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华阳五矿局部发育陡倾挠曲、陷落柱发育,在掘进过程中极易出现煤岩层破碎、瓦斯地质异常等现象,对现有的煤巷掘进过构造施工方案进行了优化,采用了全新的施工工艺和支护技术方案,将支护效率提高40%,支护成本降低9.8%。
煤巷掘进过构造带施工技术优化研究
【摘 要】
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华阳五矿局部发育陡倾挠曲、陷落柱发育,在掘进过程中极易出现煤岩层破碎、瓦斯地质异常等现象,对现有的煤巷掘进过构造施工方案进行了优化,采用了全新的施工工艺和支护技术方案,将支护效率提高40%,支护成本降低9.8%。
【机 构】
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华阳新材料科技集团有限公司五矿
【出 处】
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山东煤炭科技
【发表日期】
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2021年7期
其他文献
为解决鑫源煤矿3~#煤高瓦斯、低透气性和抽采效果差等难题,在2301工作面回风顺槽进行水力冲孔卸压增透试验。基于水力冲孔卸压增透原理和2301工作面实际情况,设计了钻孔布置参数。现场试验结果表明:水力冲孔钻孔孔径扩大约5~8倍,平均单孔抽采流量增大约3.5倍,平均单孔抽采浓度提高约3.3倍,为3~#煤瓦斯治理措施的制定提供了参数依据。
为控制底板变形,提出了浅部围岩固化+深部高压注浆+混凝土固化技术,并在大西煤矿开拓巷道底鼓治理段进行工程应用。结果表明,底鼓现象的实质是巷道底板围岩中的裂隙不断发育,与巷道周围的应力变化、围岩岩性有关;底板注浆可以有效控制底鼓,巷道底板变形速度逐渐放缓,底板围岩自承载能力得到显著提升。
采用数值模拟软件模拟巷道围岩的应力场、位移场特征。研究表明,巷道所在岩层层面两侧及掘进面前方存在一个U型环状支承应力区;巷道围岩顶板、两帮最大塑性半径分别达到3 m、2.5 m;确定了顶部锚杆长度为3.0 m,帮部为2.5 m,间排距都为800 mm×800 mm;理论计算巷道顶板单位面积内需要锚杆为3根。
干河煤矿三采区辅助运输巷在掘进过程中将通过断层,为保证大巷的顺利掘进,使大巷能够安全地通过断层,在探究断层的构造特征后,设计“预注浆+巷道掘进+巷道支护+监测监控+补强支护”的过断层方案,确定合理的过断层施工工艺,采用“喷砼+锚杆(索)+金属网+钢丝绳”的方式对巷道进行支护,并对围岩表面变形情况进行监测。监测结果显示,断层位置处围岩表面均未产生过大变形量,巷道围岩的稳定性得到了有效保障。
为防止工作面回采通过冒落区时发生冒顶等事故,提出巷道支护补强和冒落区注浆加固的联合治理方式。提出巷道原有支护方案设计巷道的锚杆补强方案,并根据冒落区形态设计了注浆加固方案,最后通过对比注浆前后冒落区煤岩体赋存形态展开效果检验。结果表明:注浆后冒落区煤岩体围岩完整性显著提高。
为实现黄陵一号煤矿1009辅运顺槽的快速掘进,在保证施工安全的前提下提升掘进施工效率,针对掘进面条件设计了巷道锚杆索支护方案,提出了快速掘进与支护施工工艺,对原施工工艺进行了优化。现场工业性试验结果表明,巷道变形量在可控范围内,快速掘进与支护技术安全可靠,能够显著提升掘进施工效率。该技术可在相似地质条件的矿井推广应用。
针对山西离柳焦煤矿近距离煤层群回采巷道难以维护问题,通过现场监测和理论分析方法分析了回采巷道变形破坏特征及原因,提出了近距离煤层回采巷道支护设计优化方案。现场观测结果表明,中空注浆锚杆锚索联合支护方案提高了南翼回风大巷临近采空区围岩的控制效果。
陈四楼煤矿主井井筒出现井壁破裂、淋水现象,虽经过临时修复,但随着地层缓慢下沉,存在破裂、涌水、溃沙等风险。通过对表土层冻结封水、堵沙,井筒壁间、壁后注浆加固,破壁开槽安装可压缩装置,破壁立模灌浆+架设井圈进行永久修复,一次性解决了主井井壁破裂风险,为矿井长期安全、高效生产奠定了基础。
为了解决高瓦斯矿井工作面采空区瓦斯涌出问题,以高河能源E2306工作面为对象,研究提出采用高位大直径钻孔替代高抽巷进行采空区瓦斯治理,确定了高位大直径钻孔布置参数和施工工艺,并对抽采效果进行了井下试验分析。从瓦斯浓度、抽采混量和抽采纯量进行分析对比,高位大直径钻孔替代高抽巷抽采效果更好。