煤礦安全生產(chǎn)三維仿真庫通過使用最新三維動(dòng)畫模擬技術(shù)制作,以影視動(dòng)畫方式再現(xiàn)煤礦職工井上、井下作業(yè)過程和生活場(chǎng)景。“煤礦安全生產(chǎn)三維仿真庫之事故案例集一”高精度、高仿真性直觀展示最近幾年來煤礦職工井下生產(chǎn)過程中發(fā)生的機(jī)電事故(共7起)、頂板事故(共9起)、通風(fēng)事故(共2起)、瓦斯事故(共4起)、水害事故(共5起),系統(tǒng)的總結(jié)了煤礦易發(fā)、常見事故的產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律,對(duì)如何遏制煤礦各類事故的發(fā)生提出了有效的防治對(duì)策。
煤礦安全生產(chǎn)三維仿真庫通過使用最新三維動(dòng)畫模擬技術(shù)制作,以影視動(dòng)畫方式再現(xiàn)煤礦職工井上、井下作業(yè)過程和生活場(chǎng)景。“煤礦安全生產(chǎn)三維仿真庫之事故案例集二”高精度、高仿真性直觀展示最近幾年來煤礦職工井下生產(chǎn)過程中發(fā)生的機(jī)電事故(共10起)、爆破及爆炸事故(共4起)、火災(zāi)事故(共4起)、其他事故(共5起),系統(tǒng)的總結(jié)了煤礦易發(fā)、常見事故的產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律,對(duì)如何遏制煤礦備類事故的發(fā)生提出了有效的防治對(duì)策。
本片通過最鮮明的實(shí)例和最直觀的教育,來提高煤礦從業(yè)人員的安全生產(chǎn)意識(shí),可作為煤礦企業(yè)區(qū)隊(duì)班組在班前、班后會(huì)上進(jìn)行安全事故警示教育的生動(dòng)視頻教材,也可作為煤礦安全培訓(xùn)教學(xué)的課件使用。

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急傾斜特厚煤層一般采用水平分段綜放的開采方法,采空區(qū)始終處在工作面上方,這導(dǎo)致回采巷道覆巖環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)急傾斜特厚煤層綜放工作面的回采巷道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行專門的研究。本書以烏魯木齊礦區(qū)急傾斜特厚煤層水平分段綜放開采為實(shí)例,著重對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析、同時(shí)對(duì)礦區(qū)多個(gè)煤礦的回采巷道進(jìn)行模擬、監(jiān)測(cè)研究,基于巷道支護(hù)理論特別以堿溝為例進(jìn)行了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、模擬、設(shè)計(jì)為一體的巷道支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用。
新疆是我國戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備區(qū),煤炭預(yù)測(cè)儲(chǔ)量達(dá)2.19萬億t,占全國總量的40%,是國家批建的第14個(gè)大型煤炭基地。隨著東部資源的枯竭,新疆將是煤炭開采的主戰(zhàn)場(chǎng),其定位也從戰(zhàn)略儲(chǔ)備區(qū)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)區(qū)。神華新疆公司是疆內(nèi)最大的煤炭企業(yè),主采的烏魯木齊礦區(qū)是急傾斜煤層(45°~87°)的富集區(qū),賦存30多層厚度與層間距不同和環(huán)境復(fù)雜的急傾斜煤層。急傾斜特厚煤層由于賦存條件特殊、開采特點(diǎn)的影響,傳統(tǒng)的巷道支護(hù)設(shè)計(jì)方法、分類及支護(hù)體系不適應(yīng)急傾斜煤層的開采條件:上覆多層采空區(qū)和頂煤致裂措施影響。巷道穩(wěn)定性成為影響安全開采的重大問題,進(jìn)行急傾斜特厚煤層巷道支護(hù)設(shè)計(jì)研究,對(duì)急傾斜特厚煤層安全開采具有重要現(xiàn)實(shí)及科學(xué)價(jià)值。
烏魯木齊礦區(qū)是新疆維吾爾自治區(qū)開發(fā)歷史最久、產(chǎn)量最大的煤炭生產(chǎn)基地,在整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi),賦存著30多層厚度不同、間距不同的急斜煤層,這種賦存條件在世界上也是罕見的。煤層的急傾斜賦存狀態(tài)是成煤后期地質(zhì)強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,其賦存和開采條件都比其他類煤層要復(fù)雜,因而一般很難形成較大的生產(chǎn)能力。烏魯木齊礦區(qū)從20世紀(jì)80年代中期發(fā)展現(xiàn)代放頂煤技術(shù),與國內(nèi)相關(guān)科研院所合作,全面系統(tǒng)研究了水平分段綜采放頂煤的安全高效開采技術(shù),2006~2009年急傾斜特厚煤層綜放開采取得了歷史性的突破,生產(chǎn)礦井年產(chǎn)量均超過了百萬噸,形成了急傾斜百萬噸礦井群。小紅溝煤礦在工作面長度僅有32.0 m條件下,年產(chǎn)量達(dá)到108萬t;2008年六道灣煤礦年產(chǎn)200萬t綜放面和烏東煤礦南采區(qū)年產(chǎn)300萬t綜放面的工業(yè)試驗(yàn)取得了成功,創(chuàng)建了同期國內(nèi)外新紀(jì)錄,這些標(biāo)志著神華新疆公司急傾斜煤層開采技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
急傾斜特厚煤層高階段安全高效生產(chǎn)離不開回采巷道的通暢。本書針對(duì)烏魯木齊礦區(qū)急傾斜煤層綜放工作面回采巷道支護(hù)進(jìn)行研究,全面闡述了礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)、水平分段綜放開采技術(shù)特點(diǎn)與不同傾角條件下巷道變形,綜合運(yùn)用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、數(shù)值模擬等手段,重點(diǎn)以堿溝煤礦巷道支護(hù)為例進(jìn)行了巷道支護(hù)設(shè)計(jì),有效控制了巷道穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了適用于本礦區(qū)急傾斜煤層巷道支護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)范,促進(jìn)了世界一流的現(xiàn)代化千萬噸急傾斜特厚煤層綜放開采礦區(qū)的高效建設(shè)和科學(xué)發(fā)展。
由于作者水平所限,錯(cuò)誤之處在所難免,希望廣大讀者和專家批評(píng)指正。
作者
2013年9月
前言 1
1 緒論1
1.1 概述1
1.2 國內(nèi)外巷道支護(hù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀3
1.3 巷道圍巖控制技術(shù)進(jìn)展綜合評(píng)價(jià)9
2 急傾斜特厚煤層賦存和開采技術(shù)特征11
2.1 急傾斜特厚煤層賦存特征11
2.2 水平分段綜放開采技術(shù)特征15
3 急傾斜綜放回采巷道地壓與支護(hù)分析20
3.1 神新公司回采巷道支護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀20
3.2 典型回采巷道支護(hù)數(shù)值分析32
3.3 急傾斜放頂煤回采巷道地壓顯現(xiàn)特征53
3.4 回采巷道圍巖松動(dòng)圈觀測(cè)結(jié)果57
4 急傾斜特厚煤層回采巷道圍巖分類61
4.1 我國回采巷道圍巖分類研究現(xiàn)狀61
4.2 急傾斜煤層回采巷道穩(wěn)定性分類的指導(dǎo)思想66
4.3 分類方案的確定67
5 急傾斜特厚煤層回采巷道支護(hù)方案71
5.1 安全高效綜放開采對(duì)回采巷道支護(hù)的基本要求71
5.2 支護(hù)設(shè)計(jì)方法的確定72
6 回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法81
6.1 回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)流程81
6.2 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法82
6.3 基于圍巖穩(wěn)定性分類的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用84
6.4 回采巷道地壓監(jiān)測(cè)85
7 急傾斜煤層超前預(yù)爆工作面巷道穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)87
7.1 概述87
7.2 堿溝煤礦應(yīng)用情況87
7.3 小紅溝煤礦應(yīng)用情況100
7.4 大洪溝煤礦應(yīng)用情況106
7.5 烏東煤礦應(yīng)用情況113
8 急傾斜特厚煤層深部巷道支護(hù)應(yīng)用121
8.1 急傾斜煤層深部巷道變形特點(diǎn)122
8.2 巷道圍巖自身穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及評(píng)估129
8.3 巷道采掘布置空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性數(shù)值分析195
8.4 +518 m水平B1巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)218
9 結(jié)論222
參考文獻(xiàn)223