亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        寧東礦區(qū)堅硬煤巖體工作面綜合卸壓技術(shù)回顧

        2021-10-08 06:54:04呂兆海沈銘華辛廣偉李方洲何維勝張藝耘
        中國煤炭 2021年9期

        呂兆海,沈銘華,張 兵,辛廣偉,李方洲,何維勝,張藝耘

        (1.國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司,寧夏回族自治區(qū)銀川市,750004;2.英國利物浦大學(xué),英國利物浦,L69 3BX)

        堅硬頂煤預(yù)裂開采通常采用深孔爆破技術(shù)和煤層水力致裂技術(shù),通過爆破預(yù)裂、高壓水力壓裂等方式切割頂板,其中爆破切頂利用炸藥起爆后產(chǎn)生的高溫高壓爆轟能量按照預(yù)定方向?qū)γ簬r體拉裂-切斷;水力壓裂技術(shù)是指在鉆孔壓裂段采用切槽鉆頭預(yù)制裂縫,從而控制水力壓裂裂紋擴展方向[1-4]。切頂卸壓解決了工作面端頭懸頂、中部懸頂、沖擊地壓巷道、臨空巷道大變形等應(yīng)力集中難題[5-7]。何滿潮等通過聚能爆破對頂板進行切縫,改變巖體間的應(yīng)力傳遞路徑,進而改變巖層結(jié)構(gòu)形態(tài)和應(yīng)力分布區(qū)域;黃炳香等提出定向水力割縫致裂方法,實現(xiàn)圍巖弱化、應(yīng)力轉(zhuǎn)移、誘導(dǎo)礦壓破煤等功能;鄧廣哲將堅硬煤層水力致裂技術(shù)和煤礦放頂煤開采結(jié)合,在兗州礦業(yè)集團、陜西焦坪礦區(qū)等礦區(qū)開展工業(yè)試驗;劉洪等針對堅硬厚頂板提出定向水力壓裂留巷卸壓技術(shù),轉(zhuǎn)移護巷煤柱上的高采動應(yīng)力,改善留巷的應(yīng)力狀態(tài);付強等開展壓裂弱化煤層上覆堅硬基本頂?shù)默F(xiàn)場試驗,分析水力壓裂前后周期來壓步距、動載系數(shù)、頂板下沉量、兩幫移近量及煤壁片幫統(tǒng)計;萬志軍等利用數(shù)值模擬方法研究了鉆孔卸壓的作用機理、巷道圍巖動態(tài)損傷破壞發(fā)展和應(yīng)力場重新分布的動態(tài)過程。神東礦區(qū)開展頂板巖層水力壓裂控制技術(shù)研究,成功進行了常規(guī)淺孔(≤150 m)水力壓裂和定向長鉆孔(≥300 m)水力壓裂工業(yè)試驗。

        1 寧東礦區(qū)煤巖致裂需求及適用技術(shù)分析

        根據(jù)寧東礦區(qū)煤炭資源賦存及開采技術(shù)條件,可以將卸壓技術(shù)大致分成4類[8-12],從而有針對性地根據(jù)需求選擇合理的卸壓技術(shù)與方案。

        (1)工作面頂板初放需求。頂板爆破卸壓技術(shù)針對堅硬煤層頂板初次放頂采用爆破致裂技術(shù),對工作面煤層頂板完整性進行人為干預(yù)破壞,從而實現(xiàn)工作面頂板在一定范圍內(nèi)垮落,完成工作面采空區(qū)頂板初次垮落。

        (2)工作面煤巖體卸壓控災(zāi)需求。煤巖體鉆孔卸壓控災(zāi)技術(shù)主要通過大直徑鉆孔卸壓措施,降低巖體彈性能聚集及懸頂對區(qū)段煤柱施加的靜載荷。

        (3)無煤柱沿空切頂留巷需求。切頂卸壓成巷技術(shù)主要用于沿空留巷切頂卸壓、礦井采面堅硬頂板切頂、變形維修巷道卸壓、沖擊地壓巷道卸壓等。

        (4)工作面頂板超前預(yù)裂控制需求。水壓致裂卸壓技術(shù)主要通過水力壓裂破壞頂板完整性,進而削弱頂板的強度和整體性,使采空區(qū)頂板能夠及時垮落,縮短懸頂距離和時間,緩解由于回采造成巷道圍巖支承壓力升高對巷道穩(wěn)定性的影響。

        2 頂板爆破卸壓技術(shù)實踐

        對工作面采空區(qū)懸頂進行預(yù)裂,一方面降低懸頂對區(qū)段煤柱施加的靜載荷,另一方面減小工作面懸頂破斷時產(chǎn)生的礦震能量。按照施工區(qū)域,劃分為工作面內(nèi)部和煤柱側(cè)區(qū)域。

        2.1 工作面內(nèi)部采取深孔爆破

        金家渠煤礦110302工作面煤層傾角36°~40°,采高3.68 m,回采3號煤層,結(jié)構(gòu)簡單,屬穩(wěn)定煤層;3號煤層基本頂為中粒砂巖,平均厚度28 m,屬堅硬頂板;直接頂為粗砂巖,平均厚度6 m,鈣質(zhì)膠結(jié),較堅硬。為便于初采期間頂板垮落,工作面推進3個步距后,在采空區(qū)側(cè)采取爆破工藝進行強制放頂。采用KHYD-155型巖石鉆機由上向下分4組施工爆破鉆孔,11~140號支架段每5臺支架布置1組鉆孔,鉆孔直徑78 mm,眼深分別為6、15 m,共計26組、52個鉆孔,鉆孔間距4.5 m,仰角為35°,方位角為95°;將3卷乳化炸藥用透明膠帶捆綁,制成長600 mm、直徑69 mm、質(zhì)量1.8 kg超長藥卷;1號炮眼孔深15 m,裝藥量為30 kg,炮眼封泥長度≥5 m,2號炮眼孔深6 m,裝藥量為12 kg,炮眼封泥長度≥2 m,如圖1所示。

        圖1 工作面內(nèi)部爆破鉆孔

        通過施工26組爆破鉆孔,提前破壞采空區(qū)側(cè)堅硬頂板,減小了采空區(qū)側(cè)基本頂懸頂面積,基本頂及時破斷,保證了采場支架的穩(wěn)定性。

        2.2 煤柱側(cè)區(qū)域?qū)嵤┥羁妆?/p>

        羊場灣煤礦160203工作面設(shè)計走向長1 292 m,傾斜長295 m,回采2號煤層,煤層厚度7.91~8.26 m,開采深度520~620 m,煤層傾角12°,煤層上覆平均厚度23 m和48 m的砂巖巖層,這兩層巖層在破斷前將積聚大量彈性能[13]。超前工作面每隔20 m布置1個鉆場,每個鉆場施工3個鉆孔,孔徑為75 mm,孔深分別為45、48、50 m,孔口距巷幫1 m。3個鉆孔垂直于巷道走向,仰角分別為40°、55°、75°,各孔裝藥量60~80 kg,封孔長度≥15 m,如圖2所示。羊場灣煤礦130606工作面采用頂板深孔預(yù)裂技術(shù)進行礦壓治理,效果顯著。

        圖2 煤柱側(cè)區(qū)域爆破鉆孔

        3 煤巖體鉆孔卸壓工程實踐

        鉆孔卸壓通過施工大直徑鉆孔的方法消除或減小巷道圍巖變形破壞。在高應(yīng)力煤體內(nèi)施工大直徑鉆孔時,受到高應(yīng)力作用,單個鉆孔周圍煤巖體內(nèi)形成一定范圍破碎區(qū),多個鉆孔形成的破碎區(qū)互相貫通,形成卸壓區(qū),卸壓原理如圖3(a)所示。羊場灣煤礦160203工作面回風(fēng)巷幫部大直徑鉆孔卸壓參數(shù):鉆孔直徑100 mm或150 mm,孔間距1.0 m,孔深20 m,距巷道底板1.2 m,垂直煤壁,平行于煤層方向,鉆孔布置如圖3(b)所示。

        圖3 煤體卸壓鉆孔

        回風(fēng)巷幫部爆破鉆孔參數(shù)如圖4所示,采用風(fēng)鉆、麻花鉆桿+Φ42 mm鉆頭施工,孔口距底板1.2 m左右,鉆孔間距5 m,孔深15 m,單排布置,炮眼平行于煤層方向、垂直于巷幫。每孔裝藥量3~4 kg,封孔長度≥5 m。連線方式為孔內(nèi)并聯(lián),孔間串聯(lián),一次爆破1~2孔。爆破順序從工作面向外進行,使高應(yīng)力區(qū)域向巷外轉(zhuǎn)移。

        圖4 煤幫爆破鉆孔布置

        采用煤幫大直徑鉆孔卸壓+煤幫爆破鉆孔卸壓,工作面超前區(qū)域的回風(fēng)巷變形減小1~2 m,緊鄰工作面上端頭的回風(fēng)巷高度也控制在2 m以上。

        4 切頂卸壓成巷技術(shù)

        預(yù)裂切縫技術(shù)其切頂預(yù)裂效果取決于切頂爆破參數(shù)、切頂高度、切縫角度、爆破孔間距以及單孔定向爆破半徑等。切頂卸壓成巷開采,主要在運輸巷采空區(qū)側(cè)采用爆破技術(shù)進行定向預(yù)裂,減小采空區(qū)頂板懸臂梁長度,切斷頂板的應(yīng)力傳遞,減小采動壓力對預(yù)留巷道的影響。工作面回采后,頂板沿預(yù)裂面垮落形成預(yù)留巷道幫部圍巖,從而形成預(yù)留巷道[14-15]。金鳳煤礦011810工作面埋深214.06~328.90 m,煤層傾角平均13°,煤層厚3.3~4.2 m,平均煤厚3.75 m,一次采全高,011810工作面機巷留巷后作為011812工作面風(fēng)巷使用。

        4.1 頂板預(yù)裂切縫設(shè)計

        切縫設(shè)計采用雙向聚能爆破預(yù)裂技術(shù),將特定規(guī)格的炸藥裝在2個設(shè)定方向有聚能效應(yīng)的聚能裝置中,炸藥起爆后,炮孔圍巖在非設(shè)定方向上均勻受壓,而在設(shè)定方向上集中受拉,依靠巖石抗壓怕拉的特性,使巖石按設(shè)定方向拉裂成型,從而實現(xiàn)被爆破體按設(shè)定方向張拉斷裂成型。

        預(yù)裂切縫深度H縫臨界設(shè)計公式如下:

        (1)

        式中:H縫——預(yù)裂切縫深度,m;

        H煤——巷道側(cè)煤層厚度,m;

        ΔH1——頂板下沉量,m;

        ΔH2——底臌量,m;

        K——碎脹系數(shù),1.3~1.5,本次K取1.38。

        在不考慮巷道底臌及頂板下沉的情況下,011810工作面機巷側(cè)采高取3.8 m,綜合評估計算結(jié)果及頂?shù)装鍘r性情況,預(yù)裂切縫孔深度設(shè)計為10 m。切縫孔距巷道正幫200 mm,機巷側(cè)切縫線與鉛垂線夾角為20°/5°,切縫孔間距均為500 mm。機巷切縫支護參數(shù)布置如圖5所示。

        圖5 機巷切縫支護參數(shù)布置

        4.2 恒阻大變形錨索支護方案

        為保證巷道的穩(wěn)定性,預(yù)裂切頂前采用恒阻大變形錨索加強支護,共布設(shè)3列,切縫側(cè)排距1 000 mm,恒阻錨索距巷幫500 mm,與水平面夾角90°,該列恒阻錨索施工時加設(shè)W鋼帶;巷中布設(shè)一列恒阻錨索排距1 500 mm,與水平面夾角90°;實體煤側(cè)距實體煤幫500 mm布設(shè)一列,與鉛垂線夾角10°,排距3 000 mm。根據(jù)切縫參數(shù)及巷道頂板穩(wěn)定巖層位置,恒阻大變形錨索直徑取為21.8 mm,錨索長度取12.3 m,恒阻器長500 mm,外徑79 mm,恒阻值為33±2 t,錨索與巷道頂板垂直,預(yù)緊力≥28 t。

        采用“切頂卸壓+恒阻大變形錨索支護”方案,通過預(yù)裂切縫爆破,在局部范圍切斷工作面頂板應(yīng)力傳遞,減弱巷道頂板壓力,且預(yù)裂爆破能夠很好地保護巷道頂板完整性。利用恒阻大變形錨索進行加強支護,控制頂板下沉,使所留巷道圍巖能夠最大限度地發(fā)揮自身承載作用,減少巷道變形,保證了留巷效果。

        5 水壓致裂卸壓技術(shù)

        在堅硬頂板工作面回采前,使用特制鉆頭對試驗孔橫向?qū)嵤┣胁酃に?,完成后將切槽部位封閉,進行高壓注水使橫向切槽的端部產(chǎn)生裂隙,持續(xù)加壓注水后使裂隙沿巖層向外逐步擴展,使上覆巖層堅硬頂板形成的懸臂梁及時斷裂垮落,弱化側(cè)向支承壓力對煤柱的作用。梅花井煤礦111801工作面煤層為結(jié)構(gòu)簡單的中厚-厚煤層,煤層傾角22.9°~29.0°,由于工作面頂板完整,在回采過程中上下端頭區(qū)域采空區(qū)側(cè)頂板冒落不充分,局部懸頂面積過大,為保證安全回采,采取水壓預(yù)裂的方式提前切裂超前段頂板。在回風(fēng)巷上幫肩窩處、運輸巷下幫肩窩處各施工2排水壓預(yù)裂鉆孔,下排水壓預(yù)裂鉆孔距離底板2 m,2排鉆孔在豎直方向上相距500 mm。第1排第1個鉆孔位于超前工作面煤壁10.0 m處,其余鉆孔以5 m間隔依次向巷口方向施工,第2排第1個鉆孔位于超前工作面煤壁12.5 m處,其余鉆孔以5 m間隔依次向巷口方向施工。2排鉆孔三花布置。鉆孔孔徑均為43 mm,孔深均為15 m,垂直于底板方向,水壓預(yù)裂鉆孔施工方向:豎直方向上偏向采空區(qū)2°,垂直于巷幫方向;水平方向上偏向采空區(qū)25°?;仫L(fēng)巷水壓預(yù)裂鉆孔三視圖見圖6。

        圖6 回風(fēng)巷水壓預(yù)裂鉆孔三視圖

        鉆孔完成后,向孔內(nèi)安裝5 m長型號為KJ10的高壓膠管,膠管末端安裝壓力表及截止閥,最后使用馬麗散進行封孔,封孔長度3 m。當(dāng)壓力表讀數(shù)達到峰值并持續(xù)一段時間后,壓力表數(shù)據(jù)開始下降,表示該孔注水結(jié)束。早班施工水壓預(yù)裂鉆孔后使用馬麗散及時封孔,次日早班對2排封孔的鉆孔進行注水預(yù)裂,一次預(yù)裂走向長度20 m,在施工過程中必須單孔逐個注水。以采空區(qū)頂板冒落情況作為評價指標(biāo)判定,水壓致裂后的采空區(qū)頂板冒落情況良好,較為密實,無懸頂情況發(fā)生;回風(fēng)巷水壓預(yù)裂后,采空區(qū)頂板冒落情況較施工前明顯改善。

        6 結(jié)語

        (1)根據(jù)寧東礦區(qū)煤炭資源賦存及開采技術(shù)條件,將卸壓技術(shù)分成4類,從而有針對性地根據(jù)需求選擇合理的卸壓技術(shù)與方案。

        (2)頂板爆破卸壓技術(shù)按施工層位,分為工作面內(nèi)部及煤柱側(cè)區(qū)域,金家渠煤礦針對基本頂不能及時垮落、懸頂面積大,采用巖石鉆機施工爆破鉆孔破壞頂板完整性;羊場灣煤礦采用煤幫大直徑鉆孔+爆破鉆孔卸壓和工作面?zhèn)软敯迳羁最A(yù)裂技術(shù),降低懸頂對區(qū)段煤柱的載荷,減小其破斷時產(chǎn)生的礦震能量。

        (3)梅花井煤礦針對工作面回采過程中上下端頭區(qū)域采空區(qū)頂板冒落不充分,局部懸頂面積過大,采取水壓預(yù)裂的方式對回風(fēng)巷、運輸巷切裂超前段頂板。

        (4)金鳳煤礦采用切頂卸壓自動成巷無煤柱開采方案,采用聚能管定向爆破技術(shù)在巷道軸向靠近工作面?zhèn)瘸邦A(yù)裂頂板,切落的頂板巖體形成巷幫,實現(xiàn)了留巷卸壓。

        帅小伙自慰videogay男男| 美女叉开双腿让男人插| 亚洲av一二三四五区在线| 成人免费播放视频777777| a级大胆欧美人体大胆666| 国产成人九九精品二区三区| 男女搞黄在线观看视频| 日韩亚洲精品国产第二页| 国产亚洲欧美精品久久久| 五月天欧美精品在线观看| 中文字幕a区一区三区| 美腿丝袜在线一区二区| 免费人成视频xvideos入口| 欧美深夜福利网站在线观看| 加勒比久草免费在线观看| 国产一区二区三区在线综合视频 | 国产精品亚洲二区在线看| 国产精品18久久久| 黄色毛片视频免费| 国产一区二区av在线观看| 精品久久久久久综合日本| 日本乱人伦在线观看| 国产成人啪精品视频免费网| 谷原希美中文字幕在线| 亚洲成a人无码| 日韩高清毛片| 亚洲日本国产一区二区三区| 国精产品一区一区三区| 国产乱人伦精品一区二区| 丝袜人妻无码中文字幕综合网| 亚洲国产av一区二区三区| 久久久久无码精品国产app| 国产精品久久久久久2021| 亚洲天堂av在线一区| 国产成人精品无码一区二区三区| 18级成人毛片免费观看| 日本一区二区三区的免费视频观看| 国产一区国产二区亚洲精品| 国产av无码专区亚洲av极速版| 久久道精品一区二区三区| 粉嫩人妻91精品视色在线看|