纳二矿半煤岩巷快速掘进支护技术研究

摘要

巷道是矿井的生命线，承担矿井通风、行人、运输等重要任务，巷道不通，则采煤工作无法正常进行。随着工作面机械化程度不断增强，工作面掘进进尺不断加大，我国矿井采煤工作面年推进长度已经超过了3000m，推进速度在不断增大，煤层巷道掘进准备时间更短。因此，巷道的快速掘进是矿井实现安全高效生产的重要保障。
　　本文以纳二矿为研究对象，随着纳二矿采煤接续，矿井开拓、掘进工程进入4-2煤层，4-2煤层工作面埋藏深度14m～120m，煤层顶板岩性为砂质泥岩、泥岩和细砂岩，大巷在掘进过程中，揭露了黄土层直接覆盖在煤层上、顶板淋水、巷道底板泥岩遇水泥化、巷道片帮等地质条件，造成回采巷道多次发生冒顶事故，巷道支护经常需要返修，巷道掘进工程进度缓慢，掘进工作人员安全受威胁。以上各种因素，使得4-2煤掘进速度大大降低，造成了前所未有的接替紧张局面，因此开展快速掘进施工工艺和与之相适应的快速掘进支护方案的研究工作具有重要的现实意义。
　　本文采用理论分析、数值模拟等综合研究方法，对浅埋薄基岩复合顶板半煤岩巷的快速掘进技术进行了系统的研究。首先，通过查阅相关的矿井资料和进行现场的巷道变形观测，对纳二矿4-2煤层矿压规律进行了研究总结。分析得出纳二矿煤层巷道掘进施工中的技术难题，在此有基础上对纳二矿4-2煤巷道布置、煤柱留设进行优化。对纳二矿4-2煤巷道支护方案进行数值模拟分析，选出最佳支护方案，确定巷道支护参数。最后，对纳二矿4-2煤层煤岩巷快速掘进支护工艺流程及组织进行了优化设计，并半煤岩巷快速掘进支护技术进行实施，总结了相关的规律。
　　本文基于典型的土基型浅埋薄基岩煤层地质条件，提出了相匹配的快速掘进施工工艺和方案技术体系。纳二矿浅埋薄基岩复合顶板半煤岩巷快速掘进支护技术研究，为浅埋煤层的快速掘进支护技术作了一定的理论补充，也为后续类似矿山的巷道快速优化设计和掘进支护提供了可靠的参考依据。它对浅埋薄基岩复合顶板半煤岩巷快速掘进支护技术研究显得尤为重要，研究的成功将对矿山安全、高效生产具有重要的指导意义。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 浅埋薄基岩复合顶板半煤岩巷快速掘进支护技术存在的一些问题

1.4 研究内容、方法及技术路线

2矿井概况

2.1 位置与交通

2.2 自然地理

2.3 气象特征

2.4 地震程度

2.5 矿井瓦斯及涌水量

2.6 矿井工程地质类型

2.7 可采煤层分布特征

2.8 本章小结

3 纳二矿4-2煤半煤岩巷围岩变形规律研究

3.1 制定观测方案

3.2 巷道表面位移及支护质量监测

3.3 围岩裂隙发育监测

3.4 巷道破坏原因分析

3.5 本章小结

4 纳二矿4-2煤半煤岩巷布置与快速掘进支护方案优化

4.1 4-2煤巷道布置优化

4.2 4-2煤半煤岩巷快速掘进支护方案优化

4.3 本章小结

5 纳二矿4-2煤半煤岩巷快速掘进支护参数确定

5.1工程背景

5.2 数值模拟软件介绍

5.3 数值模拟分析

5.4 4-2煤半煤岩巷快速掘进支护参数的确定

5.5 本章小结

6 纳二矿4-2煤半煤岩巷快速掘进支护技术的实施

6.1 半煤岩巷掘进速度影响因素分析

6.2 4-2煤层半煤岩巷快速掘进施工组织与管理

6.3 现场工业性实验

6.4 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢