摘要：巷道围岩变形监测是评价巷道支护质量、优化支护参数和保障顶板安全的重要手段。当大量安装围岩变形监测传感器进行监测时,经常遇到无稳定外部交流电源供电且布线繁琐等问题,为此开发了一种微功耗定时采样的围岩变形监测系统。采用电池供电和ZigBee无线传输方案,通过本质低功耗设计、软件优化设计和电源管理降低系统功耗。实测结果验证该系统最低工作电流可达到微安级,系统不需要更换电池就可以正常工作3年以上。

摘要：古书院矿94206巷经受临近工作面回采动压影响后围岩破碎、变形严重,无法继续正常使用,而该巷仍需服务于本工作面回采。针对这种情况,综合运用现场调查、围岩窥视和理论分析的方法,进行了巷道围岩变形机理分析,提出了巷道围岩控制措施。认为巷道变形是由围岩结构面发育、采动影响和原有支护强度较低等因素综合作用引起的,围岩变形控制的关键是抑制围岩的不连续变形,避免破碎围岩的进一步恶化、离层和错动,将围岩保持为一个整体,提高围岩的自承载能力。采用高预应力锚杆锚索联合支护系统进行了井下现场试验,结果表明,在加固维修和二次动压影响期间巷道变形量均处于可控范围。

摘要：以某矿S2205综放工作面为例,通过长期现场观测并结合数值模拟对综放工作面的瓦斯涌出规律进行研究,得到S2205工作面瓦斯涌出量的不同来源及各自所占比例,其中采空区内的瓦斯涌出量约占到工作面风排瓦斯涌出量的48.1%。同时对开采初期和正常回采期间的瓦斯涌出变化情况进行了统计和分析,发现瓦斯涌出量的变化与工作面矿压显现有着直接的联系,基本顶的垮落造成工作面前方煤体裂隙扩大和增加,并挤压采空区而导致瓦斯涌入工作面,造成工作面瓦斯涌出量的增大甚至超限。通过对综放工作面瓦斯涌出规律的分析,可以为高瓦斯综放工作面的瓦斯防治提供指导依据。

摘要：根据刀柱工作面煤柱与空区相间布置的特点,提出刀柱工作面充填开采的技术思路是将整个过程分为煤房开采和煤柱回收2个阶段进行。煤柱的回收是在第1阶段充填形成的充填体柱支撑顶板条件下实现。由于刀柱工作面采留尺寸均较小,为确保煤柱(充填体柱)稳定性,对空区的充填须及时进行。介绍了2个阶段开采与充填最大间隔宽度及充填体强度指标的确定方法:应用扩大压力拱理论计算第1阶段未充填区煤柱载荷和第2阶段未充填区充填体柱载荷,结合煤柱(充填体柱)稳定性系数确定工作面第1,2阶段开采与充填最大间隔宽度以及第1阶段充填体强度,最后采用数值模拟根据地表移动变形控制要求确定第2阶段充填体强度。

摘要：针对传统的巷道锚网和锚杆支护质量有线监测系统存在施工危险、断线频繁、维护困难的问题,设计了一种巷道支护质量无线监测系统,该系统以巷道支护危险区域段面为监测对象,采用ZigBee和WiFi无线数据通信协议解决了主干网络的传输可靠性问题。现场应用结果表明,该系统安装维护简便,优化了巷道支护参数,提高了回采安全性。

摘要：针对寺河矿二号井15号煤层大巷受叠加应力影响导致巷道围岩变得极为破碎、变形量大的特点,在地质力学测试的基础上,结合巷道变形破坏情况对其破坏机理进行分析。通过UDEC数值模拟论证了注浆对破碎围岩的加固作用,最终确定对寺河二号矿15号煤层3条大巷两帮和底板采用先注浆后打锚索的注浆加固技术方案。矿压监测结果表明,该方案可有效地控制大巷变形,为类似条件下的破碎巷道加固技术提供了参考。

摘要：为有效获取特厚煤层综放开采采空区侧向支承压力演化全过程,在相邻工作面巷道内利用煤层应力监测系统及电磁波CT探测设备,对采空区侧向支承压力动态演化和静态分布及扩展过程进行了实测分析。通过连续4个月动态监测数据分析发现:自工作面前方110m位置开始,采空区侧向15m范围内煤体支承压力随工作面推进持续发生变化,至采空区内120m趋于稳定;工作面侧向煤体垂直应力依次经历了稳定期、首次增长期、降低期、二次增长期及最终稳定期5个阶段;上覆岩层的破断和煤体塑性破坏2种因素的交叉,造成了采空区侧向不同位置应力峰值拐点时间的同步性及差异性,并以此分析了侧向支承压力动态演化机制。电磁波CT支承压力静态探测分析表明:由于上覆岩层破断的周期性及回转的不均衡性,采动影响范围内,采空区侧向支承压力沿走向方向呈现间隔局部承载的不连续性,分布形态是以某区域为承载中心向煤柱未破坏区近似弧形辐射分布,距离承载中心越远,支承压力越小。该研究结论对煤柱宽度的优化、临空巷道掘进时机的确定具有重要的参考意义。

摘要：为了研究煤矿井下水力压裂初始裂纹起裂条件和起裂方向,在线弹性断裂力学的基础上,建立了圆形孔楔形切槽水力压裂断裂力学模型,模型切槽长度与钻孔直径接近,综合计算分析了水力压裂裂纹尖端应力强度因子。根据切槽尖端应力强度因子,运用复合型裂纹脆性断裂的最大环向拉应力理论,分析了裂纹在地应力场以及高压水下的起裂条件和起裂方向,给出了相应的计算方法。结合古书院矿15号煤的岩石力学参数和地应力场数据,计算出裂纹起裂压力17.6MPa,起裂角度12.8°。并且在古书院矿153303工作面进行了现场工业性实验,现场实际起裂压力与理论计算结果比较接近,从而验证了理论分析的可行性。

摘要：以乌东煤矿88°急倾斜特厚煤层水平分段工作面开采过程中发生的一起冲击地压案例为背景,依据微震监测结果,确定了B2-B3煤层之间岩柱活动是诱发冲击地压的主要危险源,采用岩层空间结构破断和强度弱化防冲思想,开展了岩柱地面爆破和井下注水的现场实践,对近百米厚、数百米高的岩柱进行了空间结构破断和回采水平强度弱化。实践表明,地面爆破有效改善了岩柱应力分布和集中程度,注水有效降低了岩柱能量积聚及其活动的剧烈程度,效果检验表明冲击地压得到了有效防治。

摘要：针对风积砂似膏体充填料浆的特点,设计了充填站制浆工艺流程,制定了风积砂筛分输送工艺和粉煤灰库存储及输送工艺。提出了双制浆系统集中布置同时作业以提高充填能力的思路,并设置地下设备池,将不同罐体高低错落布置,充分利用地势降低了物料输送过程中的能耗。榆阳煤矿风积砂似膏体充填站建设运行实践表明,该系统布置方式简单紧凑,投资低,各设备能够发挥较高的效能,制浆能力不低于360m^3/h,为高效充填采煤提供了充填能力保障。