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以421-2工作面掘巷为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值分析相结合方法,对复合顶板小煤柱掘巷围岩控制技术进行了研究.研究结果表明,421-2工作面运输巷顶板为复合顶板,煤帮中部存在拉破坏区域,应采用及时支护和高预应力锚杆支护控制巷道变形,同时,优化并重新设计了锚杆支护参数.
421-2工作面掘巷支护参数优化设计
【摘 要】
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以421-2工作面掘巷为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值分析相结合方法,对复合顶板小煤柱掘巷围岩控制技术进行了研究.研究结果表明,421-2工作面运输巷顶板为复合顶板,煤帮中部存在拉破坏区域,应采用及时支护和高预应力锚杆支护控制巷道变形,同时,优化并重新设计了锚杆支护参数.
【机 构】
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中铝宁夏能源集团银星煤业有限公司,宁夏 银川 750002;中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116
【出 处】
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能源技术与管理
【发表日期】
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2021年6期
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加大水力冲孔出煤量在扩大增透影响范围的同时,也带来了施工时间加长、出煤速率降低、增透影响范围减小等问题.在新安煤矿14250下部底板巷设计开展了0.5 t/m、1.0 t/m和1.5 t/m等3组不同出煤量情况下的有效抽采半径试验,分析了不同冲出煤量与有效抽采半径、施工时间的关系,得出新安煤矿按照1 t/m的出煤量标准进行水力冲孔较为合理,可以有效提高水力冲孔的施工效率和增抽效果.
为促进国内压裂技术的高效发展,使油气资源增储上产,调研了液体火药压裂技术,阐述了其技术原理、技术特点以及目前国内外液体火药爆炸压裂、液体火药高能气体压裂、层内爆炸压裂、热气化学压裂等技术序列的研究进展和应用情况,并对液体火药的发展、理论模型研究及监测技术的提升、不同井况类型的应用进行了展望.分析结果表明,该技术是一项有潜力、有广阔应用前景的高效增产改造技术,增产效果不亚于常规水力压裂技术,在致密砂岩层、煤层气和页岩气开发中相继得到应用,作业效果明显,但技术仍存在一定限制瓶颈,提出了一些针对性的发展思路,可
为确保李村矿3301进风底抽巷在掘进及采动影响下的安全稳定,依据现场地质条件,构建FLAC3D数值模型,模拟分析巷道在掘进期间的应力演化规律及变形特征,并通过现场矿压观测校准模型.在校准模型的基础上,模拟分析采动影响下巷道围岩应力场及位移场的分布特征,模拟结果得出3301进风底抽巷在采动影响下巷道变形在合理范围内,锚杆及锚索可有效协同承载.
太岳煤矿2#煤层顶底板为复合岩层,厚度变化相对较大、不稳定,工作面两巷受压位移明显,影响矿井正常生产.为加强巷道围岩管控,实现工作面安全顺利推采,需开展针对性治理技术探讨.通过对围岩位移变形原因进行分析,制定了优化施工顺序、改进巷道锚网支护、加强回采期间的超前支护和已受动压影响区域的治理等方法,有效地控制了两巷过压力集中区的围岩位移量,保证了巷道出口畅通、通风断面满足要求及围岩支护安全.
深井采场围岩在高地应力和采动超前应力场的叠加作用下,深部潜塑性围岩发生剧烈变形,造成深部采场巷道安全断面严重不足,“三软”煤层下更为严重.以两淮矿区某典型深井采煤工作面为例,采用围岩变形动态观测方法,对比分析了巷道不同超前支护距离下的围岩变形特征,考虑经济和技术2个方面因素,得出该工作面采场巷道的最佳超前支护距离为100 m,剧烈区围岩最大变形速度为58 mm/d,平均变形速度为48.2 mm/d,采动影响区内变形速度为23.9 mm/d.
工作面覆岩层间主关键层的破断回转运动,能显著影响工作面矿压显现,致使工作面来压变得十分强烈.基于中新甘庄煤矿8509工作面“12·14”大面积来压事件监测数据,判定关键层并对其运移规律进行研究总结.研究结果表明:中新甘庄煤矿8509工作面与煤层间含有2层硬岩层,其中厚度达82 m的中粗砂岩为层间主关键层,厚度为31 m的细粒砂岩为亚关键层;2#煤层上方的主关键层破断会造成较大冲击力,大于11#煤层上方的亚关键层破断所造成的冲击力.因此,“12·14”大面积来压可能是由于2#煤层等采空区遗留煤柱失稳引起的.
通过对预掘回撤通道末采关键参数的研究,得出隆德煤矿回撤通道关键参数还有进一步优化的空间,主回撤通道宽度可进一步缩小,探巷可以取消,混凝土底板强度应进一步增强,末采挂网使用聚酯纤维增强塑料网假顶,施工工艺简单、安全性高,具有广泛的推广价值.通过末采期间的矿压监测,得出回撤通道压力分布规律,为通道垛架选型和支护参数确定提供了依据.
以锦瑞煤矿8107面沿空掘巷为工程背景,采用现场调研、理论分析和数值分析相结合的方法,对复合顶板小煤柱掘巷围岩控制技术进行了系统研究,优化并重新设计了锚杆支护参数.综合工程类比、理论计算、数值模拟方法,最终确定锦瑞煤矿8107工作面运输顺槽窄煤柱护巷的合理煤柱宽度为6 m.同时,确定了锚杆、锚索的支护参数.
中煤平朔集团井工三矿39109工作面巷道布置在破碎带内,且煤层松软,在回采期间受扰动影响,支护困难.采用无线监测系统对巷道围岩变形及位移量进行了监测,并根据监测结果对围岩破碎区的支护方式进行了增加锚索、喷浆等优化.现场观测表明,优化后的巷道围岩变形及位移得到了有效地控制,能够保障矿井的安全生产.
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