特厚煤层分层开采技术研究

综合运用理论计算及计算机数值模拟的方法,从上、下分层煤柱宽度确定,分层巷道布置方案,设备撤出巷布置方案和下分层开采方法等方面对特厚煤层分层开采技术进行了研究。该研究成果对类似条件下特厚煤层的开采有着借鉴意义。     

急倾斜近距离厚煤层联合开采新工艺

急倾斜近距离厚煤层因其特殊的赋存条件 ,导致难以实行机械化开采且开采时煤层间相互影响严重。文章介绍了新疆乌鲁木齐矿业集团急倾斜近距离厚煤层水平分段轻型支架放顶煤联合开采技术及取得的技术经济效果。     

厚硬火成岩下突出煤层动力灾害致因研究

针对海孜煤矿主采煤层顶板上部厚层坚硬火成岩造成的突水、瓦斯突出、冲击地压和地表沉陷等煤岩动力灾害,采用煤样SEM（扫描电镜）分析、组分和反射率测定等方法,研究了厚硬火成岩下突出煤层物性参数特征,采用板应力拱平衡理论研究了采动离层裂隙发育规律,采用梁结构破断弹性理论研究了厚硬火成岩对冲击地压和突水的影响,以揭示厚硬火成岩下突出煤层动力灾害的致因。研究结果表明,巨厚火成岩的热演化和圈闭作用,导致下伏各煤层孔隙发育,吸附瓦斯能力增强,各煤层突出危险性增加;厚硬火成岩为矿井主关键层,受采动影响能长期保持不断裂,其下伏煤岩层的裂隙与离层能长期不闭合,能为卸压瓦斯抽采创造条件;但随着煤层的持续和大面积开采,厚硬火成岩突然破断滑落,破断过程中释放出大量能量并向周围传播,容易引起冲击地压、矿井水灾、瓦斯突出及地表沉陷等复合型动力灾害。     

Gas drainage technology of high gas and thick coal seam

Gas drainage in Jincheng Mining Group Co., Ltd. was introduced briefly and the importance of gas drainage in gas control was analyzed. Combined with coal-bed gas occurrence and gas emission, the double system of gas drainage was optimized and a progressive gas drainage model was experimented on. For guaranteed drainage, excavation and mining and realization of safety production and reasonable exploitation of gas in coal seams, many drainage methods were adopted to solve the gas problem of the working face.     

急斜煤层顶板应力叠加效应致灾特征综合分析

针对乌鲁木齐矿区急斜煤层粉砂岩顶板可能面临的突然性断裂垮落所引发的动力灾害问题,采用现场调研、理论分析、数值计算和联合分析方法,综合分析综放短壁工作面顶板集中应力叠加效应诱致动力灾害特征。根据煤岩层赋存条件和开采布局,考虑采场裂隙分布规律和开采扰动影响,采用分区组合方法构建三维有限差分数值计算模型。计算结果表明:① 43号和45号煤层顶板均以其深部区域岩体为“支点”产生倾向和走向撬压效应,两者在空间上的叠加效应加剧了局部岩体的应力集中程度,使顶板岩层破断呈现“破断-平衡-破断”周期规律性;② 两煤层顶板集中应力分别位于其相应工作面南巷南帮的左下方和左上方,距南帮中点20.5和13.7 m;③ 顶板应力集中区走向长度分别为68.2和61.5 m,集中应力峰值分别位于工作面前方28.5和25.3 m,顶板对巷帮应力集中影响系数分别为0.52和0.81。基于研究成果制定了“注水-爆破”耦合致裂顶板防控措施,动力灾害得到有效控制,这为急斜煤层开采顶板动力灾害防控提供借鉴。     

特厚煤层综放开采顶煤体“三带”放煤理论与应用

采用实验室实验、数值模拟、相似模拟和理论分析相结合的研究方法,对特厚煤层综放开采顶煤体破坏的演化过程进行了深入研究。结果表明:特厚煤层综放开采过程中,超前支承压力对中、下位顶煤体内裂隙的扩展和顶煤体的破坏起着关键性作用;控顶区内支架的反复支撑进一步加剧了下位顶煤体的破坏;控顶区后的冒落阶段,充分破碎的下位顶煤体能够随采随冒,中位顶煤体随着下位顶煤体的放出而成块状冒落,而上位顶煤体呈周期性滞后垮落。基于特厚顶煤体上、中、下位明显的不同破坏、冒落特征,提出了特厚煤层综放开采顶煤体"三带"结构模型,即自下而上分别为"散体带"、"块体带"、"裂隙梁带"。通过分析各带的破坏动力机制及其冒落特征,提出了分带厚度的确定方法。通过对同煤塔山煤矿特厚煤层综放开采顶煤体垮落形态实测,进一步验证并完善了"三带"结构模型。即:特厚煤层综放开采顶煤体一般存在"三带"结构,但在特定条件下可能只呈现"一带"或"两带",其形成过程主要与顶煤体厚度、煤体强度、煤体裂隙发育程度、地应力等因素有关。     

厚煤层机械化开采发展方向的探讨

对不同角度、不同厚度的厚煤层国内外机械化开采的现状进行了分析 ,得出我国厚煤层机械化开采的发展方向     

厚煤层综放工作面停采撤架期间防灭火技术研究与应用

分析了厚煤层综放工作面回撤期间煤炭自燃的主要原因,提出了停采撤面前的保障措施以及撤除期间主要防治技术,认为快速撤离"三机"同时加强采空区灌浆堵漏是防治采空区煤炭自燃的关键。     

中厚煤层高产高效采煤机的研制

通过关键技术攻关,研制出适用于中厚煤层高产高效的采煤机。该机型整机装机功率大,牵引速度快,可靠性高,电气自动化技术先进。工业性试验情况表明各项指标均达到设计使用要求,在中厚煤层高产高效工作面中具有较大技术优势。     

积水采空区下厚煤层安全开采方案优化及应用研究

积水采空区是下伏煤层开采的主要突水威胁。在对水体不做处理的条件下,必须通过控制覆岩破坏的高度,使其不导通上覆积水采空区来确保煤层安全开采。以新疆某矿实际地质、采矿条件为依据,在综合考虑多种覆岩控制技术的条件下,选择条带开采作为该矿井的主要开采方法,在尽量提高采出率的前提下确定合理采留宽度,确保煤柱的稳定性,并对条带开采的具体开采工艺进行了优化设计。研究结果表明,该设计方案不仅能使该矿井顺利达产,而且能确保积水采空区下的安全回采。