顶煤预制裂隙定向水力压裂研究

为改善厚硬顶煤冒放性和工作面作业环境,提出顶煤预制定向裂隙水力压裂技术。利用理论分析研究了定向压裂基本原理,分析了钻孔和裂隙的受力模型,得到裂隙的起裂条件、扩展过程及其形态。利用RFPA2D-Flow渗流软件研究顶煤定向压裂规律:在压裂起始阶段,定向裂隙尖端出现高应力集中现象,在钻孔和定向裂隙两面形成卸压区,且随着注水压力的增大逐渐扩大;钻孔和定向裂隙周围形成高水压区,且随着注水压力的增大逐渐扩大。压裂初期煤体发生剪切破坏,压裂后期出现大量拉伸破坏。定向裂隙倾角α介于0°~60°时,裂隙尖端首先起裂、扩展,然后发生转向;当倾角α=75°和α=90°时,裂隙沿最大水平主应力方向扩展。     

高家堡井田二盘区导水裂隙带高度实测研究

为了查明煤层顶板导水裂隙发育规律,采用地面钻孔分段注水测试和钻孔窥视方法实测了高家堡井田204工作面和205工作面煤层顶板导水裂隙带发育高度。研究结果表明：（1）205工作面DT1钻孔位置煤层顶板导水裂隙带发育高度为327.75 m,裂采比25.81。（2）204工作面DT2钻孔位置煤层顶板导水裂隙带发育高度为197.85 m,裂采比35.33。（3）高家堡井田二盘区导水裂隙带实测结果丰富了黄陇煤田综放采煤覆岩破坏规律。     

含瓦斯煤层深孔水力致裂增透与浅孔抽采消突技术研究

介绍了含瓦斯煤层深孔水力致裂增透与浅孔抽采消突技术,利用高压水促使钻孔周边煤体产生致裂和切割作用,起到压碎破坏煤体、提高回采工作面回采率及掘进工作面掘进速度的效果,达到了消突的目的,改变了以往注水软化技术稳流、低压、长孔的特点。     

自动添加湿润剂的煤层注水装置研制及应用研究

针对综采工作面生产过程中粉尘浓度高、污染严重现状,提出采用双向长钻孔煤层动静压注水技术。通过向水中添加湿润剂来增加煤层浸润性,并采用煤层注水监控系统实时检测煤层注水过程中流量与压力变化情况,有效保障了煤层注水湿润煤体效果。在进行煤层湿润半径测试的基础上,开展了综采工作面长钻孔煤层注水工艺研究。经现场试验,采用该技术后综采工作面司机位置总粉尘降尘效率达70%,有效降低了工作面粉尘浓度。     

分段封孔注水提高煤层注水效果的应用研究

针对新桥煤矿综掘工作面粉尘浓度高、污染严重的问题,在掘进工作面采用分段式封孔注水技术进行降尘。对分段式注水封孔器钻孔布置、封孔方式和注水压力等影响注水效果的因素进行分析,并对不同注水压力条件下煤层含水量、注水时间、湿润半径等参数进行测试,找出适合工作面生产条件及煤层赋存情况的最佳注水压力。通过不同注水压力条件下降尘效率测试,其降尘效率达到65.1%,证明分段式封孔注水技术能够显著提高降尘效率。     

煤层注水致裂技术原理及应用

煤层注水致裂技术是不同于传统煤层注水软化技术的新型技术,它改变了以往注水软化技术长孔、低压、稳流的特点,利用高压水所具有的切割、致裂特性,致裂破坏煤体,降低煤体硬度,提高煤炭可放性和回收率.     

同忻矿特厚煤层坚硬顶板水压致裂技术

介绍了水压致裂的力学机理及参数确定方法。依据同忻矿生产实际条件,确定了特厚煤层坚硬顶板致裂位置、注水压力、注水量、注水时间以及钻孔转角等参数,设计了钻孔布置方案。同忻矿8105工作面现场实践表明,通过水压致裂措施工作面周期来压步距减小了4.6 m,支架工作阻力降低了8.8%,取得了良好的应用效果。     

工作面采动稳定区顶板围岩采动裂隙发育范围研究北大核心

为了考察工作面回采过后采动稳定区顶板围岩裂隙发育情况,采用"钻孔双端封堵测漏装置"钻孔分段注水法,通过观测不同方位的钻孔及不同孔深的注水漏失量,来分析钻孔不同深度处岩层的采动裂隙发育情况,判断测试地点的采动稳定区顶板围岩采动裂隙发育边界范围。在渝阳煤矿进行现场试验,通过钻孔分段注水,分析出该矿N21110工作面采动稳定区顶板岩层的采动裂隙发育范围及裂隙发育程度。     

工作面采动稳定区顶板围岩采动裂隙发育范围研究

为了考察工作面回采过后采动稳定区顶板围岩裂隙发育情况,采用"钻孔双端封堵测漏装置"钻孔分段注水法,通过观测不同方位的钻孔及不同孔深的注水漏失量,来分析钻孔不同深度处岩层的采动裂隙发育情况,判断测试地点的采动稳定区顶板围岩采动裂隙发育边界范围。在渝阳煤矿进行现场试验,通过钻孔分段注水,分析出该矿N21110工作面采动稳定区顶板岩层的采动裂隙发育范围及裂隙发育程度。     

小保当煤矿综采工作面水压预裂夹矸层技术应用

基于小保当煤矿大采高工作面厚硬夹矸层影响工作面的安全高效回采现状,采用水压预裂煤体硬夹矸层技术,结合工作面的夹矸3D结构及工作面巷道地质写实,确定了煤层夹矸预裂合理分区,制定了水压预裂夹矸层钻孔参数及布置方案,设计了夹矸预裂施工工艺。试验结果表明:在定向水力压裂过程中,压裂效果与预裂压力、预裂时间及注水量等参数有关,其中,当预裂钻孔夹矸起裂压力为26～29MPa、预裂时间120～190min、注水量13～20m~3时,夹矸裂隙发育效果分为压裂区、软化和裂隙二次扩展区域、裂隙扩展区。现场预裂效果检验表明,采用水压预裂夹矸层技术后工作面回采期间采煤机破岩效率明显提高,预裂效果明显。     

钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响分析

结合城郊煤矿11201工作面运输巷顶板淋水情况下锚杆锚固力现场测试结果，自行设计了实验装置，研究了钻孔淋水对树脂锚杆锚固力的影响、在现场测试中，当钻孔的淋水量小于128mL／min时，树脂锚杆的锚固力保持不变；当淋水量大于583mL／min时，树脂锚杆的锚固力比无淋水时的锚固力下降35％以上．沿巷道轴向布置卸水孔，采用集中排放，同时加大锚杆支护的密度可以改善顶板淋水时锚杆支护的效果．     

二次实心旋转水气射流驱散积聚瓦斯的理论与试验

为更有效治理工作面上隅角瓦斯积聚,分析了一次旋转水气射流通风器工作原理、二次实心旋转射流通风特性和二次实心旋转水气射流通风治理工作面上隅角瓦斯作用原理,采取高压二次实心旋转水气射流通风来驱散工作面上隅角积聚的瓦斯.工业性试验结果表明,高压二次实心旋转水气射流通风无机械旋转部件,风流作用面积大、紊动性强、掺混能力强,比直流送风或主风流扩散通风有更好的驱散上隅角瓦斯效果.     

矿井高效节能局部降温技术的研究

简述了我国煤矿矿井热环境的构成和受热害影响,并以典型的热害矿井局部降温实际为例,对井下采煤工作面局部降温系统的构成、工作原理、设备选型、系统性能测试和降温效果分析等进行了论述。     

Fire risk evaluation research on fully mechanized coalface based on the uncertainty measure theory

A relatively perfect coalmine fire risk-evaluating and order-arranging model that includes sixteen influential factors was established according to the statistical information of the fully mechanized coalface ground on the uncertainty measure theory. Then the single-index measure function of sixteen influential factors and the calculation method of computing the index weight ground on entropy theory were respectively established. The value assignment of sixteen influential factors was carried out by the qualitative analysis and observational data, respectively, in succession. The sequence of fire danger class of four experimental coalfaces could be obtained by the computational aids of Matlab according to the confidence level criterion. Some conclusions that the fire danger class of the No.1, No.2 and No.3 coalface belongs to high criticality can be obtained. But the fire danger class of the No.4 coalface belongs to higher criticality. The fire danger class of the No.4 coalface is more than that of the No.2 coalface. The fire danger class of the No.2 coalface is more than that of the No.1 coalface. Finally, the fire danger class of the No.1 coalface is more than that of the No.3 coalface.     

特厚煤层综放工作面自燃火灾的防治技术

基于下沟煤矿综放工作面煤层自燃规律研究基础上,采取加快工作面推进速度、采空区注氮、采空区灌浆、两端头压土袋墙及喷洒阻化荆和建立束管监测系统对综放工作面采空区有害气体进行连续监测等煤层自燃综合防治措施.有效地防止了煤层自燃.     

德国刨煤机在薄煤层工作面开采中的应用

德国刨煤机自动化控制系统在我国首次成功引进,它在铁煤集团的成功使用标志着 我国薄煤层自动化采煤上了一个新台阶。主要介绍了德国刨煤机自动化系统的组成和原理及在生 产中存在的问题。     

微地震技术在特厚煤层开采中的应用

为研究大同煤矿集团公司塔山矿特厚煤层综放面围岩运动规律,科学进行开采设计,并为矿山压力控制提供科学依据,根据综采放顶煤工作面的实际情况,按高精度微地震监测技术的要求,确定测区布置的原则,分析了影响监测定位精度的主要因素,对采集数据进行了研究分析、对比,初步得出了塔山矿特厚煤层综放工作面围岩运动参数。     

乌鲁木齐地区采煤塌陷特点、危害与治理研究

采煤塌陷为煤矿山次生的地质灾害形式之一。乌鲁木齐是我国受采煤塌陷影响较为严重的城市，已经制约了城市建设的发展规划并对现有建，构筑物带来危害。文章阐述了乌鲁木齐地区急倾斜煤层采煤塌陷机理、特点和危害形式，并对塌陷治理措施提出了建议。     

薄煤层采煤工作面瓦斯抽采效果实测研究

以凤凰煤矿1402采煤工作面为工程应用背景,运用岩层移动理论,研究了采煤工作面大流量、高浓度卸压瓦斯的运移路径和富集区域;通过选择合理的瓦斯抽采方法,优化瓦斯抽采关键参数,提高了采煤工作面瓦斯抽采率和抽采浓度,实现了采煤工作面瓦斯抽采达标;降低了采煤工作面瓦斯涌出量,消除了采煤工作面瓦斯积聚现象,保证了采煤工作面安全高效生产。     

村庄下高效短壁机械化开采实践研究

高效短壁机械化开采技术生产系统简单、煤柱留设灵活方便,适合“三下”压煤开采．在对五阳煤矿岩移观测的基础上,根据村庄下采煤地表不出现波浪变形、留设煤柱必须保持长期稳定及地表变形小于建筑物允许变形量的要求,分析了51采区某村庄下采用短壁机械化开采的可行性;根据层状岩体稳定性原理,确定了采硐宽度、长度、隔离煤柱宽度等短壁采场参数,对试验区短壁开采巷道系统进行了布置,并进行了高效短壁开采机械化试验．地表沉陷观测和井下矿压观测表明,试验期间未发现地面建筑出现采动破坏,采场煤柱与顶板保持了稳定,实现了村庄下煤层的安仝开采．