综掘工作面智能化开采技术的实践

针对煤矿开采深度的增加引起的采掘和衔接问题,山西长平煤业公司通过技术引进,设计了基于信息自动化的智能化开采技术,为实现该矿安全高效生产奠定了基础。     

黄陵矿区主要含水层特征对煤矿采掘的影响

黄陵矿区位于黄陇侏罗纪煤田北部,主要开采2#煤层,矿井生产中对各含水层特征认识不一,严重影响了煤矿的安全生产。针对此问题,收集整理黄陵矿区历年来的勘查数据,对各地层含水性特征进行客观分析与研究,并对主要含水层的富水性进行详细论述。研究结果表明,影响矿区煤层采掘的主要含水层为白垩系下统洛河组含水层和侏罗系中统直罗组含水层,其中,洛河组含水层对矿井采掘的影响较为突出。洛河组含水层富水性属于弱-中等,弱富水性区域位于矿区的东部,中等富水性区域位于矿区的中西部。今后矿井防治水工作中需高度重视矿区中西部洛河组含水层对煤矿采掘的影响。     

大采高综放工作面强动压端头顶板控制技术

为了解决大采高综放工作面回风侧端头顶板控制问题,针对马道头矿8211工作面的地质情况,通过对回风顺槽超前注浆加固,提高超前支护范围和支护强度,并对回风侧端头三角区煤壁和顶板进行化学浆加固的技术方案,有效控制了顺槽超前区围岩变形和工作面回风侧端头三角区煤壁片帮,保证了工作面端头区顶板安全。     

边角煤短壁机械化充填开采技术研究

根据我国煤矿的地质条件,将传统房柱式采煤提升为安全高效的短壁机械化采煤方法,并与充填技术相结合,针对充填技术特点合理布置采区巷道,充分利用充填物料凝固后的支撑强度,控制地表下沉和岩层移动,对煤柱、不规则块段、地质构造较复杂的煤层以及"三下"压煤等边角煤开采等提供了切实可行的技术途径,提高了煤炭资源回收率和开采效率。     

耦合让均压支护在综采面端头维护的应用

为了提高综采工作面端头超前应力区顶板稳定性,降低顶板支护费用,对8309工作面端头应力区提出了耦合让均压支护技术,控制了端头应力区顶板下沉、破碎现象,可降低支护成本费用320元/m。     

综采工作面粉尘防治问题分析与技术改进

针对新桥煤矿2301综采工作面机载喷雾系统喷雾效果差、喷雾耗水量大造成煤质含水量超标、喷嘴雾化程度不高、喷嘴容易发生堵塞等问题,提出了高压喷雾系统设计方案,选择了1.2mm的锥形引射喷嘴和1.5mm的扇形引射喷嘴。采用固定水泵供水方式,结合工作面实际情况,计算出喷雾总用水量247.5L/min,提高了喷雾射程,提升了除尘效果。     

8809工作面过空巷覆岩失稳规律及围岩控制技术研究

为保障8809工作面推进过空巷区域的安全生产,通过对过空巷区域时覆岩变形规律的分析,得出工作面与未支护的空巷间煤柱宽度为14m时,空巷围岩出现失稳。基于分析结果,确定J09-01和J09-02空巷采取锚网索+工字钢梁的支护技术,J09-03和J09-04空巷采用预充填技术,工作面顺利通过补强支护和充填空巷区域。     

湾图沟煤矿高强度采动巷道稳定性评价研究

针对高强度采动巷道围岩控制难题，从实验室岩样尺度和现场巷道尺度研究了湾图沟煤矿13405工作面回风平巷围岩稳定性特征。结合单轴压缩试验和声波测试分析了干燥、自然及饱和状态下3组岩样的力学行为差异特征。利用钻孔成像，分析了高强度采动影响巷道围岩裂隙发育分段特征。结果表明:干燥、自然及饱和状态下岩样的单轴抗压强度和弹性模量依次降低，水分的存在极大地降低了岩石的强度和刚度。实煤体段围岩仅在深度1 m范围内发现少量纵向裂隙。高静压段两帮维护效果较差，煤帮裂隙极为发育，存在高量值的离层。动压段巷道顶板完整性较好，两帮均发现较大离层，且超出了锚杆正常锚固范围，严重影响了巷道锚固结构的稳定性。     

超细全尾砂充填体动态力学特性研究

充填体作为人工矿柱,为矿房回采创造了条件,但经常受到爆破等冲击荷载作用。充填体的动态力学特性直接关系到充填采矿法的安全高效实施。通过单轴压缩试验和分离式霍布金森压杆(Split Hobkinson Pressure Bar,SHPB)试验技术,进行了不同充填配比参数的超细全尾砂充填体压缩试验,得到其静载和动载下的应力-应变曲线和能量变化曲线,并分析了其破坏模式。研究表明:充填体质量浓度越高,灰砂比越大,峰值应力和峰值应变随之增大,呈现正相关性,其中灰砂比和质量浓度对应力的影响相对一致,但应变受质量浓度影响更大;当冲击荷载由0.3 MPa增大至0.6 MPa时,充填体的破坏形式由保持完整形态变为产生裂纹,直至被压碎,转变为完全失稳破坏状态;充填体能量吸收随着冲击荷载的增加而逐渐递增,但质量浓度和灰砂比增大时,充填体比能量和能量吸收率反而下降,其中灰砂比是影响充填体吸能效率的主要因素,质量浓度次之。