陕北浅埋煤层绿色保水开采技术研究

王家沟煤矿为陕北典型浅埋煤层矿井，地下煤炭资源开采有可能破坏萨拉乌苏组潜水含水层。为有效的控制导水裂隙发育，最大限度保护地表含水层，基于协调开采的原理，结合力学模型和相似材料模拟试验，对比研究了一次采全高和限高留煤柱两种开采方法导水裂隙发育规律。研究表明，一次采全高条件下导水裂隙呈间歇式变速发育最大高度94m，穿过含水层|限高留煤柱协调开采导水裂隙发育平缓，最大高度60m|关键层的稳定决定着含水层的稳定，限高留煤柱能够显著的控制协调关键层挠曲下沉，有效的抑制导水裂隙发育，实现含水层下绿色保水开采。     

巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的研究

在煤矿开采的工作中,巷道的布置对煤层开采的效率和安全性有着直接的影响,所以在实际的煤矿开采过程当中,应该根据煤矿的实际情况,科学地选择煤矿巷道布置的方法和形式以及采煤工艺。科学技术的进步与发展,不断提高了煤矿开采工艺的技术水平,呈现出多样化的特点,一些科学化、自动化的开采技术出现,有效提升了煤矿开采的工作效率以及产量。因此本文主要对巷道布置和采煤工艺在煤矿开采中的影响进行了探究,希望能够提供一定的参考价值。     

基于深度学习的大采高工作面矿压预测分析及模型泛化

综采工作面矿压显现的分析与预测对于复杂地质条件下工作面顶板管理,保证矿井生产安全具有重要意义。采用关系型数据库储存液压支架工作阻力数据以及利用工作面推进过程中矿压显现的时序特性,采用SQL语言,运用长短时记忆网络(Long Short Time Memory,LSTM)深度学习方法,以红庆河矿31101大采高综采工作面矿压规律为研究对象,对工作面支架工作阻力、支架不平衡力、支架安全阀开启情况及初次来压与周期来压等矿压显现规律进行分析;基于建立的数据库,预测了红庆河大采高工作面矿山压力,预测结果表明LSTM方法较BP神经网络预测更具准确性。为进一步讨论本研究采用的LSTM网络模型的泛化能力,在采用布尔台42103大采高工作面、上湾矿12401大采高工作面少量矿压数据的前提下,使用迁移学习方法,对矿压数据进行预测检验,结果表明:LSTM模型具有很好的泛化能力,相比于不使用迁移学习方法,迁移学习可提高模型的泛化能力。最后,探讨了模型在3个大采高工作面矿压预测表现的差别,发现数据量本身对模型预测行为影响较大,增大数据量可弥补原始数据缺失等问题。在预测模型基础上设计了周期来压预警模型,集成形成相应矿压分析与预警系统,经工程验证判定预警系统分析效果良好。     

早强剂对固结粉胶凝材料混合骨料充填体强度的影响

为实现废石和固结粉胶凝材料在金川矿区充填采矿中的应用，首先开展了不同配比废石—棒磨砂混合骨料粒径级配分析，获得废石与棒磨砂配比为4∶6混合骨料的堆积密实度为0.635和泰波幂指数n为 0.591；然后，针对废石含量为10%~50%的混合骨料，分别开展了添加和不添加早强剂的固结粉胶结充填体强度试验。结果表明：充填体强度随着废石含量增加呈现先提高后降低趋势。当废石含量为40%，料浆浓度为 79%~81%时，不添加早强剂的固结粉胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.23、3.79、5.98 MPa，其早期强度低于矿山设计强度；添加早强剂时，胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.55、3.34、6.46 MPa， 满足金川矿区下向分层进路胶结充填采矿作业对胶结充填体强度的要求。由此确定，胶砂比1∶5、废石∶棒磨砂4∶6、浓度79%~81%、添加1%早强剂的固结粉胶凝材料混合骨料可在金川矿区推广应用。     

突出厚煤层综放工作面瓦斯综合治理技术研究

针对厚煤层综放工作面瓦斯治理难度大、抽采效果差、工作面难以消突的问题,开展了综放工作面立体瓦斯抽采技术研究。立体瓦斯抽采技术包括保护层开采、工作面回采区域顺层钻孔预抽、回风巷留管抽采瓦斯、利用尾巷抽采瓦斯、顶板高位钻孔及底板拦截钻孔抽采瓦斯。通过对P41104综放工作面研究表明:7~#煤层距11~#煤层42 m,作为11~#煤层的上保护层开采是有效的,消除了11~#煤层的突出危险性。立体瓦斯抽采技术的实施,使工作面瓦斯抽采纯量达到25.86 m3/min,抽采率达73%,回风流瓦斯浓度稳定在0.7%以下,减少了瓦斯涌出量,有效解决了工作面上隅角与回风流瓦斯超限问题。     

常村煤矿2311大倾角综放工作面设备改造及安装技术

2311综放工作面为常村煤矿3号煤层首个大倾角工作面,面临综放设备适应性差和安装困难等问题。根据工作面地质情况,对采煤机、液压支架、刮板输送机以及转载机等设备进行针对性改造,并制定了大倾角工作面安装技术措施,确保了综放设备的安全、快速安装。改造后的综放设备稳定性更高,可以适应2311大倾角综放工作面生产需要,现场应用取得显著效果。     

店坪煤矿切顶卸压留巷矿压监测设计及规律研究

针对矿井采区初次采用切顶卸压留巷施工技术的情况,为掌握留巷围岩变形规律、支护结构受力状态、采场覆岩运动规律等情况,建立了涵盖留巷表面位移、支护体受力、顶板离层、工作面支架压力等多项指标的监测设计,并通过对监测数据进行分析,得出留巷在滞后工作面0～60 m范围内,巷道压力及变形处于快速增长阶段;在滞后工作面160 m以后留巷基本趋于稳定。研究方法为相似条件矿井提供了借鉴。     

端帮靠帮开采与搭桥内排相结合开采技术的应用

为了增加煤炭采出资源量和缩短内排土场运输距离,达到降低生产剥采比、提高经济效益和煤炭资源回收率的目的,根据河曲露天矿的开采条件,特提出端帮靠帮开采和工作帮与内排土场之间搭桥的开拓运输形式相结合的方法,主要研究不同搭桥高度产生的经济效益与靠帮开采产生的经济效益之和的对比,研究结果表明:在满足《露天矿设计规范》的前提下,靠帮开采将大幅提高经济效益,同时通过中间合适高度搭桥从技术上保证了运输系统的连贯性,验证了开采技术的有效性。     

矿山测量在煤矿防治水工作中的作用分析

水害一直是制约矿井生产安全的不利因素,近些年来在矿井生产中发生的严重透水事故也表明,矿山测量在防治水工作中具有中要作用。矿井采空区积水、承压水等对煤炭生产具有显著威胁,在生产过程中应重视测量工作,掌握采空区积水位置、范围等参数,承压水压力、隐伏构造发育情况等,从而做到防治水工作有效开展。