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“黄河流域矿区围岩安全控制新进展”专题

来源：能源与环保

专题来自于《能源与环保》2022年第12期，共9篇研究成果。

行业视野

环境保护

类别

38个

关键词

25位

专家

9篇

论文

1242IP

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  • 矿井喷射混凝土抗压强度的现场试验研究

    作者(Author)： 方树林

    摘要：为真实还原混凝土的喷射工艺和养护环境，通过在井下现场将施工用的喷射混凝土制成标准试块，开展不同龄期条件下的单轴压缩试验，测定煤矿真实环境下的喷射混凝土强度参数。试验结果表明，喷射混凝土24 h早期抗压强度随时间呈指数式增长规律，前期增长缓慢、后期增长迅速，24 h强度终值为3.68 MPa,占设计强度的18.4%;现场试验测得的喷射混凝土28 d抗压强度数据离散性小，强度最大值为28.2 MPa,最小值为25.2 MPa,平均为26.6 MPa,是设计强度的106.4%;现场测试得到的喷射混凝土抗压强度与实验室测试结果存在0.8%～3.3%的差异，前者更接近真实值。试验方法为获取喷射混凝土真实强度提供了一条理想的途径。
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    能源与环保
    2022年第12期
    104
    127
  • 刀柱式采空区下坚硬顶板控制技术研究

    作者(Author)： 刘爱卿

    摘要：针对刀柱式采空区下坚硬稳定顶板初次垮落步距大、顶板突发大面积垮落容易引起安全生产事故的问题，采用理论分析和数值计算的方式分析了工作面初采期间顶板难以垮落的原因，得出顶板自稳性高、工作面倾斜长度小、盖山厚度小、刀柱式采空下不均匀应力等是影响刀柱式采空下工作面初采顶板难以垮落的主要原因。提出采用水力压裂对顶板进行弱化，压裂过程中采用后退式多分段压裂技术，压裂钻孔采用高位孔和低位孔交叉布置方式。现场应用结果表明，工作面初采期间顶板能够及时垮落，取得了良好的效果。
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    能源与环保
    2022年第12期
    144
    95
  • 灰岩顶板巷道小煤柱尺寸确定及支护技术研究

    作者(Author)： 李中伟

    摘要：辛置煤矿东四左翼采区开采10号煤层，基本顶为K2灰岩，为提高资源回收率，工作面间留设小煤柱。在地质力学参数测试和分析的基础上，理论分析和数值模拟确定了工作面合理小煤柱尺寸，设计了高预紧力锚杆锚索巷道支护方案，进行了现场试验。试验结果表明，6 m小煤柱设计宽度合理，巷道围岩应力较低；掘进期间锚杆锚索预紧力高主动支护效果好，锚杆锚索受力稳定，回采期间巷道两帮变形量可控，能满足工作面安全、高效开采的需求。
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    能源与环保
    2022年第12期
    155
    71
  • 综采工作面回撤通道围岩支护稳定性分析

    作者(Author)： 宋振铎, 迟焕磊, 刘思程, 侯慧锦, 刘佳金

    摘要：综采工作面回撤通道围岩支护的稳定性，直接影响综采工作面回撤通道的使用，决定煤矿生产效率。为此，以某煤矿为例，分析其地质、综采工作面和回撤通道情况后，采用锚网索支护结构，完成回撤通道围岩的支护构建。利用三维有限差分程序，设置回撤通道围岩支护结构模型的边界结构，并确定岩土力学计算参数。通过逐步开采阶段分析方法，分析回撤通道围岩支护的稳定性。研究结果表明，该方法具备良好的应力模拟和分析效果，顶板的位移和变形较为平稳，可提高主回撤巷道围岩应力和巷道支架承载压力，保证设备的安全撤回，验证该方法的可靠性。
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    能源与环保
    2022年第12期
    121
    141
  • 孤岛工作面沿空巷道锚固失效分析与支护对策

    作者(Author)： 马强, 王涛, 李明

    摘要：为解决某矿3210孤岛工作面回采巷道中大量锚杆锚索断裂及锚固失效、导致巷道围岩变形破坏严重的现象，对现场锚杆锚索的断裂数量分布和断裂形态进行统计分析，揭示了锚杆索支护失效的重点区域，发现大部分锚杆破断的位置都在杆尾螺纹处、大部分锚索破断位置均为杆体中部，进一步分析了巷道围岩破坏的破坏特点及原因。针对巷道支护帮弱的问题，对强帮护顶支护技术应用进行了探讨。基于研究针对原有支护，提出了“锚网索加强支护+帮部注浆补强加固”的支护对策，对支护参数及注浆施工参数进行详细设计。在改进支护前后对围岩变形情况进行实时监测与拉拔试验检验。结果表明，在工作面采动影响下，围岩变形量减小，该支护方案能提高巷帮抗变形能力与锚固能力，增强锚杆体锚固结构的弹性模量，能够有效解决锚杆索破断导致的锚固失效问题，极大提高了生产效率。
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    能源与环保
    2022年第12期
    208
    93
  • 煤矿松散煤层破碎顶板巷道支护技术研究

    作者(Author)： 任硕, 李中伟, 周文凯

    摘要：安阳煤矿1512工作面胶带巷沿5号煤层顶板掘进，煤层松散顶板破碎，巷道支护难度大。通过现场原位测试地应力大小和方向、顶帮煤岩体强度和节理裂隙发育情况、顶底板岩石矿物成分分析等手段，揭示巷道变形机理为煤层强度低且松散，顶板砂质泥岩完整性差，顶底板岩石黏土矿物含量高遇水易软化和膨胀，加之锚杆锚索预紧力低且护表构件面积小，锚杆锚索预紧力不能实现有效扩散，巷道初始支护强度低，以上因素综合影响致使巷道产生较大变形。针对性提出以提高锚杆锚索预紧力并增加支护构件护表面积为技术核心，设计了巷道支护方案，进行了现场试验，矿压监测结果显示，高预紧力锚杆锚索+喷浆支护的协同控制技术方案，基本解决了安阳煤矿松散煤层破碎顶板巷道支护难题。
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    能源与环保
    2022年第12期
    105
    79
  • 基于支护预应力场的松软围岩锚杆支护护表构件优选

    作者(Author)： 周逸群, 林健, 任硕, 吴建星, 王正胜

    摘要：针对石窟煤业松软围岩锚杆支护效果差的问题，采用实验室仿真试验对钢筋托梁、W钢护板2种护表构件的支护预应力场进行监测，得出各护表构件在支护围岩各区域的应力分布差异。试验结果显示，锚杆支护预应力场沿杆体由上至下形成“拉—压—压”的应力集中区分布格局，因表面接触方式不同，2种构件支护预应力场主要在围岩浅部压应力作用区域产生差异；在100 kN预紧力下，钢筋托梁、W钢护板的支护预应力在围岩表面峰值分别为0.8、0.6 MPa, W钢护板产生的0.15、0.05 MPa压应力区域面积较钢筋托梁分别增加41.67%、21.69%。W钢护板支护预应力在围岩表面分布更为平均，预应力整体扩散范围更高，可有效适应于松软围岩。将试验结论在现场进行了工业性试验，获得了较好的支护效果。
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    能源与环保
    2022年第12期
    168
    64
  • 综放工作面二次动压巷道围岩变形破坏与控制技术研究

    作者(Author)： 石蒙, 郭瑞, 韩伟, 牛耀, 何继

    摘要：针对综放工作面二次动压巷道变形破坏严重的情况，以不连沟煤矿F6207辅运巷为研究背景，通过现场监测和数值模拟分析得出不连沟煤矿综放工作面二次动压巷道变形破坏与应力演化特征。提出"强帮控顶、高支护材料强度、高围岩控制刚度"的围岩控制技术理念，提出新掘二次动压巷道的支护方案。新支护技术现场应用后，锚杆索受力状态良好，围岩顶帮位移量相对原支护明显降低。
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    能源与环保
    2022年第12期
    115
    53
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