易片帮巷道快速掘进与维护技术研究

煤巷快速掘进技术是通过实现快速截割、合理化支护、机械化装运及其之间的优化配置,从而最大限度提高效率、改善安全环境及降低巷道成本的实用技术。煤巷快速掘进过程中,施工工艺易造成巷帮片帮失稳等难题。文章针对某矿复杂地质条件下快速掘进片帮问题,提出了"短掘短支"一次成形施工方式来控制片帮,并对相应的支护技术做出优化设计,现场巷道表面及多点位移监测结果表明该技术能够有效地控制巷道片帮,为煤巷快速安全高效掘进提出了新的思路。     

国产短壁设备在东坡煤矿边角煤开采中的应用

为了解决进口短壁设备对我国地质条件适应性差,配套不合理等问题,太原煤科院研制了国产成套短壁开采设备,在中煤东坡煤业进行了应用,并结合该矿地质条件进行了设备调整与技术改造,较好地解决了边角煤的开采,大幅度提高了掘进进尺和回采效率。该设备的成功应用经验,有助于国产短壁设备在其他矿区的推广。     

连续采煤机在边角煤开采中的应用研究

针对复杂条件边角煤资源损失大、回收困难的问题,以山西镇城底矿地质条件为基础,对边角煤开采技术进行了应用研究,提出采用短壁连续采煤机开采技术开采边角煤区段,对巷道布置方案、掘进与回采工艺以及巷道支护方案进行了设计,并在现场进行了应用。在采用短壁连续采煤机开采技术后,边角煤煤炭资源得到了有效的回收,矿井经济效益显著提升。     

EML340型连续采煤机及配套设备在煤矿中的应用

针对长壁式采煤法存在的开采后残留煤柱、边角煤、不规则块段煤量多等问题,研制了EML340型连续采煤机.通过EML340型连续采煤机及配套设备在在乌兰木伦煤矿和东坡煤矿巷道掘进及短壁开采工作面中的实际应用证明,该配套能够实现大断面煤巷的快速掘进,以及煤柱、不规则块段等的安全、高效开采,对于提高我国煤炭资源采出率以及中小煤矿技术升级改造提供了有效的解决途径,该开采方式可作为长壁式综采的补充,以提高资源采出率.     

边角煤的高效短壁开采实践研究

短壁机械化开采技术生产系统简单、巷道布置灵活方便,适合边角煤开采.在研制国产采掘一体机及配套设备的基础上,根据边角煤形状不规则、矿山压力大的特点,分析了某边角煤采用短壁开采的可行性;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,并进行了短壁开采机械化试验.实现了边角煤的安全开采.     

短壁连续化开采技术浅析

随着我国煤炭资源的大规模和高强度开采,适合长壁开采的煤炭资源正在逐渐减少,且长壁开采存在边角煤、残采煤、"三下"压煤及不规则块段煤的回收问题,遗留煤炭增多,而短壁连续化开采技术正好弥补此缺陷,可最大限度的回收煤炭资源,对煤炭行业的可持续发展有着极其重要意义。本文对短壁连续化开采技术进行了浅析,对短壁连续化开采参数进行说明;运用方案比较法确定开采工作面巷道布置;着重分析了开采工作面的连续采煤机、连续运输系统和履带行走式液压支架等配套设备及连续采煤机的主要配套设备;并对短壁连续化开采的工艺过程做了阐述。最后总结了短壁连续化开采技术的适用条件,存在的问题和继续优化短壁连续化开采技术的发展方向.     

极近距离煤层下煤层开采矿压特征研究

以南阳坡矿极近距离煤层下煤层开采为工程背景,针对下层煤开采过程中工作面围岩破碎剧烈、顶板冒落严重、煤壁片帮多发、巷道稳定性差等问题,利用理论分析和数值计算的方法,分析上层煤开采对下层煤工作面覆岩的稳定性特征的影响,对其矿压特征、工作面围岩稳定性状况进行了研究,获得了下煤层工作面覆岩破坏的规律和下煤层工作面顺槽稳定性特征。     

短壁机械化开采在东坡煤矿的应用

为了解决东坡煤矿边角煤回采问题,提高资源采出率,通过对东坡矿实际条件的分析,结合连续采煤机短壁机械化开采工艺的特点,提出了边角煤开采工作面布置、开采工艺流程、支护、顶板控制及设备配套等方案。实践表明,该开采技术不仅使煤炭资源得到安全回收,也为国产短壁机械化开采成套技术及装备的推广应用提供了技术支持。     

近距离煤层采动影响下底板巷道稳定性研究

针对同煤集团在近距离特厚煤层采动过程中下工作面巷道容易出现片帮以及底鼓现象,通过理论分析与现场监测的方法,对采动影响下的底板巷道的变形和破坏规律进行探讨,得出了采动影响下工作面底板的破坏深度与支承压力对底板巷道的影响范围与程度,该研究对近距离特厚煤层开采过程中底板巷道的布置及支护设计具有一定的参考价值。     

强突出中厚煤层掘进片帮与处理技术研究

渝阳煤矿M8煤属煤与瓦斯强突出煤层,顶板为硬岩,底板为软岩,在综掘过程中,片帮现象十分突出,且片帮量大。为了解决这一问题,对强突出中厚煤层片帮机理进行了探讨,把片帮分为四个区,前一个区对后一个区影响较大。同时提出了系统的治理方法,即从支护理念、支护方式、巷道临时支护及根据煤层软硬程度的变化提出了不同的作业方式等方面进行了系统的研究。结果表明：采用系统的研究方法对解决强突出中厚煤层的片帮有显著作用。     

我国煤矿安全生产发展历程及演进趋势

煤炭资源作为支撑我国经济快速发展的最重要能源供给,保证煤炭资源的绿色、安全、高效开采是重中之重。统计分析了建国以来我国煤矿安全生产发展的历程、现状及新时代背景下煤矿安全生产发展的演进趋势与急需解决的问题。研究表明,我国煤矿安全生产发展主要经历了3个时期,1949—1977年为煤矿安全生产水平大幅波动时期;1978—2002年为煤矿安全生产水平持续好转时期;2003—2018年为煤矿安全生产水平快速提升时期。研究认为,加大人工智能、物联网、大数据、云计算等现代化信息技术在煤炭资源开采过程中的运用,建设智能化煤矿是我国煤炭行业实现高质量发展的重要途径。加大煤矿安全生产科技人才培养力度,加强煤矿安全科技攻关,构建完善的职业健康保障体系,加快推进智慧煤矿示范工程建设,以保证我国煤矿安全生产形势的持续好转。     

煤炭地下气化生态开采理论与技术

为实现我国煤炭资源的生态开采,以工业生态学和生态学的相关理论为基础,探索了煤炭地下气化生态开采理论,并对相关技术进行了分析。根据这些理论与技术,确定煤炭地下气化技术作为第二代采煤方法,实现了煤炭资源的生态开采,该技术将是我国煤炭开采技术的发展方向。但在实践方面,很多适用的技术还没有被应用到工业性试验当中,这也是煤炭气化专家近阶段需要研究的重点。     

建筑物下开采方案优化研究

采用理论分析、数值模拟等方法，对某矿区南翼村庄下条带开采方案设计和地表沉陷规律进行了研究；在不同的开采条件下，采用概率积分法对各条带开采方案进行地表沉陷预计。研究结果确定了矿区南翼村庄下15号煤仅开采顶分层，采高为3 m，条带布置方案为采70 m留90 m煤柱。采用该方案后，地表最大下沉量为206 mm，倾斜为-1.47~1.29 mm/m，水平变形-0.4~1.0 mm/m，均小于建筑物Ⅰ级损坏标准，开采方案是安全可靠的。     

基于煤炭采空影响的多含水层水文地质响应——以新桥煤矿为例

为研究受煤炭采空影响的多含水层的水文地质响应，以新桥煤矿为例，通过对其采空区分布和地表塌陷的调查，结合煤矿地质构造、含水层水文地质特征等的分析，探讨采空影响下煤层顶底板工程地质条件的改变而产生的导水通道，造成采空区地下水的补给和径流，并通过计算和PHREEQC模拟软件分别对采空区水量、水质进行预测，从而为煤矿安全生产和采空区地下水开发利用提供依据。     

矿用瓦斯智能检测技术研究

近些年我国煤化工技术快速发展，全国重工业发展较快，用电量的需求增加。煤化工及煤发电行业的原料都是煤，导致用煤的需求量增加。煤炭的开采面临严峻的挑战，煤矿井矿难事故中因瓦斯爆炸造成的损失往往不可估量。根据目前的矿难发生情况，针对矿井瓦斯进行实时监测，同时具有上位机监控、下位机报警功能。下位机部分设计多节点和瓦斯排风设备，对矿井瓦斯浓度的检测通过无线传输给上位机接收部分，一旦发生瓦斯浓度超标情况，启动报警系统，提醒人员撤离，同时启动通排风系统，将瓦斯浓度控制在许可范围。     

对江南煤矿井上下立体化抽采工艺分析

为了解决对江南煤矿“先抽后建”以及煤与煤层气协调开发的问题,根据对江南煤矿采掘部署以及首采煤层M78煤体结构好、气含量高、渗透性较好的特点,对首采面提出了地面水平井和丛式井相结合的方式进行高效地面预抽瓦斯,而对较晚开采的备用面和准备面采用丛式井地面预抽方式。模拟显示,地面抽采5年后,首采面M78煤层瓦斯有了大幅度降低,最高降低幅度超过50%。在地面预抽后井下采用底板排水巷定向长钻孔抽采技术,实现井上下立体化抽采。该工艺降低了煤矿瓦斯治理投资,提高了煤炭安全生产的效率,同时可充分有效地利用煤层气资源。     

CT层析成像技术在工作面复杂构造探测中的应用

由于综合机械化采煤技术不断提高及开采深度的增加，工作面内部地质异常构造制约着矿井高产高效、安全生产。因此需提前对内部地质异常构造进行精细探查、预测预报，为工作面安全回采提供指导。CT层析成像技术分辨率高且探测精度高，能够探查清楚工作面内部复杂构造的分布情况。采用CT层析成像技术对燕子山矿8208工作面进行探查分析，并进行回采验证。结果表明，CT层析成像技术对探查工作面异常构造效果较好，为工作面安全回采提供了重要保障。     

煤炭开采与保水开采技术

煤炭开发与地下水资源保护之间的矛盾日益突出,煤炭开发在促进社会经济发展的同时也给当地生态环境带来了较大破坏,尤其对地下水资源的影响更为显著。如何实现煤炭开发与水资源保护间的相互协调是当前煤矿开采面临的巨大难题。通过分析煤矿开采对水资源尤其是对顶底板含水层的影响,进一步阐述了煤炭开采与水资源保护技术的技术进展情况及当前可实现保水开采的2种基本技术途径:以“堵截法”和“疏导法”为理念的保水开采技术的适用性和面临的技术难题,提出矿井要在不断探索实践中科学合理地选择适用于矿井自身的保水开采技术,对解决当前煤矿开发与水资源保护之间面临的双重难题,对矿井可持续发展具有一定的指导作用和借鉴意义。     

21世纪前期我国煤炭科技重点发展领域探讨

分析了国内外煤炭科技发展的概况及趋势，提出了21世纪前期我国煤炭工业将向“高效、安全、洁净、结构优化”的方向发展，以及煤炭科技发展要解决的重大问题：① 煤炭资源（含煤层气）精细勘查与高效开采地质保障；② 东部深厚冲积层下建井综合技术与装备研究；③ 煤矿高效集约化开采技术与机电一体化装备研究；④ 以矿井瓦斯灾害综合防治技术为重点的煤矿安全新技术；⑤ 以“煤基液体燃料”和煤化工多联产为目标的新型煤转化技术；⑥矿区生态环境综合整治与废弃物处理利用技术.     

基于瞬变电磁法的煤矿采空区地质勘察研究

近年来我国经济快速发展，各种矿石资源需求逐渐增大，大量矿石的开采，形成大量的采空区。采空区造成生态环境的破坏、地面出现裂缝和塌陷，给生活和生产带来严重的安全隐患。采用瞬变电磁法对煤矿采空区地质勘察进行了研究。分析了瞬变电磁法工作原理和瞬变电磁设备主要功能和参数，然后，以某研究区为例，采用Grapher软件对原始数据进行了处理，采用Surfer软件对电阻率进行定量和定性分析，根据中心回线和重叠回线电阻率断面上的异常区域，对采空区的位置和充水断层的位置进行了推测。