优化开采设计 提高原煤质量

分析了随着采深加大,系统复杂、煤层赋存条件变差、采场压力加大、水害增加等诸多导致煤质不稳定因素。为稳定煤炭产品质量,在开拓布局、采区设计以及工作面巷道布置、采煤方法和回采工艺方面做了大量工作,成效显著。     

ZY9200-27/58D大采高液压支架在厚煤层开采中的应用

钱家营矿业分公司煤层地质赋存条件复杂、厚度变化大,其中十采区7煤层煤层厚度大部分在5m以上。为增加煤炭产出率,我公司在2074E工作面布置ZY9200-27/58D大采高液压支架及其配套设备,组建高产高效的高端回采工作面,减少丢煤损失。     

老君堂矿布置伪倾斜长壁炮采面的开采实践

结合老君堂煤矿21采区煤层赋存情况,分析了伪倾斜长壁炮采工作面布置对老君堂矿煤层赋存的适应性,通过21101工作面伪倾斜长壁布置开采实践,取得了良好的效果,对类似地质条件下的煤层开采,具有借鉴意义。     

综采工作面跨石门开采在土城矿的应用

为了提高煤炭采出率且实现对石门集中应力的释放,针对土城矿1512-18采面煤层赋存地质条件,分析了常规的走向长壁采煤法煤柱留设大,采出率低的原因.因此,提出了综采工作面跨石门开采方法,通过对跨石门开采技术巷道布置、支护方式、回采工艺以及开采效果的分析,说明近距离倾斜突出煤层采用走向长壁后退式采煤方法跨石门开采不但技术、安全上可行,而且还能获得较好的经济效益.     

工作面过旧采区时围岩结构及稳定性分析

通过现场观测,研究了金鑫煤业3#煤层残采后的煤层赋存状态和顶板结构情况,煤柱的留存类型;根据残采后煤层赋存情况,总结出金鑫煤业复采区有4种顶板结构类型,利用数值模拟软件,对不同顶板条件下复采工作面顶板破坏情况及顶板应力作了系统分析,研究得出Ⅰ、Ⅱ型顶板条件下,影响复采面安全生产的主要因素是破碎顶板,Ⅲ、Ⅳ型顶板条件下,影响复采面安全生产的主要因素是顶板的垮落冲击作用力。     

圭山煤矿急倾斜不稳定煤层安全采煤方法探讨

为了提高煤炭采出率、实现高效安全开采,在分析圭山煤矿大量地质资料的基础上,论证了急倾斜煤层柔性掩护支架采煤方法在该矿的适应性,确定了试验采区柔性掩护支架采煤方法的主要参数,并结合其特有的复杂地质特征,解决了柔性掩护支架采煤法在应用中的一些关键技术。实践表明,柔性掩护支架采煤法适应该矿复杂的地质条件,是实现煤层高效安全开采的有效途径。     

近距离煤层同采覆岩破坏规律研究

刘东煤层西三采区的37102与37202工作面为近距离煤层同采工作面,针对此地质赋存条件,采用岩层钻孔探测仪,实测了近距离煤层同采过程中,不同开采阶段时,覆岩的破坏分布规律,得出首先第一阶段开采上层71煤层时,上覆岩层形成的跨落带高度为5.5m,裂隙带高度为23.8 m;第二阶段71、72煤层全部开采时,上覆岩层形成的...     

急倾斜煤层流态化反循环钻采技术研究

急倾斜煤层是广泛赋存于我国西部、南部等地区的复杂难采煤层,研发新型急倾斜煤层流态化无人开采方法对保障急倾斜煤层安全生产意义重大。为实现反循环连续式流态化开采,本文提出了一种深部急倾斜煤层流态化反循环钻采设备及工艺,设计了急倾斜煤层流态化反循环钻采一体机,论述了该钻采一体机的组成、架设方式和基本工作原理;提出了钻采平行作业工序,并解算了该反循环钻采方法的采煤工效、遗煤率、水射流辅助割煤和冲蚀落煤效率。结果表明,反循环钻采刀盘的直径越大,工作面采出率越高;在设计开采孔之间的重叠距离时,需要根据实际地质条件和目标采出率选用刀盘直径和开采孔重叠长度,保证较高的煤炭采出率;煤炭年产量随着刀盘推进速度的加快线性增加;钻采速度参数的选择和高压水射流辅助割煤工序对煤炭产量的提升具有重要影响。     

汾西矿区煤炭采出率模糊综合评价

煤炭是不可再生的基础能源,煤炭企业制定合理的采出率是非常重要的。采出率的影响因素主要有:地质构造复杂程度、煤层稳定性、采煤方法、其他开采地质条件、三下压煤和管理因素等。采用模糊综合评价模型对汾西各个矿井的采出率进行评估,最后对整个矿区的采出率进行了评估,并且提出了提高汾西矿区采出率的建议。     

同煤集团北辛窑井田首采区采煤工艺设计

北辛窑井田地处宁武县阳方口镇一带,东与神达南岔煤矿相邻,东南与榆树坡煤矿相邻,西与程家沟煤矿相邻,北与朔南矿区的麻家梁井田、梵王寺井田相邻,位于管涔山、芦芽山、云中山、恒山四大山脉交汇处。结合井田生产地质条件,对首采区地质特征、巷道布置、采煤工作面布置以及生产系统进行了设计,在此基础上,根据国内外煤炭开采技术发展现状,结合初期开采的2号煤层的赋存特点,设计采用单一长壁综合机械化采煤法,全部跨落法管理顶板,设计2号煤层采用大采高综合机械化一次采全高回采工艺,根据5号煤层和6号煤的赋存特点,分别推荐选用综采放顶煤回采工艺、一次采全高回采工艺开采,为采区后续生产作业提供了有益参考。     

霍尔辛赫煤矿回采工艺的优化设计

根据霍尔辛赫煤矿地质条件及煤层赋存特点,提出在该矿的煤层地质条件下采用大采高一次采全厚综采是一种提高规模经济效益,有发展潜力的采煤工艺。通过相似条件下的工程类比及构建FLAC3D模型进行数值模拟,论证了霍尔辛赫煤矿3#煤层采用大采高综采工艺的可行性。对原设计中的采煤工艺进行了优化设计,实现了大采高综采工艺,最大限度的提高矿井资源回收率,并且充分利用现有采煤装备,实现矿井经济效益最大化。     

大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究

针对新疆焦煤集团2130煤矿25221工作面地质条件恶劣,煤层倾角大,煤层赋存较厚等情况,结合现有煤矿开采技术综合考虑,决定25221工作面采用一次采全高综合机械化采煤工艺,通过对地质条件、综合机械化采煤设备的研究,制定了最佳的施工方案,实现了大倾角综采工作面综合机械化采煤设备的快速安装。     

煤矿厚煤层高强度开采技术特征及指标研究

在分析煤矿高强度开采现状与定义的基础上,从地质采矿条件、工作面尺寸、技术装备、推进速度、产量效率高、深厚比、覆岩与地表破坏等方面系统研究了厚煤层高强度开采的主要技术特征。基于绿色开采理念,从地质采矿技术和采动影响破坏方面研究建立了高强度开采的主要技术指标和评价体系,并采用层次分析法对采动影响破坏指标进行了分析研究。研究表明,地质采矿技术因素和采动影响破坏因素均是描述厚煤层高强度开采的重要组成部分,采动影响破坏因素是厚煤层高强度开采不可忽略的特征。研究成果可为煤矿安全高效绿色生产、采动损害与保护等提供借鉴。     

综放工作面回采率计算分析

基于放顶煤工作面煤炭回采率的计算只是简单地以原煤产量除以可采的地质储量,得到的工作面回采率值通常偏高,缺乏科学性、准确性和客观性。在神东柳塔煤矿08综放工作面计算回采率时,采用以纯煤产量值计算工作面回采率的方法,即在原煤产量中扣除混入在煤炭中的矸石量和外在水分作为真实产量,每天再对顶煤厚度的钻探数据计算工作面应采的煤炭地质储量,两者之比即为该综放工作面的准确回采率。建议将该计算步骤和方法用于今后综放工作面回采率的计算。     

贺兰山煤田二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律

为了探明二道岭矿区煤层瓦斯赋存规律,通过实测煤层瓦斯含量,以瓦斯地质理论为基础,分析了二道岭矿区煤层瓦斯赋存的控制因素。结果表明:岩浆热变质是矿区瓦斯含量普遍较大的根本原因;矿区构造和煤层埋深是控制瓦斯分布状况的直接因素。     

基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法

煤系覆岩层状结构作为煤炭赋存的显著而重要的地质特点,不仅影响着开采沉陷的发展过程,也决定着沉陷后地表最终形态。以陕北榆神矿区2-2主采煤层区域地质赋存条件和小保当井田典型钻孔资料为主要依据,以砂岩层数、砂岩平均厚度、砂泥比等3个覆岩层状结构关键特征为变量,构建了18组覆岩层状结构数值模型。通过数值模拟实验,揭示了它们对下沉系数的影响规律,建立了相应的量化关系。从变形传递叠加的角度,提出了基于覆岩层状结构特征的开采沉陷分层传递预计方法的原理和前提条件,构建了开采沉陷分层传递走向主断面下沉、水平移动与变形预计模型。工程实例验证了该方法较概率积分法具有更高的整体预计精度,可为中国西部煤矿区开采沉陷的防治提供更好的技术支持。     

彬长低阶煤高瓦斯矿区瓦斯地质及其涌出特征

针对近年来低煤阶煤矿区高瓦斯矿井数量增多,但瓦斯赋存规律及涌出特征知之甚少的问题,以陕西省黄陇煤田彬长矿区为例,依据勘查阶段和煤矿生产过程中测试的瓦斯参数及抽采数据,总结分析低煤阶煤矿区矿井瓦斯参数及瓦斯富集规律,讨论地质因素对低煤阶煤矿区瓦斯涌出特征的影响及其机理。研究表明,低阶煤煤化程度低,孔隙度较高,游离气含量高,煤层透气性好,瓦斯富集规律和涌出特征明显区别于中、高阶煤。彬长矿区发育大佛寺瓦斯富集区、小庄-亭南瓦斯富集区、胡家河瓦斯富集区3个瓦斯富集区。地质构造是控制低煤阶煤矿区矿井瓦斯富集的主要因素,煤质特征决定了低煤阶矿区瓦斯赋存状态。瓦斯涌出量同时受控于开采层瓦斯含量、煤厚、煤层底板标高、地质构造等地质因素。开采煤层原位瓦斯含量越高,煤层厚度越大,煤层底板标高越大,回采工作面瓦斯涌出量越大。褶曲翼部瓦斯涌出量明显要大于向斜轴部宽缓区域,翼部地层倾角越大,回采工作面瓦斯涌出量越大,褶曲对煤层倾角的影响控制了低阶煤瓦斯涌出特征。断层附近受游离气含量的影响,易造成回采工作面瓦斯涌出量突然增大。综采放顶煤采煤工艺在显著提高煤炭产量的同时,也造成了近年来低煤阶煤矿区高瓦斯矿井数量增多。     

近距离煤层充填上行开采临界充实率设计

对比分析传统垮落上行开采和充填上行开采覆岩移动机理,发现传统垮落上行开采一定层间距的煤层群将导致上位煤岩层结构破坏而无法正常回采,但一定充实率保障条件的充填上行开采可降低上位煤层的破坏程度。采用叠合梁极限破断理论与塑性区发育高度分析合理的充实率,提出充填上行开采可行性条件,得到充填上行开采的临界充实率。结果表明:对于木瓜矿地质条件,上位煤层(9~#煤)不发生破断时,下位煤层(10~#煤)充填开采的临界充实率为82.1%;下位煤层(10~#煤)开采时塑性区发育高度达到上位煤层(9~#煤)时,下位煤层(10~#煤)充填开采的临界充实率为70.4%,即木瓜矿实施充填上行开采9#煤层的临界充实率为82.1%。     

生态脆弱区保水采煤矿井(区)等级类型

水资源保护性采煤是生态脆弱矿区可持续发展的必然选择,如何深化保水采煤研究,使之更好的付诸工程实践,是西北煤炭开发规划和建设生产亟需解决的问题。以陕北榆神矿区为例,结合浅表层水资源(保水采煤目的层)量分布和煤矿开采对浅表层水资源的影响程度两方面,研究了保水采煤矿井(区)类型。首先,分析了研究区生态-水-煤系地层空间赋存结构特征,提出了以保水采煤为目的的生态地质环境类型,将其划分为潜水沙漠滩地绿洲型、地表水沟谷河流绿洲型、地表径流(黄土)沟壑型和区域性(深埋)地下水富集型;其次,计算确定了浅表层水资源单位面积总储存量分布;然后,基于煤层开采对生态层及浅表层水的影响程度,提出了4种保水采煤环境工程地质模式(环境友好型、环境渐变恢复型、环境渐变恶化型及环境灾变型),在分析影响其分区的导水断裂带高度、残余隔水层釆动隔水性等关键指标的基础上,建立了不同环境工程地质模式分区阈值和确定方法;最后,基于浅表层水资源量和保水采煤环境工程地质模式分布特征,提出了保水采煤矿井等级类型划分方法,将其划分为:正常开采矿井、保水采煤一级矿井、保水采煤二级矿井和保水采煤三级矿井,总结了各级保水采煤矿井适用的开采方法与水资源保护、利用方法。     

星村煤矿大采深极不充分采动条件下开采沉陷规律研究

星村煤矿约80%煤炭资源被村庄压覆,村庄压煤的合理开采是矿方面临的一项重大课题。为切实掌握本矿的开采沉陷规律,在东翼一采区布置了地表移动观测站,并进行了相应的地表移动与变形监测,取得了较为完整的地表移动变形观测资料。分析了该矿的地质采矿条件,对一采区地表移动变形观测资料进行拟合计算与分析,得出如下结论:该矿千米大采深极不充分采动地表移动具有下沉平缓、下沉速度慢、移动期相对较长、无活跃阶段等特点。