【摘 要】
：
针对含软泥夹层灰岩顶板巷道围岩原位强度低、完整性差的特点,探讨了其变形破坏的内在原因,提出了“双层承载拱”加固机理及“锚-架-喷”协同控制技术;将矩形断面巷道优化为拱形断面,通过提高锚杆(索)的强度和刚度、施加高预紧力,在围岩体内部形成“深部承载拱”结构;同时在巷道中架设U型钢可缩性支架,使其在巷道表面形成“浅部承载拱”结构;最后采用混凝土喷层封闭巷道表面,防止围岩风化和遇水软化,充分发挥“双层承载拱”结构的承载能力,以实现巷道的长期稳定。现场实践表明:采用以“锚-架-喷”为基础的
【机 构】
：
晋城蓝焰煤业股份有限公司成庄矿,中煤科工开采研究院有限公司,天地科技股份有限公司开采设计事业部
【基金项目】
：
中煤科工开采研究院有限公司科技创新基金资助项目(2020KCMS03),国家自然科学基金资助项目(51804159)。
论文部分内容阅读
针对含软泥夹层灰岩顶板巷道围岩原位强度低、完整性差的特点,探讨了其变形破坏的内在原因,提出了“双层承载拱”加固机理及“锚-架-喷”协同控制技术;将矩形断面巷道优化为拱形断面,通过提高锚杆(索)的强度和刚度、施加高预紧力,在围岩体内部形成“深部承载拱”结构;同时在巷道中架设U型钢可缩性支架,使其在巷道表面形成“浅部承载拱”结构;最后采用混凝土喷层封闭巷道表面,防止围岩风化和遇水软化,充分发挥“双层承载拱”结构的承载能力,以实现巷道的长期稳定。现场实践表明:采用以“锚-架-喷”为基础的
其他文献
为提高煤矿开采过程中对底板水的监测能力,在现有的采场底板水监测系统的基础上进行改进.选用具有多通道数据采集和多装置数据联合反演的超高密度电法,最大程度上提高数据采集能力,提供更为丰富地质信息;反演过程中同时施加光滑约束与背景约束提高反演的稳定性,构造的反演方程引入正则化因子提高方程泛化能力,以此使反演效果更加精确.同时利用工作面巷道钻孔内埋设的电极、电缆,按一定的时间间隔进行监测获取不同时间工作面底板电阻率变化情况,以此推测地下体水运移情况;结合矿压周期变化及钻孔注浆资料分析底板水运移的原因,实现煤矿回采
边坡岩体内岩桥对边坡稳定性具有控制作用,为探究节理岩桥变形破坏特征及裂隙扩展机制,通过在完整试样端部预制裂隙以形成中部岩桥,并结合数字图像相关技术,分析了岩桥裂隙起裂、扩展、贯通规律及微观损伤演化特征,同时利用断裂力学理论揭示了岩桥裂隙扩展机制。结果表明:岩桥试样破裂过程划分为5个阶段,且应力-应变曲线出现“峰前波动”和“峰后阶梯式”下降特征;岩桥试样破坏过程为下部倾斜裂隙首先起裂,而后偏转一定角度向上扩展,且裂隙是逐级扩展的;岩桥试样的破坏都是由其前期的损伤累积所导致,裂隙尖端形成的局部高应变区
提出了超前深孔注浆加固技术;利用VAE乳液对水泥基材料进行改性,通过轴拉试验及立方体抗压试验,研究了不同掺量VAE乳液对水泥基材料与煤体界面黏结强度及水泥基材料固结煤体的抗压强度的影响;结合微观电镜扫描,分析了VAE改性水泥基材料结石体与煤体界面过渡区的微观结构特征。研究结果表明:复合浆液水灰比随聚灰比的增大呈现出先降低后增长的趋势,VAE乳液提高了浆液与煤体界面黏结强度及浆液固结煤体试块的抗压强度;掺入VAE乳液,使水泥浆液的孔隙率降低,提高了强效应层结构的密实性;VAE乳液会扩散至普通水泥浆内部形成聚
基于云计算及大数据技术,提出了贵州煤矿智能化系统运维服务平台的设计构想;采用B/S结构设计了包括采集层、支撑层、应用层、用户层及标准规范体系和安全运维保障2大体系的平台总体架构;构建了包括监测及故障分析、煤矿企业服务、运维派单、运维人员物资管理、运维机构服务、信息发布、培训服务、运维调度指挥、运维服务监管、运维后台管理以及手持终端APP等在内的平台子系统;详细阐述了平台构建的关键技术和业务流程。
提出了井下风致振动压电能量收集技术为矿用无线低功耗传感器提供自供电方案。井下风致振动压电能量收集技术是利用压电材料的压电特性收集巷道内的风致振动能量,通过整流电路、滤波电路、调压电路、稳压电路和充电电路,将不规则的压电振动交流电捕获存储为可用的直流电,从而现实将巷道内风能转换为可用的直流电能。通过试验验证,矿用风致振动能量收集装置在风速为2.00~8.00 m/s内,储能设备输出电压为3.8~8.4 V,能够满足矿用无线低功耗传感器的供电需求。
为了研究不同低温对煤岩力学及声发射特性的影响,以阳泉新景煤矿15#煤层无烟煤所制备的原煤为研究对象,利用自主研发的WYS-800微机控制电液伺服单轴试验装置、低温冷冻环境箱及美国物理声学公司的声发射试验装置,深入分析了在20、0、-20、-40、-196℃(液氮)处理过程中煤样的力学及声发射特性。结果表明:原煤煤样峰值强度与损伤强度随冷处理温度降低呈先升高后减小趋势;损伤强度/峰值强度的比值随着温度地降低不断增大,说明随着冷冲击温度的降低煤样更易破裂;在0~-20℃,煤样破坏形式复杂,脆性特性明显;温度降
针对煤矿事故中解救被困人员效率不高的钻井工艺问题,分析了影响快速钻进的因素。通过救援用车载钻机模块化和智能化技术,开发了一种钻具快速拧卸装置;装置可支持多种规格直径钻具快速通过并实现了节省辅助作业时间的高效对中、夹持、自动拧卸功能。对模块化平台的具体机械结构进行了优化,采用了井口平台自动调平策略,形成了一键自动化拧卸装置;快速拧卸钻具装置可与主机快速拼装,实现了节省救援时间,快速钻具拧卸的目的。
针对有线随钻测量装置的中心通缆钻杆制造成本高、通缆接头易损坏等问题,研制了一种矿用电磁波随钻测量装置。该装置由专用工控机、测量探管、电磁传输探管等部件组成,以钻杆和地层为传输信道,并采用智能电源管理单元延长仪器工作时间。煤矿井下试验结果表明:电磁随钻测量系统工作稳定、测量数据准确、电磁传输可靠,且无需使用中心通缆钻杆,既提高了井下定向钻进的可靠性又显著降低了钻进成本,满足煤矿井下各类定向钻孔的随钻测量要求。
为实现掘进工作面煤与瓦斯突出风险快速、准确预警,借助工作面瓦斯涌出特征与突出“三要素”之间变化关系建立了含地应力系数、瓦斯体积分数及瓦斯涌出系数等参数的实时预警指标体系;将SVM、PSO 2种算法结合构建了PSO-SVM突出预警模型,界定了突出预警等级标签的划分原则;在此基础上融合Spark大数据平台开发了掘进工作面突出预警系统,系统包括模型管理、风险识别及Spark配置等8个模块。以贵州某矿掘进工作面监测监控系统为数据源,筛选其中1 059组预警指标及对应预警等级标签导入数据挖掘模型进行智能化学习及
针对煤矿小断面硬岩巷道传统爆破施工过程中打孔效率低,劳动强度大,安全性低的问题,研制了一种适用于小断面硬岩巷掘进用远控钻机,钻机由钻机本体与电控系统组成;钻机本体集主机、泵站、履带车体、附属部分等部件于一体,结构紧凑、体积小;电控系统包括操控台、遥控器、控制柜、传感器组和电磁启动器,可以实现钻机的远程控制以及状态监测。试验表明:该远控钻机布局合理,操作灵活,可实现远程控制并能实现钻机状态监测,为提高小断面硬岩巷道掘进施工效率,减少劳动强度,提升安全性提供了借鉴。