工作面自动化割煤初探

井下无人工作面技术、自动化割煤技术在国外已经有一定程度的应用,但在国内尚属空白。为了打造我国的无人工作面,在消化引进国外先进技术的基础上,进行了采煤工作面自动化割煤实验。该实验取得了较好的效果,对于其他矿井实现自动化割煤、提高矿井的现代化和数字化水平具有非常好的借鉴意义。     

轿子山煤矿综采工作面回撤、安装同步进行探索与应用

按照煤层厚度和倾角,并结合工艺特点及装备水平,我国目前地下开采实际采用的采煤方法主要分为长壁垮落采煤法,放顶煤采煤法,急倾斜采煤法,充填采煤法,水力采煤法以及连续采煤机房柱式采煤法等。20世纪70年代之后,推行综合机械化采煤,实现了落煤、装煤、运煤、支护及放顶的综合机械化,使长壁垮落采煤法在我国得到了广泛的应用,随之综采工作面回撤安装进度对煤矿持续安全生产显得尤为重要。本文阐述了我矿综采工作面回撤安装同步进行探索实践应用,提高了综采工作面回撤安装的进度。     

利用综采放顶煤液压支架实现长壁工作面采空区充填系统的研制与应用

随着煤炭资源的逐渐减少,煤矿开采企业都在寻求如何最大限度的开采矿山内煤炭资源,从而来提高煤炭资源开采率,以求减少资源浪费情况的出现。在此背景之下,综采放顶煤技术应运而生,迅速的成为了现阶段煤炭资源开采效率最高的采煤技术,并在国内得到了广泛的应用。笔者结合实践工作经验,在本文中对综采放顶煤在我国的发展以及其液压支架的施工技术进行论述,并通过综采放顶煤方法中的液压支架技术实现对矿井内长壁工作面采空区充填系统的研制与应用进行了探讨。     

综采工作面过地质构造的实践与思考

地质构造对矿井采掘工作面的安全来说影响巨大,特别是在遇到较大地质构造时,不仅给采煤安全带来隐患,还将导致回采率降低,对吨煤成本造成相应的增加,严重影响安全生产与经济效益。本文将结合煤矿采掘中常见的地质构造为研究对象,从煤岩的破坏情况来提出针对性的过地质构造的技术措施,并以我矿6114综采工作面工程为例,就其具体技术措施的防治与应用作出总结,为取得相应的过地质构造现场控制目标做出有益的探索。     

许疃煤矿7128工作面采煤方法与回采工艺研究

根据煤层赋存状况及工作面位置，采用综采放顶煤和走向长壁综合机械化采煤工艺回采7128工作面，取得了良好的经济技术效果，并对存在的问题提出了建议，以完善采煤方法及回采工艺。     

气幕阻隔技术在煤矿防尘中的应用

在煤矿采掘生产过程中 ,各个生产工序都有粉尘产生 ,特别是采煤工作面的落煤、掘进工作面的凿岩工序产尘量大。据不完全统计 ,煤矿井下 70 %～ 85 %的粉尘来自采掘工作面[1] 。例如在无防尘措施的情况下 ,综合机械化采煤(以下简称综采 )工作面的产尘量可达 40 0 0～ 80 0 0ｍｇ     

煤矿矸石粉煤灰充填技术探析

<正>引言如何合理、高效地利用建筑物下的煤层，成为了一个十分关键的问题。结合高阳镇房屋受损问题，选择煤矿矸石粉煤灰充填技术进行处理，并利用工作面后方采空区进行充填，可以有效地抑制地面塌陷，保护矿区的生态环境，防止地下水的破坏，增加煤矿的采出率，改善矿井的安全生产，从而达到不迁移采煤的目的，这无疑是一种新的技术发展趋势。     

矿井降温中的空气调节技术

本文着重阐述了矿井降温中空气调节的目标，表面式空气冷却器的典型位置和高温采煤工作面中气流冷却与混合的过程及其计算原理，同时简要介绍实现上述目标的微机控制系统。     

神火薛湖矿充水危害及防治对策研究

通过对薛湖矿待采煤层充水条件进行分析,对即将开采的首采工作面进行了突水危险性评价,并针对本矿井提出了相应的防治水措施和建议,对神火薛湖矿安全有效的生产有一定的指导意义。     

煤矿矿井水处理站设计

前言 煤矿矿井水是指在采煤过程中,所有渗入井下采掘空间的水.据不完全统计,全国煤矿年排矿井水约22×108m3,平均吨煤涌水量约为4m3.     

Innovation and future of mining rock mechanics

The 121 mining method of longwall mining first proposed in England has been widely used around the world.This method requires excavation of two mining roadways and reservation of one coal pillar to mine one working face.Due to considerable excavation of roadway,the mining roadway is generally destroyed during coal mining.The stress concentration in the coal pillar can cause large deformation of surrounding rocks,rockbursts and other disasters,and subsequently a large volume of coal pillar resources will be wasted.To improve the coal recovery rate and reduce excavation of the mining roadway,the 111 mining method of longwall mining was proposed in the former Soviet Union based on the 121 mining method.The 111 mining method requires excavation of one mining roadway and setting one filling body to replace the coal pillar while maintaining another mining roadway to mine one working face.However,because the stress transfer structure of roadway and working face roof has not changed,the problem of stress concentration in the surrounding rocks of roadway has not been well solved.To solve the above problems,the conventional concept utilizing high-strength support to resist the mining pressure for the 121 and 111 mining methods should be updated.The idea is to utilize mining pressure and expansion characteristics of the collapsed rock mass in the goaf to automatically form roadways,avoiding roadway excavation and waste of coal pillar.Based on the basic principles of mining rock mechanics,the“equilibrium mining”theory and the“short cantilever beam”mechanical model are proposed.Key technologies,such as roof directional presplitting technology,negative Poisson’s ratio(NPR)high-prestress constant-resistance support technology,and gangue blocking support technology,are developed following the“equilibrium mining”theory.Accordingly,the 110 and N00 mining methods of an automatically formed roadway(AFR)by roof cutting and pressure releasing without pillars are proposed.The mining methods have been applied to a large number of coal mines with different overburdens,coal seam thicknesses,roof types and gases in China,realizing the integrated mode of coal mining and roadway retaining.On this basis,in view of the complex geological conditions and intelligent mining demand of coal mines,an intelligent and unmanned development direction of the“equilibrium mining”method is prospected.     

特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈综述

由于特厚煤层综放开采过程中工作面容易变形问题,需要加强开采岩层的结构研究,以提高出采率,降低开采中的安全事故发生率,采用智能化开采可以解决这些问题。本文主要概述了特厚煤层的智能化综放开采工艺与技术装备实践,分析了放煤的智能化、巷道智能化快速掘进、工作面直线度智能控制3个方面的技术与装备瓶颈,展望了可能的发展方向。本文提出通过解决采掘失调技术难题和实现新技术融合,有望突破特厚煤层智能化综放开采工艺与技术装备瓶颈,最终全面实现特厚煤层智能化综放开采的目标。希望通过此文为我国特厚煤层的安全、高效开采事业提供一定的技术支撑及参考。     

建下不规则块段充填开采技术研究

针对杨庄煤矿拟开采区域3642工作面的复杂地质条件,采用巷道充填开采方法,将附近岩巷掘进所产生的矸石充填到煤层巷道中,利用矸石置换出煤炭资源,从而达到既开采出煤炭资源,又实现综合治理煤矿矸石的双重目的。     

急倾斜煤层开采冲击危险性数值模拟研究

对北京昊华能源股份责任公司的长沟峪煤矿的急倾斜煤层进行三维数值模拟,利用ANSYS有限元软件单元"处死"的功能真实模拟4槽工作面的开挖过程,对沿巷道走向和沿煤层走向推采不同距离时的塑性应变云图和应力云图进行分析,得出数值模拟结果与现场实际开采情况基本吻合,说明ANSYS有限元数值模拟方法可为冲击地压的防治工作和煤矿的安全开采提供参考。     

浅埋房式采空区下长壁采场动载矿压发生机制

为了揭示浅埋房式采空区对下位煤层开采矿压显现的控制机制,降低工作面过房式采空区的动压显现强度和压架风险,以神东矿区霍洛湾煤矿2-2煤层房式采空区下3-1煤层长壁开采工作面动压特征为研究对象,将3-1煤层覆岩结构分为四类,利用理论分析和相似材料模拟等方法,系统研究了不同覆岩结构类型运动特征、力学模型及对3-1煤层长壁工作面的动压控制机制。结果表明:房式采空区稳定房柱下易形成上下位关键层双悬臂梁结构,双悬臂梁结构协同失稳是形成动载矿压的主要原因;房柱失稳区主关键层形成的不稳定砌体梁结构及靠近大煤柱未失稳的房柱随下位煤层开采滑落失稳是导致长壁工作面动载矿压发生的原因;当3-1煤层工作面上覆前方为房柱失稳区时,工作面推出集中煤柱时的动载矿压是由于大煤柱两侧关键块已提前滑落失稳,两关键块间无作用力,倒梯形岩柱与亚关键层联合失稳作用结果;当3-1煤层工作面上覆前方为房柱稳定区时,工作面推出集中煤柱时,动载矿压是由房柱失稳所致。     

山地浅埋煤层工作面支架合理工作阻力研究

针对山地浅埋煤层开采过程中工作面出现的矿压显现强烈,支架被压死或支架尾梁与顶梁分离等现象,通过建立山地浅埋煤层基本顶初次垮落时岩块触矸前控制基本顶滑落失稳的结构力学模型对山地浅埋煤层开采工作面支架合理工作阻力进行了研究。研究表明:山地浅埋煤层开采过程中基本顶出现滑落失稳的可能性相对较大,且基本顶的初次破断具有不对称性,通过计算得出发耳井田1、3煤层山地浅埋煤层工作面液压支架工作阻力应大于5 773 kN。     

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。     

特厚煤层综放采动底板变形破坏规律的综合实测

为了探究兖州煤田兴隆庄煤矿特厚煤层综放开采对底板岩层的变形破坏规律,应用钻孔应变感应法和超声成像技术对该矿某综放工作面进行了综合实测,获得了底板下不同深度应变增量随工作面推进的变化曲线和工作面推进过程中不同深度钻孔超声成像图片资料。通过5个应变传感器监测数据和大量钻孔超声成像图片的关联对比分析,基本确定了该工作面采动底板扰动深度和矿压作用下支撑压力的影响范围。研究结果表明：①该工作面底板采动扰动深度约为19 m,具有较明显分带性,即可分为采动扰动破坏带和采动扰动变形带,带厚分别约为16 m和3 m;②采动扰动破坏带属于整体塑性变形,其强度条件已基本丧失,但采动扰动变形带仍以弹性变形为主,具有良好的承载条件和较强的抗渗强度;③采动矿压超前和滞后显现明显,其对底板影响程度具有由浅及深而减小的特征。该综合实测方法的成功应用不但为综放开采巷道支护、老空水防治等提供重要信息,而且对深部即将开采的下组煤能否安全带压采掘研究也将具有重要参考价值。     

Stress evolution with time and space during mining of a coal seam

Mining of the upper protective coal seam is widely practiced in China for coal mine safety, but relief gas may present a new risk of blasting. To control the relief gas effectively, a strain-soften model was built by FLAC^3D software to investigate the stress evolution during the process of mining the upper protective coal seam. The results show that the abutment stress changes rapidly within 10 m in front of the coal face, and the maximum abutment stress is approximately twice the original when the coal seam is mined 20–30 m. The abutment stress should break the rock mass and cause the gas to flow easily. In the stable mining period, the change trends of the x-stress and z-stress are different, and these should also pre-break the rock mass. The stress distributions of the rock mass at different distances under the protective coal seam are different, especially near the coal face, which should greatly affect the gas flow when the space of the protective and protected coal seams change over a large range. The relief angle also changes over a large range, increasing to a maximum approximately 30 m behind the coal face, and it decreases gradually when it is far away from the protective coal seam. The results are helpful for designing the coal face of protected coal seams and borehole layouts to control the relief gas.     

近距离煤层群上行开采工作面巷道布置研究

钱家营矿主采煤层以典型的近距离煤层群形式赋存,为解决钱家营矿近距离煤层群开采中由于村庄压煤而面临的采掘衔接困难问题,对下部12_-1煤层开采的保护范围进行计算,并通过理论分析、数值计算、相似材料模拟试验等方法,分析了12_-1煤层开采后对9煤层的影响和破坏程度,研究了12_-1煤层回采后上覆岩层变形和应力变化以及煤柱区域垂直应力变化特征。结果表明:下部12_-1煤层开采后,对9煤层具有保护效果,采动影响系数K值为10.8~13.0,煤层破坏程度在30以内,9煤层总体形态较好,处于12_-1煤层的裂隙带中,应力降低明显,卸压效果显著。提出跨煤柱巷道布置方案,进一步减弱了采动影响。现场监测表明运用上行开采跨煤柱巷道布置方式对解决钱家营矿近距离煤层群的开采问题效果良好。