基于能量法的近距煤层巷道合理位置确定

近距煤层开采时,若下煤层工作面回采巷道布置不合理,可能导致上煤层煤柱的瞬时失稳,造成动力冲击事故的发生。以平朔安家岭井工二矿近距离煤层开采为工程背景,建立近距煤层开采相似模型,研究下煤层开采时诱发上煤层煤柱的能量激增峰值的临界条件,从而确定下煤层工作面回采巷道的合理位置。研究结果表明,由于来自上覆岩层的压力大面积地积聚到煤柱上,使得煤柱内的应变能剧烈激增,则开采下煤层时上煤层煤柱能量积聚程度要大于上煤层开采阶段。同时,开采下煤层时,工作面回采巷道布置在距上煤层煤柱8 m以外为宜。巷道表面位移和地质雷达探测现场监测结果显示,当下煤层回采巷道距离上煤层煤柱大于8 m时,掘进过程中巷道没有出现变形破坏,位移收敛较为稳定,可以满足工作面回采需要。     

王庄矿矸石混凝土间隔充填连续采煤工艺研究

为了解决煤矿资源紧缺问题,提高矿井产量、延长矿井服务年限,针对王庄煤矿的煤层赋存条件,提出了一种利用矸石混凝土间隔充填,连续采煤机短臂机械化采煤工艺,并对采煤工作面设备进行了选型,实践证明该采煤方法可用于开采＂三下＂压煤及不适合布置长壁工作面的边角煤。     

综放孤岛工作面开采技术实践

针对东山煤矿煤层赋存和开采条件,介绍了15号煤层51519综放孤岛工作面回采工艺及防治措施,实现了该工作面安全生产,取得了良好的经济效益,为孤岛工作面综放开采积累了丰富的经验。     

浅谈优化巷道布置降低万吨掘进率的措施

优化巷道布置是矿井开采设计过程中的一项非常重要任务,同时也是降低掘进万率,降低生产成本的重要管控手段。基于在煤矿的生产技术管理工作实践中,具体以铜锣坪煤矿延五采区、延九采区的生产巷道布置和煤层开采情况为例进行总结、对比分析,并结合煤电公司其他矿井的实际开采状况,针对采区设计、生产巷道布置、近距离煤层、松软煤层的开采巷道布置提出优化改进措施,对于减少巷道掘进工程量,降低生产成本并提高安全性能具有参考意义。     

新泰煤矿5号煤层赋存特征及厚度变化原因分析

新泰煤矿5号煤层为矿井即将开采的主采煤层,是井田内厚度最大的可采煤层,但是厚度变化也较大。文章分析了新泰煤矿5号煤层的赋存特征及厚度变化规律,并从聚煤条件、河流冲刷及后期剥蚀等方面探讨了影响5号煤层厚度变化的原因,为5号煤层的开采规划,首采工作面的布置提供了思路。     

极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论 与物理模拟

 伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。     

工作面上覆采空区大面积悬顶隐患治理技术

针对房柱式采空区下方近距离煤层开采时上覆煤柱易失稳,容易发生顶板大面积突然垮落进而造成强动压灾害的问题,以中煤华昱公司元宝湾煤矿为工程背景,分析了6号煤工作面回采过程中上覆4号煤房柱式采空区顶板突然大面积垮落的可能性,研究了复合采空区条件下煤层开采顶板致灾机理,引入了分段定向水压致裂强制放顶技术手段。通过在元宝湾矿6煤6203回采工作面切眼及顺槽运用定向水压致裂技术对工作面顶板及上覆采空区顶板进行弱化治理,缩短了工作面初次来压和周期来压步距,减小了工作面来压强度,成功地防治了上覆房柱式采空区大面积悬顶导致的垮落致灾隐患,保证了工作面的安全回采。取得了良好的经济和社会效益,并为类似矿井的安全回采提供了实践参考。     

矿井跨区段探采“主干眼”的应用

薄硬煤层高效开采问题日益受到重视,以半罗山煤矿一采区+250m区段1号层组薄硬煤层开采为例,结合煤层复采难点,阐述了"主干眼"在探采跨区段煤层设计及施工布置,介绍了施工过程的安全技术措施。实践证明:通过施工"主干眼"有效解决超长距离工作面的送料、通风、行人等问题,成功实现跨区段开采,成功的解决了复采采区大区域空白带,探煤及薄硬煤层回采难题。     

大斜长回采工作面瓦斯综合抽放技术实践总结

近年来,随着煤矿开采深度的逐步加深,矿井瓦斯灾害影响煤矿安全生产的程度逐渐凸显,为遏制重特大瓦斯事故的发生,国家及河南省相继印发了一系列的规定与标准,瓦斯治理技术推陈出新,不断更新换代,导致煤矿在瓦斯治理各种投入方面较以往严重增加,尤其是对突出矿井而言,形势更为严峻,煤矿为了在保证安全的前提下,实现高效发展,对回采工作面的设计必须进行优化,故而诞生了大斜长回采工作面,针对工作面斜长加长,可以减少巷道工程量,但对瓦斯治理工作同样带来了一定挑战,本文通过实例对大斜长回采工作面的瓦斯综合治理技术进行总结,实现了工作面的安全、高效回采,具有一定的安全效益与社会效益,间接的创造了经济效益。     

薄煤层高瓦斯矿井高产高效工作面通风方式 ——"双U"型通风方式的探讨

文章根据我国矿井发展趋势,通过对薄煤层高产高效回采工作面生产的特点以及现阶段工作面通风方式的缺点进行分析,提出了“双U”型通风,并对该通风方式的基本概念、巷道布置、优缺点、适用条件等进行了分析,认为“双U”型通风方式适用于产量大、瓦斯涌出大、工作面需风量大的薄煤层高产高效回采工作面。     

方庄二矿联合封堵23二车场及南正前疏水降压孔技术研究

方庄二矿在开采23采区上部两翼回采工作面时,为了确保两翼工作面在回采时不发生底板突水,在23煤柱上部施工多个疏水降压孔,大多数疏水降压孔时间较长或经封堵后枯竭无水,但23二车场(编号1、2号)及南正前疏水降压孔(编号3号)钻孔水一直向外流水,水量较大,且孔内套管已断裂(断裂位置不详),这三个疏水孔给23煤柱工作面的回采带来了严重的影响。随着矿井资源的枯竭以及开采成本的居高不下的现状,为了降低矿井排水费用且为工作面的安全回采提供保障,经矿领导研究决定,对1、2、3号钻孔进行联合封堵。     

承压水上工作面破坏及裂隙演化相似模拟试验

随着我国煤炭开采深度的逐渐增大,承压水上开采工作面底板破断、突水事故呈上升趋势。以某煤矿承压水上开采工作面底板为研究对象,采用理论分析和开采固-流耦合相似模型对承压水上开采底板破断失稳特征进行了研究,并对回采过程中裂隙演化特征进行了数字化分析。研究结果表明:某煤矿承压水上开采工作面底板存在明显“三带”规律;工作面底板破坏深度为19.2 m,有效保护层厚度为2.3 m;随着工作面向前推移,底板所受应力随着距开切眼距离的增大而增加;采动过程中近煤壁底板为裂隙聚集区;采动过程中煤层底板裂隙数量随着深度的增加而减少;底板裂隙演化能很好反映底板破坏过程,可为矿井突水临突监测监控提供可靠数据。     

方庄二矿联合封堵23二车场及南正前疏水降压孔技术研究

方庄二矿在开采23采区上部两翼回采工作面时,为了确保两翼工作面在回采时不发生底板突水,在23煤柱上部施工多个疏水降压孔,大多数疏水降压孔时间较长或经封堵后枯竭无水,但23二车场(编号1、2号)及南正前疏水降压孔(编号3号)钻孔水一直向外流水,水量较大,且孔内套管已断裂(断裂位置不详),这三个疏水孔给23煤柱工作面的回采带来了严重的影响。随着矿井资源的枯竭以及开采成本的居高不下的现状,为了降低矿井排水费用且为工作面的安全回采提供保障,经矿领导研究决定,对1、2、3号钻孔进行联合封堵。     

运输石门上覆保护煤柱的开采技术与实践分析

文章介绍了在盘区运输石门上覆近层间距煤层的工作面布置方法及开采技术,同时对开车期间的矿压显现、周期来压强度、步距进行观测和总结分析。通过对下伏865轨道及皮带运输石门采用U29拱型棚和单体柱的加强支护,实现了安全开采,为类似条件下安全开采大巷上覆煤柱提供借鉴经验和科学依据,为提高老矿煤炭资源回收率,延长矿井服务年限拓宽了思路,提供了新的方法。     

蹬空条件提高回采上限开采设计与工程应用

为延长矿井服务年限,多回收煤炭资源,部分煤矿进行了卸压开采后(蹬空)提高回采上限开采。针对蹬空提高回采上限开采过程中工作面设计、矿压控制、安全开采等方面存在的问题,结合张集矿8煤和11煤开采地质和工程条件,采用理论计算和FLAC^3D数值模拟试验,获得了蹬空与非蹬空开采覆岩运移和支承压力特征,揭示了二次开采采动应力演化机理。基于11煤1724(1)工作面蹬空及提高回采上限开采的可行性评估分析,提出并实施了提高回采上限开采技术方案。工程应用表明:蹬空条件提高回采上限开采是可行的,为类似条件工作面开采设计提供了参考。     

高水压、强富水性大型矿井首采面富水异常区研究与治理

随着国家西部大开发战略的进一步实施,位于我国中西部地区的内蒙古自治区东胜煤田越来越显示出其资源优势。东胜煤田是我国迄今为止发现的最大煤田之一,它以含煤面积广、煤炭资源储量丰富、煤质优良、开采技术条件简单,适合于大规模、机械化开采而闻名中外。但是由于煤层顶板含水岩层水压大、富水性强,给工作面回采带来一定困难,采用瞬变电磁法对矿井富水异常区进行研究与治理,大大提高煤矿回采安全性,降低煤矿开采成本。     

大倾角煤层群下行开采底板破坏机理及工程应用

为保证本煤层正常回采以及下部近距离煤层安全开采,须对采动底板破坏机制进行深入研究。以淮南某矿大倾角大埋深厚煤层开采为背景,建立了底板破坏力学模型,分别从沿走向和沿倾向的理论公式得出各自底板最大破坏深度,再比对结果确定整个工作面底板的最大破坏深度以及最大破坏深度出现的位置。通过在底板不同层位铺设测线,得到回采时垂直应力和剪切应力的分布情况及峰值大小曲线。将所得曲线进行对比分析,揭示了底板破坏过程应力分布规律以及峰值出现部位。其研究结果对于大倾角近距离煤层群的安全回采以及大倾角大埋深厚煤层底板承压水采煤工作面制定防治水措施具有指导意义和参考价值。     

煤层开采后覆岩破坏规律研究新方法

电阻率法动态监测技术是研究煤层开采后覆岩破坏规律的一种新方法 ,该方法通过在采煤工作面覆岩中预埋入电极传感器,动态、连续的观测工作面回采前后上覆煤岩体电阻率及供电电流,根据电阻率及供电电流的变化情况分析工作面煤层开采后顶板岩层破坏的形态,查明工作面开采后覆岩"两带"发育的动态变化规律,得到煤层采后顶板"垮落带"和"导水裂缝带"的发育高度。     

非对称综放开采煤层三维应力分布特征及其层厚效应研究

基于非对称综放开采布置特点,以谢桥煤矿1151（3）综放面地质技术条件为背景,采用计算机数值模拟,并结合现场实测研究,揭示非对称开采煤层三维应力分布及一次开采煤厚变化对应力分布的影响规律。研究结果表明,非对称开采工作面煤层应力呈非对称分布,煤柱侧工作面煤层应力峰值及其超前距离和应力降低区的范围最大;随一次开采煤厚的增加,煤层应力峰值降低,峰值距煤壁的距离增大,应力向煤层深部煤体转移。研究为煤柱合理留设、巷道合理布置、采场围岩稳定性控制、提高煤炭资源采出率、安全高效开采等方面提供理论依据。     

上行开采过程中危险源分析及现场验证

以某煤矿近距离坚硬顶板煤层上行开采为工程背景,通过理论计算、相似模拟与数值模拟相结合的方法,综合分析了下部煤层中的A603工作面和上部煤层的A6-103上行回采工作面的回采过程中的覆岩破断形态和应力演化规律,并结合现场微震监测结果,将A6-103工作面的整个回采过程分为正常回采阶段、过渡阶段及上行开采等三个阶段。在此基础上,通过对三个回采阶段的对比分析,认为过渡阶段由于受A603采空区边界支承压力和A6-103工作面超前支承压力的叠加影响,使得A603采空区切眼附近、存的易失稳的"悬空结构"成为上行工作面的最大危险源,所以过渡阶段的危险性最大。据此,现场针对该危险源结构采取了预裂爆破、注浆充填及调整推进度等安全保障措施,保证了A6-103工作面的安全回采。