无线电波透视场强增量法在煤层工作面坑透探测中的应用

分析了适合坑透实测场强值的煤层工作面坑透场强值计算公式,明确了坑透仪器实测场强值(d B)与电压值之间的关系。提出了采用无线电波透视场强增量法,探查煤层工作面内地质构造赋存情况,并利用改进的电磁波数据处理系统ECT实现了场强增量法的处理。在淮南矿业集团张集矿应用试验的结果表明,该方法能够消除背景场强值的影响,显著提高正常煤层段与地质异常段的场强值差异。由场强增量值反演的电磁波吸收系数成像图能更好地反映地质异常范围,与实际回采验证资料更加吻合。这表明场强增量法可以提高现有坑透仪器的地质异常探测分辨能力,有利于较宽工作面的坑透探查。     

工作面煤厚及宽度对坑透综合曲线图的影响

坑透综合曲线图是分析工作面内地质异常的基本图件,用于分析地质异常范围边界及地质异常的性质。结合淮南矿业集团的5个综采工作面具体情况,对工作面煤厚及宽度变化对坑透综合曲线图的影响进行了分析研究。结果表明:1工作面煤厚影响坑透实测场强接收值的大小。煤厚越大,实测场强值越高;煤厚越小,实测场强值越低。2工作面宽度影响坑透实测曲线及理论场强曲线的弧度。工作面宽度越小,其曲线弧度越大,表现为中间高、两侧低;工作面宽度越大,其曲线弧度越小,实测场强曲线往往近似于水平线或水平锯齿状线。3场强差值曲线近似于零值水平线,其形态不受煤厚及面宽变化影响。     

无线电波透视技术在回采工作面地质异常体探测中的应用

以晋能集团某矿9102回采工作面为研究对象,利用YDT88坑透仪对其内部地质异常体发育情况进行了精细化探测,结合场强吸收系数CT图和实测场强曲线对反演异常区做了地质解释。结果表明:YDT888坑透仪在365kHz频率下工作时,可以实现对180m宽工作面内地质异常体的有效探测,确保安全回采。     

采煤工作面无线电波坑透法成像效果分析

无线电波坑透法成像技术在采煤工作面地质构造和异常探测中发挥着重要的作用。受仪器设备和不同地质条件因素限制,其对地质异常的探测效果和能力受到不同程度影响。通过对安徽恒源煤电股份有限公司五沟煤矿1018工作面采用的无线电波坑透法探测成像结果与回采揭露的实际情况进行对比分析,总结无线电波坑透法实测场强值与吸收系数成像结果对比情况,讨论透视探测效果和能力,为进一步提高探测准确率提供参考。     

煤层变薄区坑道无线电磁波透视异常响应特征

准确圈定火成岩侵入造成的煤层变薄区,有利于综采工作面高产高效。采用无线电磁波透视法对受火成岩侵入的采煤工作面进行了探测,基于综合曲线分析得到初始辐射场强与煤层吸收系数关系,进行绝对衰减层析成像重构,使用吸收系数β值大小可表征透视异常响应特征。层析成像结果与实际煤层厚度对比分析表明:1)火成岩侵入造成的煤层变薄区在绝对衰减层析成像图上有明显的透视异常反映,其分布范围与透视异常区基本吻合,无线电磁波透视探测煤层变薄区可行;2)异常区域吸收系数值β跟火成岩侵蚀厚度有关,根据异常区域吸收系数β与煤层吸收系数的大小关系可以确定煤层残余厚度。     

去除高程差影响的无线电波透视方法研究

目前矿井无线电波透视数据采集未记录仪器发射电压,数据处理软件也未计算发射电压对接收场强的影响,最重要的是CT成像未计算由于高程差造成正常场强衰减,存在高程差变化的工作面会出现大量假异常,而且湮灭了真异常。本文重点分析了高程差对无线电波CT成像的影响,叙述了去除高程差影响的层析成像的方法,为存在高程差影响的坑透数据处理和解释方法提供有效参考。     

YDT88矿用无线电波透视仪在唐安煤矿的应用

探讨了YDT88矿用无线电波透视仪在兰花集团唐安煤矿3301回采工作面的坑透应用。在工作面停电和不停电两种情形下进行坑透探测效果对比,并以两次坑透探测结果为参考对工作面进行重点钻探。钻探结果与坑透探测结果基本一致。     

无线电坑道透视技术在汾西矿区的应用效果分析

无线电坑道透视技术经过多次革新改进,现已成为矿井物探工作中最成熟的技术手段之一,广泛应用于综采工作面补充探测和预测预报中。通过对汾西矿区50多个工作面坑透实测和验证总结,指出了坑透技术在汾西矿区的应用分析规律及面临的一些问题和改进方法。     

无线电波透视仪在煤厚探测中的应用分析

石壕煤矿利用WKT-E无线电波透视仪,对13271工作面煤厚变化进行了准确探测,对采前坑透结果以及采后揭露情况进行了比对,并初步总结出适合石壕煤矿的坑透探测方法和成果分析手段,不仅为该工作面的改造方案优化提供参考,也确保了工作面的正常回采。     

煤矿瓦斯富集区电磁波多频同步CT探测技术研究与应用

为了快速有效探测回采工作面瓦斯富集区,基于无线电波透视和联合迭代层析成像原理,建立瓦斯富集区正演模型,采用0. 3、0. 5、1. 5 MHz 3种频率同时进行电磁波CT探测,通过综合曲线和相对衰减系数等值线图来分析其接收场强值、吸收系数及相对衰减系数的变化特征,并在马兰煤矿28118工作面开展了多频同步CT探测试验。研究结果表明:瓦斯富集区相对于正常煤层,从低频到高频,其接收场强值越来越小,吸收系数和相对衰减系数越来越大;综合曲线中实测场强值和相对衰减系数值有明显的交点,相对衰减系数成果图有明显的强衰减区,高频对异常的分辨能力较高。电磁波多频同步CT探测技术能够识别回采工作面中的瓦斯富集异常区。     

复采工作面过空巷顶板稳定性

针对复采工作面过平行空巷支架支护阻力计算的问题,通过现场调研和理论分析,建立了过空巷采场基本顶破断的力学模型,提出了影响复采采场基本顶超前断裂的3个因素：复采工作面与空巷间煤柱宽度、复采工作面与周期断裂线距离、空巷宽度。通过对影响因素的力学分析,得到了基本顶超前断裂的力学作用机理：复采工作面与空巷间煤柱随回采失稳,导致顶板失去煤柱支撑,基本顶梁结构的悬臂长度增加,当悬臂长度达到周期来压步距时,悬臂梁在固支端断裂。基于Bieniawski公式,推导得到了复采工作面与空巷间煤柱失稳的临界宽度W*和复采工作面基本顶必然产生超前断裂空巷临界宽度A0。根据过空巷采场基本顶破断力学模型对基本顶来压力学模型中断裂岩块尺寸进行了针对性调整,运用调整断裂岩块尺寸后的基本顶来压力学模型计算得到了适用于复采工作面的过空巷期间支架最小支护强度为10 910.77 kN/架。圣华煤业复采工作面过空巷期间的矿压观测结果表明：工作面过空巷期间,最大工作阻力为9 656 kN/架,支架支护强度计算合理。     

屯留煤矿高瓦斯厚煤层巷道布置技术

针对屯留煤矿原有的巷道布置形式,在保证两进两回通风方式的基础上,改变巷道掘进顺序和煤柱宽度,使得煤柱较小的中间巷仅受1个工作面采动支承应力作用,显著改善巷道维护状况.在相邻工作面之间采用合理的煤柱宽度,减少采动支承应力的作用,同时提高采区采出率.通过UDEC软件进行数值模拟,分析巷道围岩在不同煤柱宽度下位移、应力和塑性区的分布与变化规律,确定合理的煤柱宽度,为矿井的安全高效回采提供了依据.     

无线电波透视技术探查工作面隐伏构造

 综合机械化采煤要求更为精确地控制地质因素,对采区或工作面的地质条件要求越来越高,这就要求我们尽量提高预测工作面处的地质构造情况。仅靠井巷地质编录和矿井地质分析已无法满足生产需要,而坑道无线电波透视法因其透视距大、地质效果显著,已成为综采工作面地质预报的主要物探方法。本文对坑道无线电波透视的探测机理进行了简单论述,并结合实例说明无线电波透视技术可成功、准确地探测出综采工作面内的断层、火成岩侵入区等地质异常体,较好地指导了煤矿综采生产工作。     

无线电波探测瓦斯富集区理论与方法

为了准确预测煤层回采工作面瓦斯富集区情况,基于矿井无线电波透视理论,对瓦斯压力与无线电波透视曲线变化关系进行了物理试验,并根据井下回采工作面实际情况进行了煤层瓦斯富集区的无线电波曲线变化特征的正演模拟,探讨了无线电波透视探测瓦斯富集区的曲线特征,并在煤矿井下进行试验。研究得出,煤层瓦斯压力与无线电波透视衰减曲线呈现一致性变化,煤层瓦斯富集区的存在会造成无线电波坑透的异常区域,相对于正常煤层接收机接收值来说,煤层瓦斯富集区的异常曲线整体呈现接收值偏小,而且中间区域衰减的更大些,两边相对衰减的小些,形成一个“蝙蝠”形状。经过在煤矿井下的实验验证,无线电波透视成果结合地质资料分析,可以用来较为准确地划分煤与瓦斯突出危险区。     

杨村煤矿薄基岩区提高综放面开采上限试验

通过采用钻孔注(放)水法探测了杨村煤矿综放面采后覆岩采动破坏高度;同时,探明了305工作面浅部顶板基岩柱厚度;采用无线电波坑道透视方法,查明了工作面内的隐伏小断层及其延展情况.在此基础上,设计了305综放面安全防砂煤柱为30 m,并制定了相应安全试采方案.通过试验取得了在该矿3煤层综放面提高开采上限试采的成功.     

近距离下煤层综采工作面侧向支承压力分布研究

为确定木瓜煤矿近距离下煤层综采工作面区段煤柱的合理宽度,基于矿山压力与岩层控制理论,建立了侧向岩层断裂的三角块结构力学模型,计算出基本顶沿工作面推进方向断裂长度和沿侧向断裂跨度均为11郾 9 m,三角块结构在煤体中的断裂位置为11郾 5 m;同时应用数值模拟的方法,建立采场三维力学模型,得出随采场推进巷道侧向支承压力峰值为20 MPa、应力集中系数最大为2郾 55、塑性区范围为10 m左右。经现场检验,区段煤柱的合理宽度为16 ~18 m时,回采巷道受综采工作面采动影响较小     

煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出危险性研究

 通过分析含瓦斯煤体的力学性质及其破坏类型,说明了突出的发生是由于含瓦斯煤的Ⅱ类破坏和瓦斯高速渗流耦合作用的结果,为掘进工作面前方煤体的应力分布特点及防止突出的发生提供了理论依据。分析了煤巷掘进过程中卸压区宽度与突出危险性的关系,推导出煤巷巷帮在支护条件下的卸压区安全宽度公式,并针对某矿区的实际情况进行了验证。所得结论对预测预报掘进工作面突出、合理确定巷道支护形式具有重要的意义。     

重型综放工作面无预回撤通道快速撤出技术

安家岭二号井工矿重型综放工作面,因架型体积大、吨位重,借鉴神华集团开采经验,采用预回撤通道法进行工作面快速撤出.但在该矿B902综放面使用该方法时,回撤通道被整体压垮、液压支架被压死.针对预回撤通道法存在的问题,通过对工作面矿压显现规律及合理终采位置的分析研究,B902综放面采用采煤机扩帮法制造回撤通道法进行工作面撤出.实践表明,结合无轨胶轮辅助运输技术,重型综放工作面无预回撤通道可以实现快速撤出.     

无线电波透视技术在探测极复杂底分层工作面煤厚中的应用

随着采煤机械化程度的提高，对采煤工作面的地质条件要求也越来越高，这就要求更为精确地探测工作面内的地质构造及煤层赋存情况。以往的井巷地质编录和地质分析已无法满足生产需要，而无线电波透视技术（又称坑透）具有理论成熟、施工快速简便、探测效果明显的优点，通常用来探测采煤工作面中的断层、破碎带、陷落柱、薄煤带等地质构造异常体，是煤矿中常用的一种物探勘探技术。对无线电波透视的探测机理进行了简单论述，使用多频段结合的探测方法，以实例准确地探测出复杂底分层工作面内煤厚的变化情况，划定采煤工作面内的薄煤区和相对厚煤区，为矿井的生产安排提供决策依据，避免了不必要的投入。经过实际回采的验证，取得了良好的效果，较好地指导了煤矿综采生产工作。     

二次沿空巷道留巷支护方式及围岩变形规律研究

基于新庄孜矿62110回风巷沿空掘巷后破坏严重出现结构性失稳且后期再需留巷,对二次留巷支护技术进行了研究。分析了巷道破坏原因为地质条件复杂且前期支护参数不合理,结合煤巷预拉力支护理论确定采用＂三高＂锚杆（高强度、高刚度、高预紧力）、锚索补强、深浅孔注浆的联合支护方案。采用快速连续观测法对回采期间巷道的围岩变形进行现场实测,结果表明：高强度架锚注方案可再造围岩结构,减缓顶板活动剧烈程度,工作面后方30～55 m为巷道围岩变形剧烈区,55 m后变形速度趋于稳定。采取该修复方案改善了支护效果,保障了工作面安全回采。