特厚煤层综放开采瓦斯涌出规律及综合治理

为了防治厚煤层综放开采时工作面瓦斯超限问题,保证高产高效矿井建设顺利进行,根据哈密煤业集团硫磺沟分公司厚煤层综放开采瓦斯涌出情况,研究分析了瓦斯来源及涌出规律,采取了有针对性的综合防治技术措施,如工作面风筒稀释、上隅角插管、卸压带抽放、顶煤高位钻孔采空区抽放、通风系统的优化等,取得了明显的治理效果。     

厚煤层分层开采与综放开采瓦斯涌出量对比分析

从分析煤体瓦斯源解吸瓦斯过程出发，对厚煤层分层开采与综放开采两种开采方式下，工作面瓦斯涌出量作了量化对比分析。用幂指数函数描述煤体瓦斯解吸瓦斯过程，瓦斯涌出速度是呈负指数衰减的。给出了工作面和采空区瓦斯涌出量的计算公式。得到在厚煤层开采上，采用分层开采的工作面瓦斯绝对涌出量，远高于综放开采的2～4倍。指出综放开采瓦斯的不利因素，在于放煤时瓦斯的集中涌出和局部超限问题，分层开采工作面的瓦斯主要来源是采空区底分层的露煤。强调并论证了综采放顶煤开采方法，在厚煤层开采瓦斯安全方面的优势地位。     

单一厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯涌出量预测方法研究

由于综放工作面和综采工作面回采工艺的不同,导致瓦斯涌出来源有所差异,用《矿井瓦斯涌出量预测方法》标准在进行单一厚煤层综放工作面瓦斯涌出量预测时存在一定的误差,给瓦斯防治工作带来很大的盲目性。开展了单一厚煤层综采放顶煤工作面瓦斯涌出量预测方法研究,通过理论分析和现场试验对比考察,提出适用于单一厚煤层综放工作面瓦斯涌出量预测方法,为目前采用综放工艺矿井的涌出量预测提供理论支撑,以便准确掌握矿井瓦斯的涌出情况。     

易燃厚煤层综放面特大瓦斯涌出综合治理技术

应用综放工作面通风理论和瓦斯涌出与运移规律，结合大水头煤矿高瓦斯易燃特厚煤层综采放顶煤开采特点，通过实例分析，论证了新型通风技术(B型)在特大瓦斯涌出综放工作面开采中应用的技术合理性、安全可靠性、经济高效性。     

综放面矿山压力与瓦斯涌出监测研究

富含瓦斯厚煤层开采后，围岩裂隙带及矿山压力的变化明显影响着卸压瓦斯的运移和聚焦。通过对魏家地矿110综放面进行的矿压观测及瓦斯涌出规律实时监测，并分析其结果，得出综放面矿山压力与瓦斯涌出规律的关系，认为综放面瓦斯大量快速涌出是矿山压力的一种显现。     

阿刀亥煤矿水平分段综放开采工作面瓦斯涌出量预测数学模型研究

根据阿刀亥煤矿1155工作面的基本情况,对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采的采煤面瓦斯涌出来源进行了分析,根据瓦斯涌出的特征建立了急倾斜特厚煤层水平分段综放面瓦斯涌出量预测的数学模型。现场实测表明:理论计算误差范围满足工程需要,为阿刀亥煤矿制定对应的瓦斯治理措施提供了基础依据。     

高瓦斯易自燃综放面采空区火与瓦斯综合防治

铁法大兴矿N2706综放面为高瓦斯工作面,回采煤层为一级易自然发火厚煤层,采空区存在瓦斯与自燃发火隐患,威胁着该综放面的安全开采。为解决N2706综放面采空区火与瓦斯问题,提出了一套高瓦斯易自燃厚煤层综放面采空区火与瓦斯综合防治技术措施,对高瓦斯易自燃厚煤层综放面采空区火与瓦斯综合治理具有指导意义。     

急倾斜煤层综放工作面瓦斯涌出治理

通过分析急倾斜煤层瓦斯的赋存特征,进而研究了急倾斜煤层综放工作面瓦斯的涌出特点,为采取针对性的瓦斯治理措施提供了依据,并以此为准提出了瓦斯防治的一整套措施,经过多年的实践检验总结了丰富的瓦斯治理经验,实现了急倾斜特厚煤层综放工作面的安全开采。     

综放工作面的瓦斯涌出特征分析

高瓦斯工作面采用综放开采时,其瓦斯涌出及分布规律相比于普通分层开采工作面存在特殊性。论述了综放工作面瓦斯的涌出规律、分布特征以及运移规律等,分析了高瓦斯综放工作面的瓦斯来源、分布、运行规律,瓦斯上浮效应、瓦斯集聚点及开采过程中瓦斯涌出规律等主要特征,为综放开采制定瓦斯防治措施等方面提供了理论依据。     

综放面矿山压力与瓦斯涌出监测研究

富含瓦斯厚煤层开采后 ,围岩裂隙带及矿山压力的变化明显影响着卸压瓦斯的运移和聚集。通过对魏家地矿 1 1 0综放面进行的矿压观测及瓦斯涌出规律实时监测 ,并分析其结果 ,得出综放面矿山压力与瓦斯涌出规律的关系 ,认为综放面瓦斯大量快速涌出是矿山压力的一种显现     

复杂地质条件轻放面液压支架选型及适应性分析

液压支架是轻放开采中的主要设备之一,合理可靠的架型决定轻放面的安全高效生产。结合某矿高瓦斯较薄厚煤层的赋存特点,在对煤层顶底板分类的基础上,经过理论计算与分析,选择了适合该条件的轻放液压支架架型。     

综放开采割煤高度与顶煤回收率相互关系研究

采用PFC数值分析程序对综放开采支架上方顶煤的放出进行了模拟,分析了一定厚度顶煤条件下割煤高度与顶煤回收率的关系以及2种不同割煤高度条件下顶煤回收率与顶煤厚度的关系。模拟结果表明,割煤高度越大,顶煤回收率越高,大采高综放开采有利于提高特厚煤层工作面资源采出率。     

急倾斜极软厚煤层走向长壁综放开采技术研究

以峰峰集团山西大远煤业1201急倾斜工作面为背景,系统研究了急倾斜厚煤层走向长壁综放开采的基本问题,指出支架的合理设计是该类煤层成功开采的首要条件,支架设计要充分考虑急倾斜厚煤层综放开采的顶板活动规律,以工作面上部顶板的冲击载荷确定支架的工作阻力。同时急倾斜支架要有足够的抗侧向挤压能力,结合工作面采放工艺确定侧护板的抗挤压能力。急倾斜厚煤层综放开采的顶煤放出体与煤岩分界面具有明显的不对称性。结合顶煤放出规律、支架稳定性等综合确定采放工艺,提出“下行动态分段、段内上行放煤”的采放工艺,适用于急倾斜厚煤层走向长壁综放开采,可最大限度地减少采放过程中对支架的不利影响,并可获得较高的顶煤采出率。工作面安装前需对软弱底板进行加固。     

急倾斜特厚煤层综放面超前预裂爆破顶煤弱化技术

针对神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿急倾斜特厚煤层综放工作面顶煤弱化的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了超前预裂爆破技术的基本原理,介绍了+564mB3+6工作面设备和采煤工艺。根据现场+564mB3+6工作面的实际情况,提出了采用超前预裂爆破顶煤弱化技术,确定了超前预裂爆破的技术参数。现场试验结果表明,采用超前预裂爆破顶煤弱化技术效果显著,顶煤变形明显,裂隙发育广泛,达到降低顶煤力学强度和断裂韧性的效果,大大提高顶煤的放出率,从而有利于急倾斜特厚煤层综放面的安全高效回采。     

特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

放顶煤开采煤与瓦斯突出煤层的探索

煤与瓦斯突出危险煤层的放顶煤开采有严格的法规限制，限制主要是从安全上考虑的。理论分析表明，放顶煤开采技术与分层开采技术相比，并不增加工作面的突出危险性。高瓦斯突出煤层的放顶煤开采是一个需要认真研究的课题。煤与瓦斯突出煤层的放顶煤开采不应由法规来禁止，而应通过大量的科学实验推动技术进步，达成工作面生产的安全高效。     

高瓦斯煤层放顶煤安全开采相关技术问题

介绍我国放顶煤开采技术的发展过程,阐明放顶煤采煤法是一种既高产又安全的采煤方法。对于高瓦斯煤层进行放顶煤开采,在硬顶煤和硬顶板特殊的地质条件下,必须采取特殊的措施才能安全开采。     

基于预抽与边采边抽的高瓦斯工作面瓦斯治理

由于预抽与边采边抽煤层瓦斯作为解决瓦斯涌出超限的有效手段而被广泛应用于生产实践,煤层应力、瓦斯压力一般随开采深度增加而增大,所以瓦斯涌出量随开采深度增加而加大,特别对于高瓦斯厚煤层的放顶煤开采,瓦斯治理方法受到较为严格限制.本文通过对大隆煤矿S1702综放工作面瓦斯治理效果的分析,总结出综放工作面瓦斯治理的有效途径,对于指导生产实践有重大的现实意义.     

大倾角厚煤层综放工作面放煤工艺及顶煤运动特征试验

为研究大倾角工作面放煤工艺及顶煤运动特征,采用相似材料模拟,依据放煤步距、放煤顺序、放煤方式、煤层倾角的不同构建了15种放煤模型,对比分析了不同放煤条件下对回采率、顶煤与矸石运动规律的影响。结果表明:工作面倾向采用由下向上单轮顺序放煤、回采方向采用一采一放的组合方式放煤,工作面回采率最高;随着煤层倾角增大,回采率逐渐降低。受煤层倾角影响,放煤漏斗呈非对称圆锥形,由上向下放煤漏斗为倒圆锥,由下向上放煤漏斗为正圆锥;而放煤漏斗轮廓受煤层倾角影响不大。由上向下放煤顶煤有滞留现象,而由下向上放煤则无顶煤滞留现象,下端头可尽可能多放煤,上端头要控制放煤。     

硬煤超大采高智能化综放开采关键技术装备研究

为实现8~12m硬质特厚煤层安全高效开采,针对硬煤冒放性差的特点,采用小采放比开采模式,增加割煤高度,利用围岩扰动改善顶煤冒放性能,实施超大采高综放开采,研究了硬煤超大采高综放开采成套装备,得出了工作面总体设备配套参数,优化了工作面大梯度过渡技术及端头区多设备联合支护方案。针对顶煤冒落块度大问题,研究了大运量煤流运输系统,配套采用后部刮板输送机交叉侧卸技术,配置了煤流四级破碎体系,工作面采用高可靠性智能控制采煤机,创新研发了强扰动高效放煤机构及"记忆+远程干预"放煤系统,创建了具有主动感知、自动分析、系统协同性能的安全高效的智能综放工作面,为实现年产1.5Mt特厚煤层综放开采奠定了基础。