工,优化了劳动组织及工序衔接,提高了煤仓施工效率,实现了35 m煤仓主体(除上锁口)施工至与下口贯通用时26 d的良好记录,2 m循环作业用时最短达到31 h.在较短时间内完成了门克庆煤矿的一项咽喉工程,同时降低了施工成本,施工经验可为其他煤仓施工提供借鉴.
为准确预测顶板冒落危险性等级,有针对性地进行风险管理,通过极限学习机(ELM)和案例推理(CBR)两种方法,提出相应的预测与管理方法,并将该方法得到的结果与实际情况进行对比分析.结果表明,该方法达到了较高的准确率,对预测结果进一步管理,为管理者提供决策依据.
