煤层开采与1000kV特高压输电杆塔地基稳定性影响研究 被引量：13

1

作者 张勇 高文龙 赵云云 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1063-1067,共5页

晋东南至南阳段1000kV特高压输电线路途经山西煤田采空区和规划区,为评价规划区煤层开采对已建输电杆塔地基稳定性的影响,根据现场收集的资料、利用FLAC3D数值方法对特高压线路N165输电杆塔下部3号煤层进行开采模拟。结果表明,开采3号... 晋东南至南阳段1000kV特高压输电线路途经山西煤田采空区和规划区,为评价规划区煤层开采对已建输电杆塔地基稳定性的影响,根据现场收集的资料、利用FLAC3D数值方法对特高压线路N165输电杆塔下部3号煤层进行开采模拟。结果表明,开采3号煤层将对输电杆塔地基稳定性造成影响,地表最大沉降为3.7m,输电杆塔基础沿线最大倾斜为9.2‰,开采过程中如杆塔基础不采取抗变形措施,杆塔基础倾斜将会危及到特高压输电线路的稳定。 展开更多

关键词 煤层开采 1000KV特高压 输电杆塔 地基稳定性 FLAC3D

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7m大采高综采工作面导水断裂带发育规律研究 被引量：23

2

作者 杨俊哲 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期61-66,共6页

为研究西部浅埋煤层大采高综采条件下导水断裂带的发育规律,以大柳塔煤矿5-2煤层7m大采高综采工作面为研究对象,采用数值模拟、理论计算分析、钻孔冲洗液漏失量分析和数字全景钻孔成像观测等方法。结果表明：导水断裂带发育高度与覆岩... 为研究西部浅埋煤层大采高综采条件下导水断裂带的发育规律,以大柳塔煤矿5-2煤层7m大采高综采工作面为研究对象,采用数值模拟、理论计算分析、钻孔冲洗液漏失量分析和数字全景钻孔成像观测等方法。结果表明：导水断裂带发育高度与覆岩赋存结构类型、工作面长度以及主关键层位置距煤层高度等因素有关,工作面尺寸的变化对覆岩导水断裂带影响较大,同样7 m大采高条件下,工作面长度为147.5 m时,导水断裂带发育高度为68.76 m,为采高的9.82倍;工作面长度为301m时,导水断裂带发育高度远超出理论值,断裂带高度为137.32 m,为采高的19.62倍。5-2煤层采后实测导水断裂带发育高度为68.76-137.32 m,裂采比为10.1-20.2。 展开更多

关键词 浅埋煤层 7m大采高综采 导水断裂带 钻孔成像 “三带”分布 保水采煤

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年产千万吨300m长综放工作面开采技术 被引量：11

3

作者 王振军 张忠温 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第3期32-35,共4页

为实现矿井年产千万吨的目标,以平朔井工一矿浅埋深、两硬条件下的特厚煤层为例,介绍了采用国产成套装备为主的300 m长综放工作面安全高效开采技术,结合工作面矿压显现、支架适应性、顶煤冒放性等指标,评价了特厚煤层千万吨300 m长综放... 为实现矿井年产千万吨的目标,以平朔井工一矿浅埋深、两硬条件下的特厚煤层为例,介绍了采用国产成套装备为主的300 m长综放工作面安全高效开采技术,结合工作面矿压显现、支架适应性、顶煤冒放性等指标,评价了特厚煤层千万吨300 m长综放工作面安全高效开采效果。结果表明:采用300 m长工作面综放开采的采煤方法,确定割煤高度为3.8 m、放煤高度为8.7 m,通过合理配套工作面设备,工作面平均日产4万t左右,平均月产108万t,最高月产118万t,平均年产1 200万t以上,工作面采出率88.98%,实现了单工作面年产1 000万t以上的目标。 展开更多

关键词 特厚煤层 浅埋深 两硬煤层 千万吨工作面 300 m长综放工作面

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煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想 被引量：222

4

作者 康红普 王国法 +7 位作者 姜鹏飞 王家臣 张农 靖洪文 黄炳香 杨宝贵 管学茂 王志根 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1789-1800,共12页

深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向。在分析煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术现状和问题的基础上,围绕安全、高效开采这一主题,综合考虑巷道和采煤工作面相互影响,以合理加大工作面长度,实现生产集约化,降低掘进率、提高煤... 深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向。在分析煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术现状和问题的基础上,围绕安全、高效开采这一主题,综合考虑巷道和采煤工作面相互影响,以合理加大工作面长度,实现生产集约化,降低掘进率、提高煤炭回收率为思路,提出要解决的关键科学问题与技术构想。关键科学问题有4个:千米深井巷道围岩大变形机理;巷道围岩支护―改性―卸压协同控制原理;350 m超长工作面应力与覆岩结构演化机理;超长工作面多信息融合智能开采模式,为千米深井围岩控制及智能开采提供理论基础。针对千米深井巷道围岩高应力、强采动的特点,提出巷道支护―改性―卸压"三位一体"协同控制技术,实现高预应力、高强度、高冲击韧性锚杆主动支护,高压劈裂注浆主动改性及水力压裂主动卸压的"三主动"协同作用,解决千米深井巷道围岩控制难题。针对千米深井超长工作面开采过程中覆岩分区破断、矿压动态迁移的特点,以围岩控制为核心,研发液压支架抗冲击技术,开发超长工作面多信息融合的液压支架自适应群组协同控制技术与装备,并系统集成采煤机等其他工作面设备,最终形成千米深井超长工作面智能开采成套技术体系,为深部煤炭资源安全、高效、高回收率开采提供理论与技术保障。 展开更多

关键词 千米深井 围岩控制 支护—改性—卸压 超长工作面 智能开采 液压支架 群组协同控制

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煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题 被引量：105

5

作者 刘泉声 黄兴 +1 位作者 时凯 刘学伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2006-2013,共8页

为解决超千米深井巷道建设面临的严峻挑战,通过对现有的巷道掘进、支护技术与全断面岩石隧道掘进机(TBM)技术对比分析,结果表明:全断面岩石隧道掘进机优势明显,且满足超千米深井巷道建设的需求,现代化大型矿井也具备引入全断面掘进机的... 为解决超千米深井巷道建设面临的严峻挑战,通过对现有的巷道掘进、支护技术与全断面岩石隧道掘进机(TBM)技术对比分析,结果表明:全断面岩石隧道掘进机优势明显,且满足超千米深井巷道建设的需求,现代化大型矿井也具备引入全断面掘进机的条件,将TBM引入超千米深井巷道建设,在解决所涉及的关键岩石力学和机械制造问题后加以改进,称之为全断面岩石巷道掘进机(RBM——Full Face Roadway Boring Machine)。由于煤矿深部巷道的建设环境与隧洞建设环境存在显著差异,RBM施工将面临两大关键问题——卡盾和刀盘破岩问题。为了揭示RBM卡盾机理,指出了其关键岩石力学问题,包括超千米深井巷道RBM开挖卸荷路径下围岩挤压大变形机理,护盾周围围岩挤压变形分布规律,围岩-护盾-支护相互作用机理,卡盾判据,卡盾防治理论及方法。 展开更多

关键词 超千米深井 全断面岩石巷道掘进机 岩石力学 卡盾 破岩

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千米深井大倾角煤层综放采场矿压显现实测研究 被引量：24

6

作者 孟宪锐 问荣峰 +1 位作者 刘节影 张宝优 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第11期14-17,21,共5页

针对开滦赵各庄矿3237深部大倾角综放工作面的矿压显现和围岩活动规律进行了全面的实测研究,通过多种观测手段和研究方法,获得了大量的观测数据,初步掌握了大采深大倾角厚煤层条件下综放开采工作面矿压显现的基本规律与顶板的运移特征,... 针对开滦赵各庄矿3237深部大倾角综放工作面的矿压显现和围岩活动规律进行了全面的实测研究,通过多种观测手段和研究方法,获得了大量的观测数据,初步掌握了大采深大倾角厚煤层条件下综放开采工作面矿压显现的基本规律与顶板的运移特征,得出了大采深与大倾角回采巷道变形与支承压力的分布特征。 展开更多

关键词 千米深部 大倾角 综放开采 矿压显现

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高性能无机-有机复合注浆材料研究 被引量：33

7

作者 管学茂 张海波 +6 位作者 杨政鹏 李海艳 路建军 狄红丰 帅波 徐驰 王国普 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期902-910,共9页

针对千米深井巷道围岩大变形控制难题,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中要求注浆改性材料具有“高渗透、高强度、高黏结”性能。“高渗透”可以通过减小粒度、增加界面润湿性来实现;“高强度”可以通过优选快速水化矿... 针对千米深井巷道围岩大变形控制难题,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中要求注浆改性材料具有“高渗透、高强度、高黏结”性能。“高渗透”可以通过减小粒度、增加界面润湿性来实现;“高强度”可以通过优选快速水化矿物,添加纳米增强材料来实现;“高黏结”可以通过添加有机调节剂,增加界面润湿并形成强化学键来实现。本文以超细化的硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比研发了无机注浆材料,材料粒径D 95<7.0μm,最佳配比为硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰质量比5∶4∶1;合成了纳米锂铝类水滑石增强材料,具有锂离子增强和纳米晶核诱导结晶双重协同增强作用,当掺量为无机注浆材料质量的2%时,抗压强度提高145%,达到12.3 MPa;采用“一锅法”合成了两亲性有机调节剂,掺量为无机注浆材料质量的3%时,可以将水与煤表面接触角从72.80°减小到19.23°,并在注浆材料与裂隙表面间形成氢键作用,显著改善界面润湿性,增加界面黏接强度。以无机注浆材料、纳米锂铝类水滑石、有机调节剂按95%,2%,3%的质量百分比混合制备了微纳米注浆材料,材料初、终凝时间分别为8.0,13.0 min,2 h抗压强度为10.2 MPa,煤的黏结强度大于煤自身拉伸断裂强度。微纳米注浆材料在口孜东矿进行了超前注浆应用,可以良好注入10μm开度的裂隙,与裂隙表面结合紧密,锚杆拉拔力由注浆加固前的37 kN提高到注浆后的145 kN。 展开更多

关键词 千米深井 微纳米注浆材料 纳米增强 有机调节剂 黏结强度

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千米深井复杂地质条件下煤层瓦斯压力测定 被引量：8

8

作者 张淦星 杨胜强 +3 位作者 展勇 伦嘉云 赵欢欢 夏春波 《矿业安全与环保》 北大核心 2015年第3期71-73,77,共4页

为了准确测定千米深井中煤层瓦斯压力,对现行钻孔封孔工艺的优缺点进行了分析,并把这些封孔工艺的优点结合起来,提出了三次注浆封孔工艺技术,结合主动测压技术,可快速准确地测定煤层瓦斯压力。该技术在梁宝寺井田进行试验,成功测定了梁... 为了准确测定千米深井中煤层瓦斯压力,对现行钻孔封孔工艺的优缺点进行了分析,并把这些封孔工艺的优点结合起来,提出了三次注浆封孔工艺技术,结合主动测压技术,可快速准确地测定煤层瓦斯压力。该技术在梁宝寺井田进行试验,成功测定了梁宝寺井田的煤层瓦斯压力,对梁宝寺井田的瓦斯治理提供了理论依据。 展开更多

关键词 瓦斯压力测定 三次注浆 封孔工艺 千米深井

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千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践 被引量：6

9

作者 胡兆锋 刘金亮 +2 位作者 李兴东 张宗文 井绪平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第4期36-39,共4页

针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30... 针对华丰煤矿开采深度达1150m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108mm、深度30m、孔间距2.5m的煤层大直径卸压钻孔等措施,当准备工作面煤层应力降低30%～50%后,再在工作面回采过程中通过微震监测、矿震监测、地音监测、应力监测和钻屑法监测等技术进行监测。实践证明,对准备工作面实施区域卸压和冲击地压监测技术,可有效防止破坏性冲击地压的发生。 展开更多

关键词 冲击地压 千米深井 强冲击煤层 上下解放层 大直径卸压钻孔

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我国深井快速建井综合技术 被引量：58

10

作者 洪伯潜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2006年第1期8-11,共4页

我国煤炭垣藏深度在1000—2000m的约占总储量的53．2％，深井建设的平均深度有加速增长的趋势。结合深井快速建井的几个代表性工程介绍钻井法和冻结法凿井技术在深井建设中的应用。探讨了深井建设中支护技术、通风降温技术、防治水技术... 我国煤炭垣藏深度在1000—2000m的约占总储量的53．2％，深井建设的平均深度有加速增长的趋势。结合深井快速建井的几个代表性工程介绍钻井法和冻结法凿井技术在深井建设中的应用。探讨了深井建设中支护技术、通风降温技术、防治水技术、施工工艺与装备技术等问题。 展开更多

关键词 深井建井技术 千米立井 “三同时” 特殊凿井

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微纳米无机注浆材料研发与应用 被引量：20

11

作者 张海波 狄红丰 +6 位作者 刘庆波 侯成岩 郑冬冬 柴虎成 周宏范 刘浪 管学茂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期949-955,共7页

随着煤矿开采深度的增加,千米深井巷道围岩大变形控制难题急需解决,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中注浆“改性”环节要求注浆材料具有高渗透性和早强性。以硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比和... 随着煤矿开采深度的增加,千米深井巷道围岩大变形控制难题急需解决,提出了支护-改性-卸压“三位一体”协同控制技术,其中注浆“改性”环节要求注浆材料具有高渗透性和早强性。以硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰为主要原料,通过优化配比和超细粉磨方法研发了具有早强、高渗透性的微纳米无机注浆材料,测试了材料粒径、比表面积、抗压强度、泌水率和凝结时间;采用自制的注浆模拟系统测试了微纳米无机注浆材料注浆加固煤体效果;在中煤新集口孜东矿进行了现场应用。材料性能实验结果表明,硫铝酸盐水泥熟料、石膏、石灰三者最优质量比为10∶8∶2,经超细化加工,材料粒径达到6.7μm,比表面积为1200 m 2/kg,达到微纳米级别;水灰比为1.0时,6 h抗压强度达到6.8 MPa,泌水率低至2.8%,初凝时间为10 min。煤体注浆加固模拟实验结果表明,注浆前后煤样强度提高24.4%;现场工程应用结果表明,注浆前后锚杆拉拔力提高了2倍,浆液大量填充煤体裂隙,提高了煤体完整性,扫描电镜观察说明浆液可以通过10μm裂隙,渗透性良好。与传统水泥基注浆材料相比,微纳米无机注浆材料具有更高的渗透性和早期强度;与有机化学注浆材料相比,微纳米无机注浆材料为无机矿物材料,不燃,具有更低的成本和使用安全性。 展开更多

关键词 千米深井 微纳米无机注浆材料 模拟注浆 强度 锚杆拉拔

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深井大断面松软破碎围岩巷道稳定性控制技术 被引量：10

12

作者 张传恕 杜计平 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第12期19-22,26,共5页

针对孙村煤矿埋深1 300 m的-1 100 m水平西大巷围岩松软破碎现状,为改善大巷掘进期间矿压显现强烈的状况和降低巷道开掘后围岩的流变速度,使巷道围岩变形得到有效控制,通过采取高强让压锚杆、增加锚杆长度、锚杆安装时施加预紧力等措施... 针对孙村煤矿埋深1 300 m的-1 100 m水平西大巷围岩松软破碎现状,为改善大巷掘进期间矿压显现强烈的状况和降低巷道开掘后围岩的流变速度,使巷道围岩变形得到有效控制,通过采取高强让压锚杆、增加锚杆长度、锚杆安装时施加预紧力等措施,使用快速高预紧力高强度新型锚索实施二次支护,并使用管缝式锚杆对西大巷实施超前支护及先喷后锚的施工顺序。试验结果表明:巷道开掘70 d后,顶板最大下沉量65 mm,最大底鼓量312 mm,两帮最大移近量111 mm,巷道两帮移近速度大多控制在1.0 mm/d以下,极松软破碎段控制在1.5 mm/d以下,埋深1 300 m的大断面松软破碎巷道围岩变形巷道得到有效控制。 展开更多

关键词 千米深井 松软破碎围岩 大断面巷道 围岩控制

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千米深井大倾角特厚煤层综放开采技术实践 被引量：2

13

作者 李建民 章之燕 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第10期29-32,共4页

为实现千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采,应用相似材料模拟、数值模拟和现场试验等手段,研究了影响千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采的工艺参数、顶板顶煤运移规律、矿山压力规律。通过试验得出二采一放、多轮间... 为实现千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采,应用相似材料模拟、数值模拟和现场试验等手段,研究了影响千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采的工艺参数、顶板顶煤运移规律、矿山压力规律。通过试验得出二采一放、多轮间隔、由下而上的最佳放煤方式,同时掌握了大倾角特厚煤层放顶煤开采的工艺参数和矿压显现规律,实现了安全开采。 展开更多

关键词 千米深井 大倾角 特厚煤层 综合机械化开采

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千米深井充填开采技术及装备研究与应用 被引量：12

14

作者 刘建功 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第9期58-61,65,共5页

针对深部煤炭开采产生的地压大、巷道围岩变形剧烈、冲击地压强度和频率增加等问题,冀中能源集团从千米深井充填开采的矿压显现规律研究入手,设计开发了具有密实推压功能的充填液压支架、采充平行作业充填工艺和大垂深充填材料输送系统... 针对深部煤炭开采产生的地压大、巷道围岩变形剧烈、冲击地压强度和频率增加等问题,冀中能源集团从千米深井充填开采的矿压显现规律研究入手,设计开发了具有密实推压功能的充填液压支架、采充平行作业充填工艺和大垂深充填材料输送系统,并针对千米深井的开采实际,运用高水材料进行充填开采,形成了千米深井充填开采的完整技术体系。在邢东矿的实践表明:千米深井充填开采技术及装备的应用,有效控制了巷道围岩变形,解决了大埋深煤层开采对地表破坏面积大的难题,保护了生态环境。 展开更多

关键词 千米深井 充填开采 冲击地压 高水材料

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高瓦斯千米深井安全高效绿色开采技术研究 被引量：9

15

作者 魏思祥 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期85-89,共5页

为解决煤矿深部开采瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高、煤层透气性低,以及开采极薄煤层作为保护层产生大量矸石和薄煤层无法有效回收利用等问题,针对十二矿复杂煤层动力灾害机理、煤与瓦斯协同安全高效开采以及采动环境低损害开采... 为解决煤矿深部开采瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高、煤层透气性低,以及开采极薄煤层作为保护层产生大量矸石和薄煤层无法有效回收利用等问题,针对十二矿复杂煤层动力灾害机理、煤与瓦斯协同安全高效开采以及采动环境低损害开采进行研究,实施薄煤层开采作为保护层,实现多煤层开采的区域消突和煤矿瓦斯的综合抽采利用。在此基础上,配套井下岩石分选工艺及回填开采工艺,在实现安全高效开采的同时,减少采动环境损害,解决大量矸石污染环境的问题。保护层开采治理的工作面在单产上,较低位巷冲孔治理工作面单产量提高30%;煤矸分选回填年减投增效和瓦斯发电及余热利用经济效益显著,实现千米深井安全高效绿色开采。 展开更多

关键词 千米深井 保护层开采 沿空留巷 Y型通风 井下分选 矸石回填

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超千米深井大巷多维联合支护技术 被引量：1

16

作者 赵兵文 杨军辉 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期32-34,39,共4页

针对千米深井地压大、支护难以单一利用锚网支护解决这一难题,在详细分析邢东矿千米深井支护现存问题的基础上,对如何充分发挥锚网支护、环形支架和水泥注浆等支护技术优点和提高支护效果进行了研究,提出了多维联合支护技术,采用锚网梁... 针对千米深井地压大、支护难以单一利用锚网支护解决这一难题,在详细分析邢东矿千米深井支护现存问题的基础上,对如何充分发挥锚网支护、环形支架和水泥注浆等支护技术优点和提高支护效果进行了研究,提出了多维联合支护技术,采用锚网梁支护配合U型钢环形支架、喷浆和巷道壁后注浆,使巷道支护体可以形成一个多层有效组合拱,达到提高围岩强度、改善锚网梁支护的综合效果。围岩平均变形速度由之前的2.9 mm/d降低到0.6 mm/d,大幅减少了巷道维修量,支护效果良好。 展开更多

关键词 千米深井 多维联合支护 U型钢环形支架 支架后充填 巷道壁后注浆

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深井巷道围岩L型钻孔地面预注浆加固技术 被引量：36

17

作者 袁辉 邓昀 +6 位作者 蒲朝阳 安许良 程真富 陈远坤 周卫金 王从平 黄剑 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第7期10-13,17,共5页

为提高深井巷道围岩的稳定性和支护体系的安全性,提出采用定向钻进L型钻孔地面预注浆加固技术,其关键技术包括L型钻孔技术、水平孔止浆技术、新型加固浆液研制等,重点介绍了L型钻孔技术中的钻孔装备、测斜定向装备和钻井泥浆质量控制技... 为提高深井巷道围岩的稳定性和支护体系的安全性,提出采用定向钻进L型钻孔地面预注浆加固技术,其关键技术包括L型钻孔技术、水平孔止浆技术、新型加固浆液研制等,重点介绍了L型钻孔技术中的钻孔装备、测斜定向装备和钻井泥浆质量控制技术。应用此技术对信湖煤矿井底车场的中央泵房、变电所进行了注浆加固,实现了垂深999 m水平段注浆加固距离200 m。结果表明该技术可在明显减少地面预注浆孔数的基础上,大幅提高单孔注浆范围和注浆效果,单孔造斜段注浆量可达1 459 m3,水平加固段注浆量可达955.5 m3,确保了深井巷道围岩的稳定性。 展开更多

关键词 千米深井 L型钻孔 注浆加固 止浆技术

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千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研发与实践 被引量：28

18

作者 张振峰 康红普 +5 位作者 姜志云 李文洲 姜鹏飞 蔡瑞春 朱阳涛 王军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期972-981,共10页

高压劈裂注浆改性技术通过注浆改性方法可提高围岩自承能力,是巷道围岩“支护-改性-卸压”协同控制技术的重要一环。针对口孜东矿121302运输巷锚杆支护效果差,常规注浆方法无法注入巷道围岩等难题,开展了千米深井巷道高压劈裂注浆改性... 高压劈裂注浆改性技术通过注浆改性方法可提高围岩自承能力,是巷道围岩“支护-改性-卸压”协同控制技术的重要一环。针对口孜东矿121302运输巷锚杆支护效果差,常规注浆方法无法注入巷道围岩等难题,开展了千米深井巷道高压劈裂注浆改性技术研究与实践。开发高压劈裂注浆工艺,研制高压劈裂注浆装备,试制的矿用气动注浆泵最大工作压力超过30 MPa,采用微纳米无机有机复合改性材料,经过超细加工,95%的粒径≤9μm,在121302运输巷掘进工作面进行高压注浆改性试验,对注浆压力-流量变化规律、注浆量、浆液扩散半径等参数统计分析,对注浆改性后的效果进行了测试评价。试验结果表明:注浆压力与注浆流量是劈裂注浆的主控因素;掘进工作面超前注浆平均启劈压力在22 MPa左右;滞后掘进工作面6~8 m注浆,适当降低排量,注浆过程进入高压微劈裂-渗透注浆阶段,增强注浆效果。高压劈裂注浆改性工艺解决了高应力低渗透软岩“注不进”的难题,保证锚杆索锚固质量,改善新掘巷道成型。巷道围岩改性效果理想:现场取样SEM扫描电镜细观形貌分析可发现,高压劈裂注浆工艺下,新型微纳米有机无机复合改性材料可注入最小约2μm宽度的裂隙;浆液水化固结体密实并与煤界面结合致密;纳米压痕试验证明煤浆界面区弹性模量高于煤,致裂重新黏合后的煤体力学性能强于之前。 展开更多

关键词 千米深井 劈裂注浆 注浆加固 围岩改性

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深井孤岛工作面巷道围岩采动应力分区演化特征 被引量：33

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作者 程利兴 姜鹏飞 +4 位作者 杨建威 朱阳涛 郑仰发 张镇 李冰冰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4078-4086,共9页

针对深井孤岛工作面煤巷大变形问题,采用现场实测手段研究了回采过程中巷道和采空区应力动态演化规律以及巷道围岩变形破坏演化特征。研究结果表明:深井孤岛工作面巷道围岩应力演化与变形破坏具有显著的阶段性特征,工作面前方大于250 m... 针对深井孤岛工作面煤巷大变形问题,采用现场实测手段研究了回采过程中巷道和采空区应力动态演化规律以及巷道围岩变形破坏演化特征。研究结果表明:深井孤岛工作面巷道围岩应力演化与变形破坏具有显著的阶段性特征,工作面前方大于250 m范围,巷道围岩未受采动影响,围岩应力变化较小且变形主要集中在底板与煤柱肩窝;工作面前方100~250 m支护结构受力增大,巷道浅部围岩破碎,顶底板移近及煤柱内挤变形突出,巷道出现明显的非对称变形破坏;工作面前方100m为强烈采动影响阶段,尤其是在工作面前方20~22m围岩垂直应力与空间主应力变化比较剧烈,顶底板移近与两帮内挤变形更加突出,巷道围岩表现出明显的大变形破坏特征。根据采空区应力分区特征分析了顶板覆岩结构的动态演化过程。结合应力与变形破坏演化特征,提出了巷道支护对策,以期为深井巷道围岩控制提供一定指导。 展开更多

关键词 千米深井 覆岩结构 大变形 应力演化 孤岛工作面

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千米深井大断面一次爆破成巷及围岩控制技术 被引量：3

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作者 魏礼刚 张辉 孙永慧 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第2期5-8,共4页

为解决千米深井高应力大断面巷道掘进速度缓慢及巷道围岩控制难度大的问题,采用地应力测试、数值模拟及现场观测的方法,分别对大断面巷道分阶梯爆破成巷和一次爆破成巷的围岩应力、位移及塑性破坏特征进行了研究,并对2种成巷方式采用同... 为解决千米深井高应力大断面巷道掘进速度缓慢及巷道围岩控制难度大的问题,采用地应力测试、数值模拟及现场观测的方法,分别对大断面巷道分阶梯爆破成巷和一次爆破成巷的围岩应力、位移及塑性破坏特征进行了研究,并对2种成巷方式采用同种支护条件下巷道表面位移进行观测。结果表明:一次爆破成巷避免了爆破扰动对巷道围岩多次爆破扰动破坏,巷道围岩变形相对容易控制,且施工工艺较简单,掘进速度可由0.67 m/d提高至2.00～3.00 m/d。 展开更多

关键词 千米深井 大断面 一次爆破成巷 分阶梯爆破成巷 围岩控制

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