多元信息融合技术在车集煤矿超前探测中的应用

为提高超前探测的准确率,防止误揭隐伏断层,利用瑞利波超前探测技术,结合工作面超前钻探,对车集煤矿掘进工作面进行超前探测,用于预报工作面前方煤层赋存情况及地质构造。结果显示:采用2种探测技术所得结果基本吻合,经过相互验证,能够准确掌握工作面前方煤层赋存情况及地质构造。     

近距离煤层群上覆采空区探放水技术研究

为了更好地掌握工作面前方层间距,做出科学、合理的防护措施,本文通过地面物探与井下物探对工作面积水隐患进行了探测,并结合工作面水文地质资料,有针对性的对探放水方案进行了设计研究,并对近距离煤层上覆采空积水进行了超前探放。事实证明,超前探孔方式探放近距离煤层上覆采空区积水是可行的,该技术手段不仅超前排除了工作面积水隐患,避免了近距离煤层掘进过程中因积水压塌顶板而造成的透水事故,还为近距离煤层的采、掘提供了精确的煤层层间距数据,为工作面安全回采提供了宝贵资料。     

探地雷达在煤巷超前探测中的应用

在煤矿井下煤层巷道掘进作业中,对掘进前方进行超前探测,从而预知掘进前方的煤层异常情况,对于保障安全生产、预防突发性事故的发生有着十分重要的意义。探地雷达探测技术是一种快速、高效、经济、可靠的物探方法,将其应用于煤巷超前探测预报可以弥补超前钻探的不足,有利于提高煤巷超前探测的效率和可靠性。     

瞬变电磁法在掘进工作面超前探水的应用

针对矿井8号煤层赋存区域有突水可能问题,提出了采用井下瞬变电磁法在掘进工作面进行超前探水,通过在掘进工作面迎头设置4条测线进行超前探测,通过结果分析对掘进工作面水害防治提供了相关意见,从而实现安全高效掘进。     

采掘前方瓦斯异常及小构造超前探测技术

运用矿井地震反射波、矿井直流电法及矿井瞬变电磁法探测技术,通过对新景矿8号煤层东三系统巷掘进工作面前方小构造进行超前探测,明确了工作面前方瓦斯富集异常或煤层裂隙发育区,进一步提高了对矿井巷道前方地质异常的预报精度。     

滇东复杂地质条件探地雷达与井下地震综合超前预测小构造

在我国西南地区,地质条件复杂,煤层瓦斯储量丰富,矿井水文地质条件多变,地质预报是保障矿井安全生产的重中之重。为有效探明矿井巷道前方的隐伏构造,仅依靠单一物探方法,受井下探测环境限制,探测效果往往不能满足生产需求。以滇东矿区雨汪煤矿首采工作面为例,结合当前矿井开采工艺,采用探地雷达与井下二维地震相结合的方法,对巷道前方隐伏构造进行综合预测预报研究。在顶板瓦斯抽采巷采用井下二维地震进行底板探测,获取巷道底板下煤层构造赋存信息。利用工作面顶板瓦斯抽采巷和邻近掘进巷道的空间位置关系,结合研究区构造发育规律,将解释构造短距离推理延伸至掘进巷道,作为掘进巷道构造分布预测依据。随后,根据掘进巷道的掘进进尺,在巷道掘井工作面采用探地雷达进行超前探测。对比分析探地雷达与地震数据,修正构造解释位置,排除井下噪音的异常解释。最终生成一个高精度地质模型,指导矿井生产。经研究区揭露验证分析,本研究方法的预测准确率高达90%,且误差小于1 m。     

全空间瞬变电磁法在煤矿防治水中的应用

针对煤矿生产和建设中的水害源探测问题,基于瞬变电磁法＂烟圈效应＂理论,采用重叠回线装置对掘进工作面前方和回采工作面顶底板隐伏含（导）水构造进行探测,对测点布置和探测方向的设计进行了研究。结果表明：在掘进工作面两侧拐角位置,同一个探测方向分别按与巷道掘进方向呈30°、45°和60°角进行探测,不仅避免了掘进工作面常规方法超前探测时存在的盲区,而且有利于对异常区的空间定位;对回采工作面顶底板探测时,在同一个测点探测方向按与煤层呈45°角向顶板和向底板探测,使得探测范围内发育的赋水构造与工作装置耦合最佳,提高了信噪比。     

下分层巷道掘进过煤层顶板压力破碎区注浆技术与现场应用

针对下分层煤巷掘进工作面因巷道顶板破碎,导致锚杆支护锚固力、预紧力无法达标,掘进过程中易发生冒顶及煤顶垮落等问题,为消除作业安全隐患,提高工作面掘进效率,在沁秀公司岳城煤矿3号煤层Ⅲ1216运输巷工作面掘进过程中应用超前预注浆技术,以提高巷道围岩的稳定性。介绍了注浆钻孔的施工参数及注浆工艺,现场应用效果表明,超前注浆增加了工作面前方煤层顶板的完整性及强度,改变了顶板受力状态,提高了工作面过顶煤受压破碎区掘进作业的安全性,单班掘进效率提高了200%,巷道总体掘进速度提高了20%。     

瑞利波探测技术在阳煤一矿3号煤中的应用研究

阳煤一矿3号煤层瓦斯含量高,采掘工作面内隐伏着许多小断层、褶曲和陷落柱、冲刷等地质构造与地质现象,而且在地质构造揭露过程中常伴随有瓦斯涌出量变大的现象,这些地质构造及瓦斯问题严重影响矿井的安全生产。针对这些问题,为了实现掘进工作面安全掘进,采用瑞利波探测技术对掘进巷道前方进行超前探测研究,为掘进工作面的超前地质构造探测提供有效、准确的探测方法。     

某矿复杂地层硬岩巷道TBM同步探掘技术研究与实践

为解决TBM在复杂地层硬岩巷道掘进中对地质条件适应性差、现有超前探测不适用于TBM硬岩巷道施工等问题,提出一种TBM同步探掘技术。采用定向钻机长距离超前探测,有效探明掘进前方100 m内地质特征,避免误揭煤层、突水区等地层出现;采用机载钻机作为短距离超前探测,探明前方20 m内地质特征,实时调整TBM掘进参数。通过工程实践,证明了同步探测方法的可行性。     

鄂尔多斯侏罗纪煤田巨厚顶板砂岩含水层区域治理技术研究

文章以母杜柴登煤矿302盘区侏罗纪3-1煤层开采为背景,在充分分析矿井地质及水文地质条件的基础上,结合长距离定向钻孔技术在我国煤矿瓦斯治理、矿井水防治等方面的应用情况,提出了以工作面外巷钻孔导流、邻面钻孔截流、双侧采空区截流和长距离定向钻孔追踪探放水为核心的巨厚顶板砂岩含水层区域治理技术。应用结果表明：该技术经济、可行,在工作面巷道掘进期间,对巷道掘进施工影响较小|可实现采煤工作面顶板水“分区防控、煤水分离、清浊分流、区域治理”|较好地解决了富水顶板砂岩含水层的水害隐患,在顶板放水孔单孔涌水量超过200m3/h、工作面涌水量超过600m3/h的条件下,实现了厚煤层一次采全高工作面的安全生产和平均超过12000t/d的回采效率。     

“三软”富水煤层条件下综采工作面开采技术研究

"三软"(顶板软、底板软、煤层软)煤层开采技术是煤炭开采过程中遇到的难题之一,文章以神华宁夏煤业集团清水营煤矿为背景,结合该矿特有的"三软"富水煤层条件,介绍了综采工作面回采中的几项关键技术。通过实践研究,采用疏放水、混凝土硬化巷道底板、工作面留顶底煤控制开采层位、施工泄水巷、超前顶板支护方式和顶板挂网等措施,有效控制了巷道底鼓、顶板下沉、顶板淋水、底板泥化和顶板冒落等问题,保证了工作面安全高效回采。     

深部临空巨厚坚硬顶板断裂矿震规律及成因研究

为研究特厚煤层临空巨厚坚硬顶板断裂的矿震规律,以250105工作面实际工程地质及开采特征为研究背景,采用微震监测技术对矿震事件进行了定位和统计分析,得到了矿震事件多集中在工作面采空区侧及工作面前方0~100 m。同时,采用数值模拟,分析了不同开挖阶段工作面围岩的应力分布状态,得到了工作面前方20~90 m及靠近回风巷侧顶板岩层0~40 m均为应力高度集中区域。研究结果表明,250105工作面回采期间矿震事件主要集中分布在工作面前方及工作面临空侧,厚硬顶板的破断对矿震事件的诱发起主要控制作用。     

瞬变电磁法在探测工作面顶板富水性中的应用

针对红柳林煤矿生产和建设中存在的5#煤层顶板水害问题,采用矿井瞬变电磁法对25203工作面顶板基岩层的富水性及隐伏含水构造进行探测,查明了该工作面顶板岩层富水区的分布情况。其结果表明:瞬变电磁法能较好的探测工作面顶板含水层富水层位的的空间位置及富水程度,为回采工作面防治顶板水工作提供有效的科学依据。     

综放工作面钻孔断顶沿空留巷技术应用研究

为解决煤与瓦斯突出矿井巷道掘进工程量大、采掘接替困难的问题,对工作面煤岩力学参数进行实验室测试。工作面煤层直接顶强度小、厚度大,采用钻孔断顶沿空留巷技术对切顶留巷支护技术参数进行设计,留巷在原支护的基础上将顶板锚索布置改为3排矩形布置,并在巷道上帮搭设柱腿防止窜矸。经数值模拟及现场观测可知,巷道的顶板平均下沉量为90 mm,锚网索+巷旁支护的措施可以控制留巷的围岩变形,满足留巷需要。     

凸形滚筒对煤壁片帮控制机理研究

煤壁片帮和冒顶是影响大采高工作面安全生产的主要因素之一。由于煤壁的稳定性与顶板的压力和煤层的物理性质有关,所以减少和释放煤壁内压力是防止煤壁片帮的方法之一。借鉴软岩巷道卸压控制技术,首次提出了利用采煤机滚筒在煤壁开切卸压槽的方法,促使工作面前方支承压力向煤壁深部转移,从而减少工作面片帮事故的发生。     

矿井超前精细探测技术方法与应用

为了预测煤矿掘进工作面的水害,采用矿井瞬变电磁法、矿井直流电法、矿井瑞利波法、矿井反射波法4种井下超前探测技术。通过井下数据采集、处理和反演计算,形成可视化图件,来解释矿井含水体及构造的范围和位置特征,建立了一套适合煤矿掘进过程中井下物探动态监测水害的技术方法。结果表明:矿井瞬变电磁法可探测掘进工作面正前方、前方顶板、前方底板和前方侧帮含水体;矿井直流电法可探测掘进工作面正前方含水体;矿井瑞利波法(或矿井反射波法)可以探测前方构造及采空区边界。     

深部复杂条件下多段强冲击综采工作面防冲技术应用

结合张双楼煤矿74102工作面的基本情况,通过整体定性、分段定级和综合评价的方法判定工作面冲击地压危险状态及各区段冲击地压危险程度,采用大直径预卸压、顶板深孔预裂爆破、煤层高压注水、煤层合成区底板卸压等综合防冲技术,经过微震系统监测数据分析和现场观测,该技术防冲效果较好。     

精确疏放唐家会矿煤层顶板砂岩水技术

顶板砂岩水是唐家会煤矿6号煤层开采过程中的主要灾害之一。利用长距离水平定向钻技术代替常规钻进技术精确有效地疏放62103工作面6号煤层顶板砂岩水,共施工3个定向长钻孔,总进尺2535 m,单孔最大深度966 m,单孔最大涌水量130 m³/h,累计疏放水量13万m³,高效地消除了煤层顶板水害隐患,缩短了开采准备时间,为巷道掘进与工作面回采提供了安全保障。