复杂条件下超长大采高工作面开采技术

 现代化安全、高效工作面建设是当前我国千万吨矿井建设的基础。羊场湾煤矿是神宁集团的主力生产矿井，其Y120202工作面煤层赋存条件较为复杂，煤层易自然发火，顶底板岩性强度低，受压变形极为严重，以上因素的存在，给该工作面的安全高效开采带来极大难度。本文从工作面特殊矿压显现规律、工作面设备系统稳定性控制、煤层自燃发火控制等方面，介绍了该工作面成功开采经验。为相似条件下的工作面布置与开采具有一定的推广与借鉴意义。     

6.2m采高综采面过大断面临时施工巷道技术浅析

以神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿6.2 m采高综采工作面过大断面巷道(断面面积为18.24m2 的临时施工巷道)的应用为实例,对复杂条件下大采高综采面过临时施工巷道进行了分析和探讨.通过现场实践,总结了破碎围岩环境下缓倾斜6.2 m采高综采工作面过临时施工巷道的控制措施.     

大采高综采面煤壁片帮分析与控制

根据Y120203工作面具体条件,从煤层地质构造、矿山压力、工作面支护等方面分析了诱发煤壁片帮因素,通过现场采取一系列针对性的措施,减少工作面煤壁片帮产生大块煤现象,保证了安全高效回采,为类似条件下大采高综采面煤壁片帮防治提供了经验。     

急倾斜深埋巨厚煤层掘巷冲击地压前兆特征及其灾害防治

随着冲击地压矿井逐渐向深开采,其巷道掘进伴随的冲击显现愈发强烈。针对巷道掘进过程中的冲击地压有效防治问题,以新疆乌东煤矿急倾斜煤层矿井为例,运用微震监测对巷道掘进的冲击地压时空前兆特征加以分析。结合巷道掘进的应力与能量变化数值模拟分析,揭示巷道掘进的冲击地压发生机理,提出急倾斜巨厚煤层巷道冲击地压防治策略,并完成现场工程实践验证。研究结果表明：急倾斜巨厚煤层巷道掘进的冲击地压发生前第2～5天出现微震总能量极低值,或存在至少4 d的能量潜伏期;冲击地压发生前5 d普遍存在3 d以上的最大能量占比高频波动期。冲击地压发生前存在明显缺震现象,发生位置集中分布在距离掘进工作面较近的微震能量极小值区间范围内,或位于微震能量极值区间附近的微震频次极小值区间范围内,且冲击地压事件位于冲击变形能指数较高区域。急倾斜巨厚煤层水平分段综放开采的坚硬覆岩结构不易破断,使得巷道掘进存在上水平采空区两侧“双翼型”应力集中,掘进工作面前方与巷道底部受顶底板岩层相互挤压的应力集中分布且能量积聚显著,随着巷道掘进深度增加其应力集中与能量积聚进一步增强,容易诱发冲击地压等动力灾害。综合分析形成急倾斜巨厚煤层巷道掘进的工...     

大采高综采面破碎顶板稳定性研究

基于FLAC3D数值模拟和现场实测对大采高综采工作面破碎顶板稳定性进行研究,解决大采高综采开采工作面破碎顶板的稳定性问题,完善大采高围岩控制理论,使得大采高在实际应用中能够充分发挥其潜力,取得较好的效果。     

采动裂隙煤岩破裂过程热红外辐射异化特征

高应力强卸荷下煤岩动力破坏现象频发,明确煤岩破裂前兆信息是保障深部煤炭安全开采的重要内容。为定量研究采动裂隙煤岩破裂过程热红外辐射异化特征,采用实验手段分析受载下裂隙煤岩体损伤直至破裂过程热红外辐射温度时域演化规律与异常区域迁移特征,对比分析预制结构面对红外辐射异化特征的影响,揭示热红外辐射温度场与声发射耗散能量间的关系。结果表明:裂隙煤岩破裂过程热红外辐射温度时域演化规律划分为Tave的平静、小幅波动、快速增加和快速降低4个阶段。Tave极值出现在0.77σp,可作为煤岩临近破裂的前兆特征;热红外辐射异常区域的迁移特征可作为煤岩破裂的重要前兆现象,σ≥0.30σp开始出现大面积整体性升温,σ≥0.77σp温度仍保持整体性增加,但温度最大值开始降低,σ≥σp以热红外辐射低温异常区域为主;预制结构面的存在对裂隙煤岩的力学响应特征起到决定性作用,且平行结构面造成的强度劣化最为显著,对岩石工程的安全影响最大。裂隙煤岩破裂红外辐射异常区域集于制结构面附近,红外辐射温度异常区域迁移与声发射能量突变基本保持一致。     

破碎围岩环境下基于声发射的大采高工作面矿压显现研究

以神华宁煤集团羊场湾煤矿110206工作面为例,利用相似材料模拟研究的方法,对大采高工作面矿压显现进行了研究。同时在相似材料模拟试验中,采用声发射系统辅助观测了来压时声发射特征;并与现场矿压观测结果进行了对比分析,从而得出了破碎围岩环境下大采高矿压显现的一些特征。     

中厚煤层切眼顶板人工预制裂缝卸压护巷应用研究

针对中厚煤层强采动巷道大变形及控制难问题，选取麦垛山煤矿130606 工作面边界巷为研究对象，研究了中厚煤层切眼顶板人工预制裂缝卸压护巷控制技术。依据现场调查分析了 6号煤层工作面运输巷变形破坏特征与原因，理论分析了顶板人工预制裂缝卸压的作用，提出了“切眼侧人工预制裂缝” 边界巷控制方法。基于该控制方式进行设计并付诸于实践，取得了良好效果。