浅埋深

摘要： 针对陕北侏罗纪煤田埋深浅、普氏系数达到3左右、煤层平均厚度在1.1 m左右、工作空间狭小、大功率设备布置及智能化实施难度高等开采难题,研究了煤层赋存情况与支护成套技术,提出了工作面设备高能积比时空协同及巷道端头大落差柔性系统配套方式、工艺及成套技术。构建了端头大落差柔性系统模型,能积比达到402,满足巷道与工作面1.4 m以上大落差需求,实现了1.1~1.3 m坚硬薄煤层的安全高效智能化开采。研发了1.1~1.3 m坚硬薄煤层智能化成套设备,采煤机采用半悬机身、全悬截割矮机身结构,机身高度759 mm,装机功率1 050 kW,最大牵引速度14.5 m/min;研发了高刚度抗动载液压支架,工作阻力达到9 000 kN,采用防冲击大伸缩比立柱、高强度薄板结构;研发了大运力、矮机身、重叠侧卸的刮板输送机,装机功率达到3×400 kW;研发了薄煤层精小化、智能化相关装置。开发了适用于薄煤层的记忆截割、自动精准找直、智能负荷控制、有线无线双网通信、多数据融合联动、设备远程故诊断和全生命周期管理的薄煤层智能化监控系统,实现了工作面内无人操作的常态化开采模式。通过构建1.1~1.3 m坚硬薄煤层综采智能化开采核心技术体系,形成了陕北侏罗纪煤田1.1~1.3 m(特别是1.1 m)坚硬薄煤层智能化综采成套技术与装备。该研究成果已在张家峁煤矿和凉水井煤矿应用,设备及系统运行稳定可靠,达到了年产煤炭1.3 Mt的能力。

摘要： 为研究磁窑沟煤矿13号特厚煤层综放工作面顶煤冒放效果,依据现场测定的煤层埋深及煤体硬度等参数,从强度、埋深、夹矸、岩性和采放比5个方面对顶煤冒放性进行分析。采用FLAC3D数值模拟分析了顶煤破坏过程及应力分布情况,在工作面回采50 m以内,需要人工对顶煤进行弱化处理。当工作面推进70 m后,顶煤应力集中现象开始逐渐明显,顶煤冒落效果逐步改善,冒放效果较好。

摘要： 以朱家峁煤矿1305-2工作面为研究对象,对综采工作面压架的原因进行了分析,并介绍了防支架压死的预防措施,为矿井以后的预防压架及综采工作面顶板管理工作起到了较好的指导作用。

摘要： 为进一步提高矿井煤炭资源回收率,改善巷道所处的应力环境,文章采用理论计算和数值模拟的方法,分析确定了沿空掘巷护巷煤柱宽度为5 m,提出了小煤柱沿空掘巷护巷高预应力强力支护技术方案,并进行了现场实践。得出回采过程中顶板最大沉降量为19.7 mm,两帮最大收敛量为26.2 mm的结论,实现了工作面回采期间运输巷围岩的稳定与安全。

摘要： 针对山西元宝湾煤矿浅埋深上覆和下伏柱式采空区中部煤层的安全复采难题,综合采用理论分析、实验室实验、物理模拟、数值模拟和现场实测方法,探究了柱采区蹬空开采底板煤柱垂直荷载及内应力分布形态,并基于Mises等效应力探讨了柱采区蹬空煤柱潜在破坏形式;揭示了柱采区蹬空开采底板关键柱破坏形式及破坏剥落体运动特征;阐明了底板煤柱破坏次序及柱群动态失稳演化规律。提出通过柱采区注浆充填强化底板煤柱承载能力的方法来进行中层遗煤资源的回收,并据此给出了确保元宝湾煤矿6107工作面中部遗煤蹬空安全复采的底板柱采区临界充填高度。结果表明:若底板9号煤层柱式采空区不充填,层间岩层的非均匀下沉将使柱采区煤柱产生偏心压缩,导致关键柱及其剥落体出现旋转下沉的现象;当柱采区关键柱破坏失稳后,覆岩载荷呈现出双向传递的特点,整个煤柱群表现为以关键柱为中心,双向多米诺骨牌式的链式失稳特征,而三维空间中则呈现出以关键柱为圆心的外向辐射波状失稳扩展特征,柱采区关键柱的破坏失稳将诱发底板煤柱群整体失稳,导致6107工作面蹬空开采区域采掘设备及工作人员、超前煤岩体大面积塌陷等动力灾害。数值模拟及物理相似模拟结果表明,确定6107工作面蹬空段安全复采的底板柱采区临界充填高度为6 m,即充填不接顶高度为2 m,这一结论亦得到了实测结果的证实。在此基础上,针对充填效果较差且充填高度未达6 m的局部区域,进一步提出了底板空洞二次充填和加固处理方法,确保了蹬空段中层遗煤资源的安全复采。

摘要： 针对上湾煤矿22104工作面回风隅角低氧问题,对低氧气体来源及涌出原因进行研究,分析地表大气压、温度变化对采空区气体涌出影响规律。结果表明22104工作面低氧原因是由于处于CO_(2)~N_(2)带煤层氮气含量较高,以及遗煤氧化消耗氧气导致采空区存在大量氮气,在采动影响下地表裂隙容易与采空区形成漏风通道,使得采空区内低氧气体向工作面回风侧运移,从而导致回风隅角的气体浓度异常。在对低氧涌出原因分析的基础上,采用均压通风技术平衡工作面与采空区之间的压差,以减少采空区向工作面的漏风和低氧气体的涌出,保持工作面氧气浓度处于正常水平,为工作面回风隅角低氧治理提供技术指导,实现矿井安全高效生产。

摘要： 针对浅埋深软弱破碎顶板巷道支护困难的问题,以新矿集团伊犁四矿21113工作面回风巷为例,围绕巷道特征、煤(岩)赋存、地质构造、围岩结构和地应力等进行分析,运用FLAC^(3D)软件对围岩应力及位移演化特征进行模拟,对比分析了21113工作面回风巷顶部分别采用锚杆锚索支护和全锚索支护时的巷道围岩位移、应力变化特征及塑性破坏情况,确定采用锚杆锚索优化支护方案,取得预期效果。

摘要： 针对浅埋深大巷从地表排洪沟谷下方穿过,因距离较近,有地表水渗水甚至透水的安全隐患,通过对下穿段巷道加强支护,对支护稳定性进行验证计算,消除透水危险;通过对地面排洪沟治理,杜绝地表渗水。采用上下结合的治理方法,消除了透水与渗水安全隐患。

摘要： 浅埋偏压隧洞在施工过程中经常会发生坍塌、冒顶以及支护结构开裂等破坏,对工程造成较大的危害和损失。文章以庄河抽水蓄能电站发电引水隧洞浅埋段为例,探讨了引水隧洞和地表距离较小情况下的安全稳定性。结合计算结果,建议在施工过程中保持拱顶和坡面的距离不小于11 m。

摘要： 地表岩移参数是地表建(构)筑物保护的基础数据。嘉元煤矿地层具有基岩厚度大松散层薄的特征,井田范围内广泛分布有村庄,为了后期保护煤柱留设的可靠性,需要对嘉元煤矿开采后地表移动变形特征进行研究。根据嘉元煤矿采矿地质条件,在12301工作面地表布设了两条监测线,现场监测历时16个月的全面和日常观测,通过对监测数据的分析研究,发现嘉元煤矿地表移动具有沉陷周期长,下沉系数小的特征,同时获得了嘉元煤矿1-2煤开采地表移动相关参数,为嘉元煤矿保护煤柱留设提供支撑。

摘要： 将浅埋深薄基岩近水平综采工作面在初采、正常回采、过空巷、末采等不同条件下矿压数据,有选择地记录下来,利用Microsoft Excel软件制成曲面图,将不同范围的数据采用不同颜色区分开,通过颜色的变化,确定基本顶初次来压和周期来压步距,从而弄清顶板来压规律,为大采高加长综采工作面顶板控制提供较为可靠的技术数据依据.

摘要： 针对许厂煤矿浅埋深、厚冲积层、薄基岩的围岩地质条件,利用理论分析和现场实践的方法研究了该条件下进行条带开采的地表变形特点,研究表明,该条件下地表移动具有移动期很短、地表移动无明显移动初始期和衰退期、地表下沉系数相对较大等特点.在有效控制地表变形、保护地表建筑物不受到破坏的前提下,探讨了采用矸石充填置换开采部分条带开采后所留设保护煤柱的可行性,并在现场进行了初步工业性试验.研究成果对解决我国"三下"压煤、条采煤柱回收及矸石井下利用提供了新的技术思路,具有重要的科学与工程意义.

摘要： 通过对一个具有代表性的浅埋深小直径顶管工程施工中出现的问题进行分析,提出了合理的解决方案,为今后同类型的顶管工程施工提供了有价值的参考和借鉴作用.

摘要： 本发明公开了小净距隧道深、浅埋临界深度计算方法，属于隧道围岩技术领域。本方法基于已有小净距隧道深浅埋围岩压力的计算方法，根据围岩压力在临界深度处连续，通过对已有围岩压力计算公式分析简化，得到了考虑围岩等级以及隧道断面尺寸的小净距隧道深浅埋临界深度的近似计算方法以及分析流程，并将其应用到实际工程中双向八车道小净距隧道深浅埋临界深度的求解中。本方法根据浅埋小净距隧道围岩压力计算公式和深埋小净距隧道围岩压力计算公式，基于围岩压力连续性，得到了小净距隧道深浅埋临界深度的计算公式，然后通过简化参数λ2′，将需要借助数学软件求解的方程组简化为一元二次方程，并结合III、IV、V级围岩下的断面进行了工程应用。

摘要： 本发明公开了一种深大基坑与浅埋隧道复杂交叉条件下的施工方法，其包括调整明挖段的长度及结构形状；设置两组人字坡为第二下穿道提供出渣通道，第二下穿的道明挖段开挖；明挖段见底后及时组织二次衬砌施工，在满足明挖段二次衬砌施工的基础条件下，增开两端暗挖段洞身开挖同步施工；明挖段二次衬砌完成且强度达到要求后立即回填，回填强度达到要求后开始施做地下车站主体；在明挖段前端的三角形区域预留孔洞作为竖井提升口；两暗挖段单洞洞身开挖完成后，在大里程暗挖段端头开挖转换导洞。本发明既能保证施工安全和质量，又能解决复杂交叉结构“上明下暗”的“坑中坑、坑中隧”施工造成的工期进展缓慢、成本居高不下的问题。

摘要： 本发明提供了一种浅埋海缆埋深的监测方法和监测系统，依据初始条件对海水温度深度关系模型进行建模，并根据应用海域季节差异自动调整环境温度参数因子，修正温度深度关系模型；通过工作环境温度变化，感知埋深信息的相对值，取代对埋深绝对值的监测。本发明可有效减小海缆运维系统实施难度，减少系统计算资源占用，提高浅埋海缆埋深监测系统性能。

摘要： 本发明公开了一种便携式农田浅埋地下水取样及埋深测量装置，包括取样瓶和顶盖，所述取样瓶与顶盖螺纹连接，所述取样瓶上设有与取样瓶一体成型的进水管，所述进水管的出水端上安装有单向进水阀，所述顶盖上螺纹连接有竖直设置的测量管，所述测量管为中空结构，且测量管与取样瓶的内部相通。与现有装置相比，本发明结构简单，生产成本低，便于携带，操作简单，实现一器多用，可快速可靠的获取地下水水样及埋深。

摘要： 本发明公开了一种用于浅埋深空留巷道充填体的载荷估算方法，首先建立浅埋深空留巷道充填体承载结构模型，根据所述空留巷道充填体承载结构模型，由面积分摊法可知充填体承载覆岩层包括：空留巷道宽度一半的覆岩层、充填体全部宽度的覆岩层以及采空区垮落带上部覆岩层，预设空留巷道的宽度、充填体的宽度、煤层开采厚度、垮落带高度、充填体侧向支撑角、工作面埋深以及工作面覆岩层容重，利用公式计算充填体估算载荷Q，所述公式如下：本发明所述模型提供的公式包括垮落带高度、留巷宽度、充填体宽度和巷道顶板岩性等关键参数。为留巷宽度、充填体宽度和充填材料及强度选择提供基础，减少空留巷道参数设计的盲目性。

摘要： 本发明公开了一种浅埋深煤矿的采空区预支护作业方法，包括如下步骤：S01：准备好处于收起状态的张拉式支撑架；S02：将处于收起状态的所述张拉式支撑架搬运至采煤工作面的液压支架的后方；S03：随着所述采煤工作面的推进，在所述液压支架的后方间隔布置所述张拉式支撑架，并将所述张拉式支撑架撑开；S04：采煤完成后，所述张拉式支撑架保留在采空区中用于支撑跨落的上覆岩层。本发明公开的浅埋深煤矿的采空区预支护作业方法，在采空区中布置张拉式支撑架起到支撑跨落的上覆岩层的作用，减少地表塌陷，有利于保护环境。当采空区作为地下水库时，由于张拉式支撑架的支撑作用，起到了扩容地下水库的效果。

摘要： 本发明公开了一种用于浅埋深煤层群采空区漏风的联合动态封堵方法，包括以下步骤：首先对工作面的上覆采空区密闭墙进行喷浆加固处理；然后对地面裂隙进行回填压实；在工作面的上覆采空区进行二次补浆，同时在工作面采空区进行注浆；向上覆采空区漏风源注惰性气体；在工作面的第二进风巷安设风机，风机的风筒依次穿过两道运输隔离风门置于第二进风巷内，在第二回风巷的排风端设有两道回风隔离风门；随工作面的推进，根据工作面与上覆采空区的风压差变化随时调整工作面的风压。本发明通过消除密闭墙漏风、地表裂隙回填压实、上覆采空区漏风源注惰气、工作面风压调整等措施避免漏风，有效消除浅埋深煤层群采空区遗煤自燃危险，保证煤矿的安全生产。

摘要： 本发明提出了一种浅埋深综采条件下的采空区注浆充填工艺，具体如下：从切眼处，工作面第一次推进2R+S米，即在距离切眼R米处从地面钻孔至采空区顶板，在钻孔中布置注浆管道，单排钻孔最大距离为2R；在地面准备好注浆材料，利用自重及注浆压力将注浆材料注入采空区；后续每当工作面推进2R米，即进行钻孔注浆，确保注浆管道与综采作业区的距离在L‑R米；L为安全距离，其中L为切眼距离综采作业区的距离，或已注浆充填完成的充填面与综采作业区的距离；其中2R+S+VT≤L，V是工作面开采的速度，T为开采时间。其优势在于对综采工作面实现边采边充的形式，采煤空间与充填空间相对分离，最大限度的减小对煤炭的生产，且充填有效控制地面沉降。

摘要： 本发明涉及一种浅埋深大采高采空区、离层区复合充填采煤方法。包括如下步骤：(1)在保证覆岩主关键层不发生破断的情况下，确定采煤工作面开采宽度，设定隔离煤柱的宽度；(2)在采煤工作面开采之前，依次向煤层方向施工若干组注浆钻孔，同一个采煤工作面内相邻两组注浆钻孔走向之间的距离为100～200m；(3)矿井下，按常规开采工艺对采煤工作面进行开采，同步对保护建筑物需要控制的采空区区域进行部分矸石充填；(4)地面上，当采煤工作面开采至距或采过主注浆钻孔10～30m时，向采煤工作面上方覆岩岩层中的目标离层带内注入粉煤灰或矸石等浆体；(5)矿井下采煤、矸石部分充填与地面上覆岩离层注浆充填、矸石投料孔投料协同进行，至项目结束。

摘要： 本发明公开了一种浅埋深隧洞穿越富水地层的开挖支护方法及支护结构，涉及隧洞工程领域，目的是提高超前排水效率，提高支护结构的稳固性。本发明采用的技术方案是：浅埋深隧洞开挖支护方法，在隧洞正上方的工作面钻孔，将钻孔作为排水井进行排水，降低地下水水位后开挖隧洞并钻设钻拉杆孔，在钻孔和拉杆孔内放入钢筋骨架和拉杆钢筋并灌注混凝土，形成整体的支护结构，支护结构沿隧洞的轴线间隔布置。浅埋深隧洞支护结构，通过上述的浅埋深隧洞开挖支护方法施工得到。本发明将钻孔作为排水井进行排水，超前排水效率高，不占用直线工期；支护结构埋设在土体中，不仅安全，而且稳固性好。本发明用于浅埋深隧洞穿越富水地层的开挖支护。