礦井巷道支護(hù)、巖層控制與安全綜合技術(shù)

應(yīng)用行業(yè)：礦山

技術(shù)領(lǐng)域：采煤方法

Ø 主要內(nèi)容

本課題結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)度，在現(xiàn)場試驗(yàn)的基礎(chǔ)上深入探討該礦巖層移動(dòng)規(guī)律，建立了系統(tǒng)化巖層移動(dòng)預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)，有效地解決了一號(hào)井錨噴支護(hù)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)和推廣錨桿和組合錨桿支護(hù)技術(shù)。提出了現(xiàn)場確定合理支護(hù)參數(shù)、支護(hù)方案、支護(hù)形式，以及與采掘作業(yè)方式有關(guān)的技術(shù)問題。

在進(jìn)行充分的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，查明了各種支護(hù)方案的支護(hù)效果，工作特性、礦壓規(guī)律以及與支護(hù)采掘工程有關(guān)的技術(shù)和理論難題。

提出了一套實(shí)用的支護(hù)設(shè)計(jì)方法、巖層控制、礦壓監(jiān)測、支護(hù)工作狀態(tài)及開采過程中礦壓規(guī)律的監(jiān)控和預(yù)報(bào)技術(shù)。

Ø 技術(shù)要點(diǎn)

1. 錨桿支護(hù)技術(shù)及推廣應(yīng)用研究：提出了不同巷道的錨桿支護(hù)方案，建立了實(shí)用錨桿工作狀態(tài)、支護(hù)效果的檢測和長期監(jiān)測方法。

2. 巷道底臌機(jī)理及防治技術(shù)研究：查明了2號(hào)煤層底板巖層性質(zhì)及導(dǎo)致巷道底臌的各種原因，提出不同的防治技術(shù)及其實(shí)用效果分析。

3. 回采巷道支護(hù)技術(shù)、礦壓規(guī)律及巖層控制研究：提出了連續(xù)采煤機(jī)開采過程的巖層動(dòng)態(tài)礦壓規(guī)律以及與之相應(yīng)的支護(hù)工作特性。并在此基礎(chǔ)上完成了支護(hù)技術(shù)、巖層控制，以及合理的采掘作業(yè)方式和開采參數(shù)理論和實(shí)用技術(shù)的研究。

4. 巖石性態(tài)實(shí)驗(yàn)及頂?shù)装宸诸愌芯浚簩?duì)一號(hào)井煤層及頂?shù)装宓膸r石物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室測定。

5. 監(jiān)測及安全預(yù)報(bào)技術(shù)研究：提出了現(xiàn)場有關(guān)錨桿支護(hù)檢測、礦壓規(guī)律監(jiān)測以及安全技術(shù)預(yù)報(bào)的具體方法。運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理方法和計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)建立了一套完整的錨桿工作特性的測試和監(jiān)測技術(shù)、回采過程中礦山壓力及巖層動(dòng)態(tài)的監(jiān)測技術(shù)，和自動(dòng)監(jiān)測儀器及數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

6. 房柱式開采的礦井通風(fēng)安全防塵綜合研究：研制了一種新型高效的快速風(fēng)墻材料及涂料。提出了房柱式開采過程中粉塵測定和綜合防治技術(shù)

Ø 應(yīng)用情況及前景

黃陵礦區(qū)一號(hào)井為國內(nèi)首次引進(jìn)美國連續(xù)采煤機(jī)和相應(yīng)配套設(shè)備，采用房柱式開采的大型試點(diǎn)礦井。由于國內(nèi)尚無全面采用連續(xù)采煤機(jī)生產(chǎn)礦井的先例，有關(guān)房柱式開采的礦壓規(guī)律、巖層控制、支護(hù)技術(shù)、以及在開采過程中錨桿支護(hù)的工作特性，煤柱應(yīng)力狀態(tài)，巖層移動(dòng)規(guī)律以及合理的采掘作業(yè)方式諸多理論及應(yīng)用技術(shù)問題都研究甚少。另外，國內(nèi)與房柱式開采相應(yīng)的通風(fēng)管理、安全、防塵技術(shù)也缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

本項(xiàng)目研究成果和實(shí)驗(yàn)成功，為我國大型礦井采用連續(xù)采煤機(jī)進(jìn)行房柱式開采方法的使用填補(bǔ)了一項(xiàng)空白。房柱式采煤方法具有設(shè)備投資相對(duì)較低，建井和采煤生產(chǎn)和二為一，從而出煤快、搬遷快、巷道壓力小、便于維護(hù)、對(duì)地質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)、煤炭生產(chǎn)成本低和效率高的優(yōu)點(diǎn)。在我國開采近水平、厚和中厚煤層開采的礦井，其成果具有較大的理論和實(shí)踐意義，具有很大的推廣價(jià)值。