基于示踪气体法的覆岩“竖三带”测定

根据煤矿井下覆岩"竖三带"测定技术现状,提出利用示踪气体法测定覆岩"竖三带"技术,利用SF_6作为示踪气体;分析了高位钻孔在煤层开采过程中的破坏过程和利用SF_6测定覆岩"竖三带"的技术原理,设计了多钻孔对比测定"竖三带"的试验方案。现场试验结果表明,通过1~#～4~#钻孔测定断裂带上下边界基本相差不大,15203工作面的覆岩断裂带范围为35.8～71.2 m,断裂带发育完全的层位为54.1～58.5 m,弯曲下沉带范围大于71.2 m岩层,垮落带范围为小于35.8m岩层,断裂带的准确测定为高位钻孔设计提供了指导,减少钻孔工程量,提高煤矿生产效率。     

建下近距离煤层条带开采煤柱稳定性研究

在近距离煤层条带开采时,保留煤柱的稳定性,直接影响地表的沉陷变形,但影响条带煤柱稳定性的因素更加复杂.基于崔家寨煤矿5煤和6煤两近距离建下煤层,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法研究分析了不同煤柱宽度,不同对齐方式对煤柱稳定性的影响,得出在上下煤柱对齐和下煤层留宽大于上煤层留宽时最有利于保留煤柱的稳定性的结论.     

煤矿井下钻孔钻进参数检测装置研究

针对目前煤矿井下瓦斯钻孔完孔程度和成孔率低的现状,以ZDY系列钻机为研究基础,通过理论分析,确定了钻进参数检测装置的设计方案、组成部分、分析软件开发和运行形式等;实验室试验得出该钻进参数检测装置的数据测试数值与给定数值误差小于1%,满足设计要求,现场工业性试验表明,钻进参数检测装置对钻孔施工过程能提供一定的帮助,提高钻孔成孔质量,为科学钻探提供了新的技术手段。     

复合顶板煤岩巷道支护技术研究

依据巷道围岩地质条件,计算了运输大巷围岩破碎区、塑性区范围,给出了合理的锚杆支护参数,并结合数值模拟对支护参数进行模拟验证,确定的方案能够有效保证巷道的整体稳定性,具有良好的社会经济效益。     

高瓦斯急倾斜煤层综放工作面瓦斯抽采技术研究

根据1155综放工作面高瓦斯急倾斜煤层的地质概况,结合该工作面实测的煤层瓦斯基础参数,得出该工作面煤层瓦斯可进行抽采;通过理论分析和现场实测的方法,确定了该工作面的瓦斯抽采方法和抽采设计参数。现场抽采数据表明1155工作面Cu2煤层可解析瓦斯量最大值为4.05m3/t,工作面瓦斯平均抽采率为47.1%,回风流中瓦斯浓度未超过1%,瓦斯抽采效果达标。通过对1155综放工作面的瓦斯抽采,保证该工作面安全高效的生产,并为类似条件下的推广应用提供了经验。     

基于关键层理论的条带开采优化设计

针对崔家寨煤矿建筑物下滞留大量煤炭资源的问题,基于关键层理论,结合矿区煤层的地质条件,采用理论分析、数值模拟方法,提出条带开采方案,并依据采宽对地表变形的影响对方案进行了优化。     

新型煤层瓦斯压力测定封孔技术

煤层原始瓦斯压力的准确测定关系着矿井的安全生产,而测压钻孔的封孔技术是影响煤层原始瓦斯压力测定的重要因素。通过分析现有煤层瓦斯压力测定封孔技术的主要优缺点和适用条件,设计出一种新型煤层瓦斯压力测定封孔装置,包括封孔装置结构,封孔材料和封孔原理,确定了封孔装置的带压封孔工艺。现场工业性试验表明,与水泥砂浆封孔对比,设计的封孔装置封孔测压密封性好,测压成功率高,应用范围广。     

坚硬粘土层对薄基岩综放工作面矿压显现的影响

为了研究坚硬粘土层的存在对薄基岩综放工作面矿压显现的影响,以司马矿1101工作面为研究对象,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法对薄基岩工作面覆岩结构和矿压显现规律进行研究。结果表明:粘土层的存在,在一定程度上承担了上覆沙土层的载荷并和薄基岩组合形成较稳定的结构,随着粘土层厚度增加支撑压力峰值向前转移,缓减了矿压显现强度,保证了1101工作面初期的安全开采,取得良好的经济效益。     

建筑物下深部煤层二次条带开采研究

为解决林西矿建筑物下煤炭资源回收的问题,结合其埋深大、顶板坚硬的地质条件,提出先采用较小采宽和较大留宽进行条带开采,等地表变形稳定后,对条带开采的保留煤柱进行二次条带开采.以关键层理论为基础,采用理论分析、数值模拟和现场实测的方法研究了条带开采和二次条带开采；得出以亚关键层1为开采设计依据；确定了条带开采方案,采宽60 m,留宽120m；二次条带开采时采用窄煤柱沿空掘巷,采宽60 m,留宽55 m.研究结果表明:亚关键层1控制着地表下沉变形；条带开采和二次条带开采引起的地表变形对建筑物的损坏均在Ⅰ级损坏内.在林西矿九东区域进行了工业性试验,取得了较好的效果.