摘要：为了保证淮南矿区地面钻井能对被保护煤层卸压瓦斯进行有效抽采,实现被保护层的高瓦斯强突出煤层转变为低瓦斯煤层,基于下保护层工作面开采时,上覆关键层覆岩移动变形裂隙分布状况和不同岩(煤)层段的覆岩移动剪切破断机理,提出了淮南矿区抽采上覆被保护层卸压瓦斯的地面钻井设计参数和结构工艺,通过将地面钻井布置在工作面采动裂隙发育的“O”型圈内或中部离层裂隙发育区,钻井结构设计为采用软岩层、远岩层强抗固井,近岩层、硬岩层扩孔避让护井,减少钻井剪切破断。结果表明:平均单井抽采瓦斯量272万m^3,钻井直径提高38%,抽采量提高69%,被保护层13-1煤瓦斯含量由9.02 m^3/t降至3.61 m^3/t,瓦斯压力由3.8 MPa降至0.2 MPa,取得了良好的安全经济效益。

摘要：全断面掘进机(TBM)已在煤矿深井岩巷掘进中得到成功应用,其施工安全性好、掘进速度快,可安全高效地施工煤矿瓦斯、水害治理巷道,缓解了煤矿采掘接替失调的问题。为提高TBM在深井煤矿中使用的灵活性,扩大TBM在煤矿深井岩巷掘进中的应用范围,提出了煤矿微型TBM设计原则和技术指标,包括煤矿微型TBM在整机及部件尺寸重量、设备防爆和地层适应性等方面需满足的要求及解决方案。确定了煤矿微型TBM结构型式和主要参数,研发了煤矿微型TBM。系统论证了煤矿微型TBM设备及施工工艺研发中的技术难点与解决方案。针对煤矿微型TBM掘进瓦斯治理巷道工程地质条件,开展不同支护工况下煤矿微型TBM掘进巷道围岩稳定性数值分析。根据数值分析结果,综合考虑支护效果与支护效率,优选巷道支护方案,并开展巷道围岩变形与锚杆轴力现场监测。监测结果表明,巷道掘进后20天内,围岩变形和锚杆轴力增速较快;65天以后,围岩变形趋于停止,锚杆轴力也停止增长。巷道正顶处锚杆轴力略大于肩窝和帮部,巷道围岩整体稳定性较好,所选锚网支护形式可有效控制围岩收敛变形。采用煤矿微型TBM施工煤矿瓦斯治理巷道,锚杆支护施工效率能够理想地匹配煤矿微型TBM的掘进速度,巷道平均月进尺300 m,实现单班最高进尺15 m,圆班最高进尺41.6 m,相比钻爆法掘进效率提高了3~6倍。

摘要：针对在松软煤层中成孔后孔壁易坍塌,造成瓦斯抽采通道堵塞的问题,通过分析钻孔的护壁方法,提出将不提钻筛管下入技术应用于松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中,并研制出配套的钻头、钻杆、孔底悬挂装置等设备,对PVC筛管的结构进行了设计,最后通过井下工业性试验,证明在松软煤层瓦斯抽采钻孔护壁中应用不提钻筛管下入技术工艺先进和技术可靠,与提钻后裸孔下筛管相比,该技术可以缩短钻孔下筛管时间,提高钻孔筛管下入率和抽采效果.

摘要：地面钻井抽采采空采动区瓦斯技术在世界范围内的应用越来越广泛,然而仍存在着瓦斯流量和浓度偏低以及钻井稳定性差的问题。基于淮南矿业集团和澳大利亚的应用实践,开展了大直径地面钻井提高瓦斯抽采效果的理论与技术研究。通过对围岩采动影响和瓦斯抽采效果的数值模拟,参考瓦斯高效抽采范围的高位环形体理念,进行了抽采管径分别为244.5 mm和177.8 mm的大直径地面钻井设计和抽采瓦斯试验。试验结果表明:大直径地面钻井在抽采效果、控制工作面瓦斯涌出以及钻井稳定性上均明显优于普通钻井,瓦斯抽采总量可达316.7万m3,瓦斯纯量达170万m3,服务时间达106 d,能够有效地控制工作面回风瓦斯浓度;地面钻井布置于回风巷一侧在抽采效果上优于进风巷一侧,前者瓦斯抽采量和浓度分别高于后者33.7%和75.3%。

摘要：针对深厚表土层冻结井筒内壁设计厚度较大问题,对高强钢筋混凝土内壁的受力机理、设计优化方法、现场实测结果进行了分析研究。首先,采用相似理论设计出模型井壁并进行加载试验,实测得到高强钢筋混凝土内壁的应力、变形和承载力,研究了该种井壁结构的受力机理,结果表明深厚表土层冻结井筒内壁属于深埋于地下的厚壁圆筒结构物,由于内表面的圆形结构特征,在侧向压力作用下,井壁结构中混凝土由外缘的三向受压过渡到内缘的二向受压应力状态,其混凝土抗压强度提高了1.592~1.765倍,井壁承载能力得到显著提高。建立了混凝土抗压强度提高系数试验值的计算公式,获得了高强钢筋混凝土内壁的应力特性和强度特征。然后,基于我国现行混凝土结构设计规范关于混凝土多轴强度验算要求,根据模型试验结果和内壁受力机理,提出了深厚表土层高强钢筋混凝土内壁设计优化方法,给出了混凝土抗压强度提高系数设计取值。并将设计优化方法应用于潘三煤矿新西风井冻结段内壁控制层位,井壁厚度由原设计的1150mm优化为900mm,厚度减薄达21.74%。最后,通过潘三煤矿新西风井工程现场实测表明,优化设计后的井壁结构中环向钢筋应力值为-125.8^-136.9MPa、竖向钢筋应力值为-39.5^-53.2MPa,远小于钢筋强度设计值300MPa,井壁中混凝土环向应变为-730×10-6^-790×10-6、竖向应变为-380×10-6^-390×10-6,远小于C70混凝土的极限压应变值,说明设计优化后的井壁结构不但经济合理,而且安全可靠。

摘要：为了能最大限度的减少由于开采沉陷而造成的损失,采用概率积分模型针对淮南矿区进行了沉陷预计系统的设计和实现,结合数字矿山专业GIS平台lrgis3.0绘制出各种移动变形等值线图,直观准确地反应了预计区域的变形情况。

摘要：在分析有关急倾斜煤层特点及地测空间管理信息系统应用的基础上,基于计算几何、矿山信息化等领域专题研究的理论和技术,设计了急倾斜煤层地测空间管理信息系统,解决了急倾斜煤层地质模型的建立、立面图的绘制等方面的难题,有助于急倾斜煤层矿区高效的生产与管理。

摘要：通过对潘二矿1811(1)工作面运输巷锚杆支护煤巷一起冒顶事故的分析,找出了事故原因和应吸取的教训,提出了预防煤巷冒顶事故发生的地质保障、设计保障、组织保障、技术保障和监管保障等安全措施,为淮南矿区和类似条件矿区煤巷锚杆支护提供了技术规范和检查标准。

摘要：为了解决采区系统巷道掘进效率低、准备进度慢的难题,分别从支护设计、爆破参数、设备配备、排矸效率、施工质量以及组织管理等方面分析了影响掘进效率的原因,提出了大断面硬岩巷道“差异化支护设计—设备配备与改进—线性聚能爆破—柔性连续排矸系统—施工及劳动组织保障”的岩巷炮掘快速施工技术,并在潘三矿西三下部采区轨道大巷进行了工程实践,形成了“液压钻车打眼—线性聚能爆破—安全高效支护—柔性连续排矸”的岩巷炮掘快速施工作业线。实践表明:大断面硬岩条件下的岩巷炮掘快速施工技术能够实现“快速打眼、高效进尺、连续排矸、有效支护”的安全高效掘进,进尺效率提高了126%,月进尺达到86 m,人工工效提高至2.04 m/(人·月),显著提高了岩巷炮掘的进尺效率。

摘要：针对分盐结晶工艺处理高盐矿井水时存在的问题,从高盐矿井水处理现状、高盐矿井水水质特征、现有的分盐结晶工艺、不同分盐结晶工艺应用对比以及应用案例等对分盐结晶工艺处理高盐矿井水的效果进行系统分析。总结了不同高盐矿井水水质应采用的分盐结晶工艺,考虑母液饱和组成、结晶率以及运行投资成本,确定了高盐矿井水中硫酸钠浓度占比作为分盐结晶工艺选择的特异性指标,为高盐矿井水处理工艺选择和工程设计提供了依据。