切顶卸压技术在双鸭山矿区沿空留巷中的应用

为了使双鸭山矿区煤炭资源最大程度地被采掘,减少资源浪费,提高矿井效益,延长矿井服务年限及促进矿井安全生产,以双鸭山矿区3个缓倾斜中厚煤层综采工作面为工程背景,对切顶卸压无煤柱开采技术进行深入探索,经过实际的检验证明,在双鸭山矿区缓倾斜中厚煤层中,采用切顶卸压技术进行沿空留巷,技术可行,经济合理,工艺简单,成巷率高。     

“三软”煤层沿空掘巷围岩力学环境及支护体承载性能分析

为应对"三软"煤层综放沿空掘巷围岩稳定性差的问题,通过数值模拟分析、揭示"三软"煤层中锚杆、锚索载荷变化规律及其与围岩变形相互作用关系,为"三软"煤层沿空掘巷锚网支护参数优化提供理论依据,改善了巷道支护状况,降低相邻工作面间保护煤柱压煤率,提高矿井经济效益和社会效益。     

受老空水威胁工作面巷道防治水实践

针对高庄煤矿3_上1104回风巷为沿空掘巷,巷道掘进期间受3_上1102老空水威胁,掘进开采存在严重的水患安全问题,采用超前打设疏水孔的方案来治理老空水威胁,对巷道采用调向增大护巷煤柱厚度等措施实现巷道安全快速掘进,探放水期间无淹巷情况发生,探放水后巷道顶板和上帮无淋水现象发生。     

罗河铁矿采空区三维激光扫描及应用分析研究

针对传统采空区探测依靠全站仪测量存在劳动强度大、测量结果不准确等问题,采用BLSS-PE矿用三维激光扫描系统对罗河铁矿45-3^#和47-3^#采空区进行了现场扫描,构建了采空区三维实体模型,并在此基础上计算了采空区体积,说明了传统统计方式存在的不足;计算了矿房的超欠挖体积,为准确量化矿房损失率和贫化率提供了基础数据;基于采空区边界进行了二步骤回采设计,说明了采空区边界对于降低矿房损失贫化的重要意义。     

露天采场高陡边坡下深部采空区的爆破处理研究

鞍本地区是我国最大的BIF型铁矿集中分布区,其铁矿资源量/储量约占全国总量的1/4,但由于日伪时期的掠夺式开采和矿业整合开发前的无序开发利用,在一定深度空间内遗留了大量隐伏采空区,为后期实现规模化露天开采带来极大的安全隐患,成为制约露天铁矿资源安全高效开采的难题。以弓长岭露天铁矿大砬子采区高陡边坡下的深部采空区为研究对象,利用LS_DYNA软件进行采空区的安全爆破模拟研究,结合现场深部采空区爆破参数试验结果,提出了采用孔中起爆处理采空区的方法,具体参数设置为空区预留顶板厚度3 m,孔间延期时间42 ms,排间延期时间75 ms,平均炸药单耗0.237 kg/t。在上述分析的基础上,针对大砬子露天采场高陡边坡内的深部不规则多层采空区提出了分层、分区安全爆破处理的技术方案,且空区边界用切割爆破方法处理,爆破处理效果良好,采空区得到了安全有效治理。     

云冈矿采空区地质灾害分析及治理

云冈矿因为煤炭资源的过度开采,引发了地面塌陷及地裂缝等一系列的地质灾害。对云冈矿地质灾害现状进行了分析,在立足采空区分布状况的基础上,采用地质测绘、地质调查、物探勘察、钻探验证综合技术对该矿采空区“三带”进行有效判断,提出了该煤矿采空区地质灾害治理方案,灌浆质量检查结果理想。     

底板岩性对煤矸石充填体重金属元素迁移影响规律数值模拟

近年来煤矸石充填采煤技术作为煤矿绿色开采技术之一得到了较大规模的推广应用。煤矿采空区中的煤矸石充填体长期处于偏酸性或偏碱性矿井水环境中,其富含的重金属元素有向底板迁移进而影响地下水的风险。通过煤矸石静态浸泡实验,利用ICP测试浸泡液中重金属元素浓度,确定了煤矸石浸泡液中的主要重金属为铍(Be)、锰(Mn);运用COMSOL Multiphysics建立了不同底板岩性(泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩)条件下的煤矸石重金属元素迁移数值模拟计算模型;以Mn元素为例分析了重金属元素在不同岩性底板中的扩散距离及浓度分布,得到了重金属元素扩散距离与底板岩层渗透系数的关系。结果表明:未铺设黏土垫层时泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩底板中Mn元素在底板中的扩散距离分别为5.2,12.5,16.0,19.0 m,铺设黏土垫层后Mn元素扩散距离为0.9,2.8,5.2,9.1 m,分别下降了82.69%,77.60%,67.50%,52.10%。     

红石岩煤矿隐蔽致灾因素分析

为保障煤矿安全开采,有针对性地制定预防和治理措施,对红石岩煤矿隐蔽致灾因素进行探究。首先梳理了红石岩煤矿已揭露的地质情况和现有的钻探、物探和水质化验成果,瓦斯鉴定等资料,结合煤矿隐蔽致灾因素具有隐蔽性、时变性、突发性、难探测和难预防的特点,对其地面和井田内的采空区、废弃老窑,钻孔、地质构造、地下含水体、瓦斯和煤层自燃及煤层顶底板等因素进行了分析。总结出该矿主副井筒周边采空区水、因采动影响产生的顶底板导水裂隙带等主要隐蔽致灾因素,以及断层的活化和滞后出水及带出的有害气体等次要隐蔽致灾因素,并提出了相应的预防和治理措施。     

综放工作面风量及采空区漏风定量检测

通过对中煤塔山煤矿30509综放工作面采空区漏风及有害气体分析的研究，总结了通过定量连续释放SF₆示踪气体，来检测工作面风量与采空区漏风的方法，测定了沿工作面采空区的漏风分布及漏风流线的深度。采用定时测量法，确定了30509工作面随工作面不断推进，与对应地表发生了导通现象；采用定量测量法，确定了内部漏风量和外部漏风量较大，对综采工作面采空区自然发火存在较大风险，同时提出了防范措施，为减少综放工作面采空区漏风、防止自然发火的发生提供了参考。     

余吾矿水文地质特征及涌水量计算

以余吾煤矿为研究对象,介绍了矿井的水文地质特征,提出了3号煤的直接充水含水层为3砂、三灰。采用无限边界的承压一无压公式计算余吾矿正常涌水量为316.61 mVh,最大涌水量为398.4 mTh,并分析了相邻煤矿采空区积水目前对矿井生产影响不大,本井田3号煤采空区积水对生产影响较大,并通过公式计算得到3号煤层采空区积水量为381.7km3.