工作面超前支护段强动压巷道围岩应力优化技术研究

以芦子沟矿3107特厚煤层综放工作面为工程背景,应用数值模拟分析了3107工作面采动阶段煤柱侧帮围岩应力动态变化特征,巷道煤柱侧帮围岩受采动影响强烈。理论分析了回采巷道强动压显现机理,基于此,提出强动压巷道顶板大深度预切缝卸压技术,并阐述了其技术原理。预切缝后,沿空巷道超前支护段围岩应力降低,侧向支承压力峰值位置向工作面中部移动,沿空巷道超前支承压力峰值位置向工作面推进方向前移,能够有效改善超前支护段巷道围岩应力状态。数值模拟及现场实测结果表明预切缝后超前支护段巷道围岩稳定,巷道变形量减小,矿山压力显现缓和。     

特厚煤层条件下沿空侧巷道护巷煤柱体宽度研究

以晋能控股集团某矿1210综放工作面为工程背景,通过理论分析得知内应力场影响范围内留设小煤柱开采能够起到承载较低的侧向支承应力的效果,并基于数值模拟的方法分别对不同宽度煤柱体内垂直应力和水平位移进行了精细化模拟研究,最终确定选用宽度为11 m的煤柱体时能够很好的对沿空侧巷道起到护巷效果.现场通过在1210轨道平巷进行工...     

特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度综合确定方法

为解决特厚煤层综放开采大煤柱尺寸下煤炭资源损失量大、沿空掘巷小煤柱合理宽度确定方法单一、研究结果与工程实际存在较大差距的问题,本文以扎赉诺尔矿区灵东煤矿为工程背景,提出了基于JW-6型地下高频电磁波CT系统、钻孔应力监测系统、数值模拟等多手段下特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度的综合确定方法,并依据此方法分析了灵东煤矿特厚煤层综放开采侧向支承压力分布规律及演化规律、煤柱承载及变形特征,以此确定了灵东煤矿特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度为6.0～9.0m。工程实践结果表明,该综合分析方法确定的特厚煤层综放开采小煤柱宽度合理,回采期间巷道围岩变形量绝大部分控制在300mm以内,变形量小,满足工作面安全生产需要,提高了煤炭资源回收率。该研究成果对特厚煤层综放沿空掘巷小煤柱合理宽度的确定具有重要参考意义。     

特厚煤层综放工作面侧向支承压力分布研究

为解决塔山矿区段煤柱造成资源浪费严重、巷道矿压显现强烈等问题,采用相似模拟的方法对特厚煤层综放工作面回采后侧向支承压力分布特征进行研究,为塔山矿沿空掘巷煤柱留宽度优化设计提供理论依据。结果表明:塔山矿8206工作面煤体侧向支承压力影响范围为60~70 m,其应力降低区范围为11 m,应力峰值为41 MPa,位于煤壁内30 m处,应力集中系数为3.3;侧向支承压力影响范围为60~70 m。相似模拟结果与极限平衡理论计算结果、现场微震监测结果一致,从而得出当煤柱宽度小于6 m时巷道处在应力降低区内,即区间煤柱宽度为6 m。     

千米深井综放工作面小煤柱护巷参数设计

针对千米深井强矿压煤层条件巷道支护难题,以新河煤矿3#煤层综放工作面开采实践为基础,模拟分析了宽度为5 m的小煤柱沿空掘巷侧向支承压力及煤柱应力分布规律,分析计算了合理的巷道断面尺寸及支护参数,进行了工作面超前支承压力及小煤柱应力分布规律的现场监测分析。研究结果表明:沿空巷道掘进后小煤柱应力分布呈现两侧压力降低、中间压力增高的趋势,工作面超前支承压力峰值位于工作面前方约20 m处,采空区侧超前支护范围应大于30 m,确定沿空巷道断面尺寸为4.5 m×3.8 m,小煤柱留设尺寸、巷道断面及支护参数满足巷道围岩控制要求。     

特厚煤层综放采场支承压力分布的数值模拟

针对特厚煤层综放采场邻空巷道超前支护段巷道大变形问题,通过FLAC3D数值模拟软件模拟郭家河煤矿1305工作面回采过程,得到综放采场支承压力的分布特征,分析邻空巷道大变形的原因。结果表明:随着工作面推进,特厚煤层综放工作面超前支承压力峰值及影响范围逐渐增大,峰值点位于工作面前方10~25 m,峰值应力集中系数在1.2~3.2之间,支承压力影响范围超过100 m,影响集中区域为工作面前方60 m;采空区的存在使得工作面侧向支承压力影响范围增大4倍以上,应力集中系数增大0.7~1.3,随着工作面邻近,侧向支承压力增长速度变快,应力峰值深入实体煤的距离增大;邻空巷道强矿压显现是双向高支承压力叠加作用的效果。     

孤岛综放工作面沿空掘巷窄煤柱留设宽度优化设计

为了解决孤岛综放工作面沿空掘巷矿压显现剧烈、巷道围岩控制困难的难题,运用理论计算、数值模拟及现场实测的方法,研究了孤岛综放工作面回采巷道在不同宽度窄煤柱条件下的围岩稳定状况。基于采空区侧煤体支承压力分布特征以及沿空掘巷的力学模型,分别从内应力场和极限平衡理论角度计算分析,确定了护巷窄煤柱留设宽度的合理尺寸范围为4.46~7.3m。采用数值模拟方法对窄煤柱留设尺寸进行了对比分析,得到3204孤岛综放工作面护巷窄煤柱的最优尺寸为5 m。现场监测数据表明:3204工作面回风巷道两帮的最大变形量为147 mm,顶底板最大变形量为95 mm,能够满足安全生产要求。     

特厚煤层综放工作面采动应力演化规律研究

为了研究特厚煤层综放开采的矿压显现规律,采用数值模拟方法对工作面开采过程进行模拟。结果表明:工作面推进至见方位置,超前支承压力升高;当工作面推进距离大于500m后,工作面后方120~260m范围应力集中明显,应力最大达到25~26MPa。顶板弹性势能释放引起的冲击、岩层运动形成的垂直方向的压力及侧向的挤压力影响控制着沿空巷道的矿压显现,开采过程中应对重点区域进行防护。     

大采高综放动压巷道窄煤柱沿空掘巷围岩控制

为研究大采高综放工作面窄煤柱沿空掘巷动压巷道矿压控制问题,以宁煤集团羊场湾煤矿2-2特厚煤层130205大采高综放工作面回风巷为工程背景,在原巷道留设35 m护巷煤柱全断面锚索支护已无法维护采掘巷道断面条件下进行窄煤柱研究。采用现场实测、数值模拟和理论预测3者相结合的研究方法,建立了巷道围岩内、外应力场力学结构模型,运用FLAC3D模拟回风巷道5、6、8、10、15 m不同宽度煤柱围岩应力分布规律。理论计算内应力场为9.5～10.3 m,窄煤柱合理宽度为5.14～5.56 m;数值模拟显示0～10 m为低应力区,10～14 m为应力峰值区,14～45 m为应力高值区、缓降区,超过45 m后逐渐趋于原岩应力,煤柱内的支承压力呈单峰分布,通过研究确定护巷煤柱尺寸为6 m。经现场应用得出,6 m窄煤柱回风巷道回采期间两帮最大变形量为241 mm,顶底板最大变形量为92 mm,巷道支护设计合理,窄煤柱注浆效果显著,窄煤柱巷道回采期间整体满足生产要求。     

特厚煤层综放面侧向支承压力分布的采厚效应

为解决同煤塔山矿区段宽煤柱造成的资源严重浪费、回采巷道矿压显现强烈等问题,采用极限平衡理论分析并运用CDEM数值模拟软件,对特厚煤层综放面侧向支承压力分布与釆厚间的关系及8206工作面侧向支承压力分布进行研究,为沿空掘巷小煤柱留设宽度提供理论依据。     

高低硫煤配煤系统技术改造

针对辛置洗煤厂入洗高低硫煤人工配煤,准确度低,不及时,经常出现精煤硫分波动,造成销售损失,提出改造配煤系统方案.改造后,保证了配煤硫分达到要求指标(＜10 %).     

煤与瓦斯(CO_2)突出矿井揭煤技术

介绍了海石湾矿井借鉴煤与瓦斯防突技术,实现煤、气、油共生突出矿井上山安全揭煤的方法。     

榆木桥煤田聚煤古构造及含煤性

通过聚煤古构造的研究,分析了影响榆木桥煤盆地含煤段形成时的控制作用,探讨了含煤段与含煤性及煤田构造形态与聚煤古构造的关系,对煤矿开采及煤田外围普查、预测具有指导作用。     

脱硫脱硝炭原料煤煤质特性研究

针对大同煤矿集团公司5个矿区大同侏罗纪煤炭资源赋存现状,研究用于制备性能优良的脱硫脱硝活性焦产品的优质原料煤特征,确定用于制备活性炭的优质原料煤煤种,选定煤源地后以便于保护性开采。     

煤炭的深度物理加工与超净煤的制备

论述了煤炭深度物理加工和超净煤制备的意义,介绍了煤炭的化学方法、物理方法脱灰以及针对炼焦煤的深度脱灰几种典型的煤炭深度加工工艺。采用化学脱灰,对所有煤种都可以使煤的灰分降到1%以下,采用物理方法脱灰,因煤种而异,可以使煤的灰分降到<1%或者1%~3%。     

我国选煤工业及选煤方法发展浅析

概述了我国选煤工业和选煤方法现状,并简要介绍了近年来应用于选煤生产的跳汰、重介及干法选煤等主要选煤方法,同时具体分析了目前制约我国选煤工业发展的突出问题,提出了我国由选煤大国向选煤强国迈进的发展方向。     

烟煤型煤与原煤渗透特性差异的试验研究

为研究煤体渗透性实验中型煤和原煤的差异性,选择唐山矿和钱家营矿区的烟煤原煤和型煤煤样,通过渗流实验平台对原煤和型煤的渗透性进行试验研究。试验研究了围压对型煤和原煤渗透性的影响差异;以及围压和气体压力不变的情况下,煤样在不同含水率的条件下,水分对型煤的渗透率影响。试验结果表明,型煤和原煤的渗透性随着围压的增大而减小,型煤渗透性优于原煤,水分对型煤渗透率影响较为明显,渗流实验中煤样的选取对结果有着较大的影响。     

特厚煤层工作面顶煤冒放性评价及放煤工艺

顶煤冒放性与放顶煤工艺设计密切相关,以塔山煤矿特厚煤层为工程背景,采用隶属度评价方法进行了顶煤冒放性评价。结果显示,一盘区8117工作面和二盘区8209工作面顶煤冒放性好,二盘区8234工作面和三盘区8303工作面顶煤冒放性一般。基于此,选择了工作面放煤工艺,并对8234工作面放煤效果进行了现场实测,结果显示顶煤放出率和工作面来压情况呈现正相关。     

矿井采煤生产中煤与瓦斯突出的卸压措施

主要阐述了煤与瓦斯的突出、倾出、压出等特征和一般规律,提出了煤与瓦斯突出的防治卸压措施。采取震动爆破、松动爆破、超前排放钻孔、水力冲孔,以及钻孔水力割缝抽放瓦斯、边掘边抽与排放钻孔相结合、回采工作面预抽和边采边抽等措施。     

潞安贫煤、贫瘦煤与其他煤混合喷吹的优化选择

根据高炉喷吹用煤的技术条件,选择适宜的煤种与潞安贫煤、贫瘦煤进行实验室混合煤喷吹试验,在试验的基础上确定混合煤的配比和粒度组成等工艺参数,为大幅度地提高高炉煤比创造条件。结果表明:首选煤是府谷鸿运煤,合理配比为30%~40%,其次是大同晋华宫煤,合理配比在40%左右;混合煤粉的适宜粒度为60%~70%。