页岩气开采过程中关键技术研究

油气资源是社会发展所需要的重要能源之一,随着常规油气资源的日渐枯竭,页岩气作为一种非常规性天然气资源,具有清洁环保的特点,可以有效代替天然气能源,受到越来越广泛的关注。为此,本文将从多个方面,就页岩气开采过程中的几项关键技术进行分析讨论。     

采煤沉陷区地面塌陷原因及塌陷坑附近房屋居住安全分析

在经历过小煤矿开采的老矿区，塌陷坑是地表沉陷的主要形式之一，有的矿区甚至在非采动时期也会出现地面突然塌陷的情况，严重影响居民的生命财产安全。文章根据我国北方某矿区城市出现的地表塌陷事件，从煤层赋存条件、煤矿开采历史、自然条件等综合分析地面塌陷坑产生原因，并依据该区域采动情况，分析了塌陷坑附近房屋居住安全现状。     

峡山村农村饮水安全工程设计要点

桐柏县大河镇峡山村位于大河镇北部,设计工程解决峡山村现状共137户、428人的饮水安全问题。峡山村属山丘区,地形复杂,由于公路及山脉的分割,形成几个相对独立的分区,根据实际情况,分3个供水系统,分别是汪老庄供水站、彭大庄供水站和围子庄供水站。     

煤炭开采对地下水环境影响评价

本文主要围绕煤炭开采对地下水环境造成的影响展开研究,通过分析不同因素对地下水造成的影响类型及可能出现的水质问题,探究煤炭开采过程中应当采用的地下水处理机制和水资源净化机制,推动提高煤炭开采质量,降低对地下水环境造成的影响,创造更高的经济效益。     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

煤矿大采高工作面液压支架选型分析

大采高开采方法是目前国内外煤矿厚煤层井工安全高效开采中需要着力解决的重大技术问题。以陕煤黄陵二号煤矿418大采高工作面为例,针对其深部、围岩特性、平均煤厚6 m的特点,利用岩层控制理论、煤岩层力学特性、数值模拟等手段综合分析,通过数值计算得出支架顶梁及护帮板受力最大,其次为支架各连接构件,提出支架选型依据,采用验证、Analysis反验证等方法,确定支护方式和设备型号,最终确定支架为掩护式液压支架,型号为ZY12000/28/63D。该支架能够满足开采期间的工作阻力、周期来压、支撑力等生产需求。     

水下开采矿山突水渗透系数与改进伯格斯模型

突水是矿山深部开采面临的主要挑战之一,对于水下开采矿山,分析研究影响矿山突水的关键因素是防治突水事故发生的重要环节。在分析矿山工程地质条件对矿山突水的影响的基础上,进一步分析上覆岩层的渗透性能及断层破碎带对渗透性能的影响,通过构建改进伯格斯本构模型,分析研究岩石的蠕变断裂特点,为采取相关措施避免矿山突水事故发生提供理论支撑。在对含有断层和裂隙的围岩的力学性能和破坏过程的分析中,得到矿山突水事故发生评价的重要影响参数,为下一步矿山突水事故的预防和相关措施的实施提供了理论参考和工作指导。     

智能化采煤系统架构及关键技术研究

针对我国当前推广应用的可视化远程干预智能化采煤模式进行了分析,介绍、总结了基于视频监控的远程干预综采智能化、以巡检机器人辅助的工作面智能化,以及基于惯性导航技术的综采智能导航等3个方向的技术发展情况,提出了当前可视化远程干预智能化采煤所面对的"看、动、想、稳"4个方面实际问题。分析了复杂开采条件下智能化采煤所面对的自适应技术和综采机器人技术2项技术难题,归纳出开采空间多元信息采集及交叉融合、智能化采煤决策基础理论、综采装备群智能化协作3个科学难题。围绕技术、科学难题,提出了智能化开采系统需要具备的4个基本要素,分别为:煤炭开采空间感知能力、智能分析及决策能力、自动执行能力、可靠及稳健运维能力,设计了以"感知、决策、执行、运维"为4个维度的智能化采煤系统架构。研究了关键技术待突破方向,包括开采地质环境增强感知技术、智能开采工艺分析决策技术、开采装备智能化技术、煤矿智能巡检机器人技术、开采系统智能运维技术、辅助生产环节智能化技术、综采智能服务等方面。最后,以国能集团神东榆家梁煤矿智能化采煤示范工程项目为例,开展了基于"透明工作面"的数字化采煤应用,初步实现了智能化自主采煤。     

基建勘探在超深井矿山建设中的应用：以思山岭铁矿为例#br#

思山岭铁矿上下采区首采开拓中段标高分别为-1 020 m和-1 200 m，地质勘查程度为详查，资源储量级别为控制的（122b）和推断的（333）。经基建巷道工程揭露，矿体赋存形态并非地质勘查时认为的“似金元宝形”向斜，而是单斜构造控制的矿体形态。详细分析了基建勘探工作在该矿建设中的作用，认为基建勘探采用探采结合、坑钻组合手段，注重综合研究概化地质模型，对矿井基建开拓设计和施工具有较好的指导作用。