煤矿大面积采空区失稳危险源分级

在分析影响煤矿大面积采空区失稳危险状态的自然地质条件因素与指数W1和开采技术条件因素与指数W2的基础上,采用综合指数法对煤矿大面积采空区危险性进行了分级研究,确定了其危险状态等级评定的综合指数W。将煤矿大面积采空区失稳危险源分为4级,即Ⅰ级危险源(特大危险性:W≥0.8);Ⅱ级危险源(重大危险性:0.6≤W<0.8);Ⅲ级危险源(较大危险性:0.3≤W<0.6)和Ⅳ级危险源(一般危险性:W<0.3)。结合实例,对河北某矿区煤矿大面积采空区失稳危险性进行了分级,实践表明,该分级方法是合理和可行的。     

神东矿区房采采空区安全隐患评估与治理技术

基于调查与踏勘、综合分析、危险性分级与评估、现场监测与试验等方法,分析了神东矿区房采采空区的隐患类型,提出了神东矿区房采采空区危险性分级方法,开发了神东矿区房采采空区安全评估专家系统并进行了隐患评估,通过爆破试验对房采采空区进行注浆治理试验。结果表明,神东矿区已有房采采空区面积约29.05 km2,包含房采空区对应地表存在重要建筑物、通信塔或高压线塔、公路、井下采掘安全等4种隐患类型,并将神东房采采空区危险等级划分为5级;开发出神东矿区房采采空区安全专家评估系统,评估结果符合现场实际。经采取地面注浆治理试验和爆破治理试验,为房采采空区隐患评估、隐患治理及建筑物保护利用提供了可靠安全保证。     

采空区稳定性评价的综合指数法

房柱法开采容易造成采空区失稳事故。考虑地质条件和开采技术条件因素在采空区灾害形成过程中的作用,利用综合指数方法建立了房柱法开采形成的采空区危险源的分级评判模型;根据某石膏矿具体情况,采用综合指数分级法对其大面积采空区失稳的危险性进行了综合评价,求解出用于评价该石膏矿空区失稳危险程度的综合指数W和危险性等级,并把该评价结果与基于二维离散单元法的数值计算模拟结果进行了对比分析。研究结果表明:该采空区稳定性评价方法评价结果与实际情况吻合较好。     

基于综合指数分级法的采空区群失稳危险性评价

为了保障采空区群内残矿资源回收的安全,采用综合指数分级法对采空区群失稳危险性进行定量评价,以地质因素、开采技术条件、残采综合因素为主要分析指数对残矿回收前、后采空区群失稳的危险程度进行评价,为残矿回收提供指导,对于类似矿山进行残矿回收具有一定的参考作用。     

旺格维利采煤工作面顶板管理的探索

介绍了大柳塔煤矿21煤层首次采用短臂双翼旺格维利项板全部冒落式采煤法的经验，通过方案对比、经济分析及井下实际论证，客观地分析了这种无煤柱旺格维利采煤法给神东矿区旺采工作面顶板管理及采空区防灭火带来的好处。     

飞尔奇线行支架全部垮落法旺采工艺的应用

2011年1月,神华神东煤炭集团引进飞尔奇线行支架、全部跨落法旺采工艺,在榆家梁煤矿42216旺采区试验并取得成功,大大提高旺采回采率,同时做到了采空区随采随冒,消除了采空区大面积悬顶的不安全隐患。     

近距离煤层采动上部旺采区煤柱稳定性实测研究

通过补连塔煤矿32301工作面的地表沉陷与矿压显现实测,就2-2煤层开采后上部1-2煤旺采区遗留煤柱的稳定性进行了研究.结果表明:上部1-2煤层旺采区煤柱对应的地面下沉远小于老采空区域,工作面矿压显现正常,说明下部2-2煤层采后上部1-2煤旺采区遗留煤柱没有失稳.研究成果为神东矿区类似条件下的安全开采提供了参考.     

神东矿区内因火灾防治探讨

神东矿区煤层埋藏较浅,层间距较近,煤层近似水平,采动后易形成大面积多层复合采空区,导致各层均具有自然发火可能性,火灾具有隐蔽性。神东矿区有近距离易自燃(自燃)煤层群开采工作面、综采放顶煤开采易自燃(自燃)煤层工作面、大采高开采易自燃(自燃)煤层工作面和高瓦斯矿井开采易自燃(自燃)煤层工作面等不同内因火灾类型。针对不同类型内因火灾给出常规防治技术路线,以期可杜绝神东矿区内因火灾事故,保证矿井安全生产。     

浅埋旺采工作面厚层坚硬顶板裂纹产生至大面积冒落时间差研究

神东矿区浅埋深厚层坚硬顶板地质条件和旺采工艺致使工作面采空区顶板极易形成大面积悬顶,当工作面一个区段刚刚回采至极限面积时,厚层坚硬顶板可能会大面积垮落造成设备损坏、人员伤亡。论文运用断裂力学理论,从裂纹扩展的能量平衡观点出发,推算出了理想状态下,无爆破扰动的情况下,厚层坚硬顶板旺采面采空区达到极限面积之后顶板从破坏到垮落的最短时间,为厚硬顶板合理控制提供了理论依据。     

JSG4红外束管监测系统在神东矿区的应用

神东矿区经过30多年的高速发展,形成的矿井采空区范围大,大部分已采采空区距离井口远(大于10 km)。采用传统的地面束管系统监测采空区火灾标志性气体,存在抽气距离远、束管漏气严重、束管维护困难,束管易吸扁等问题;针对此问题,神东矿区通过摸索、创新,引进红外束管监测系统,并对该系统进行了技术改造;在井下机电硐室以及配电点设立JSG4矿井火灾束管监测系统分站(最佳抽气距离2 km),根据神东矿井的特点外加长距离抽气泵(5 km)距离,在监测对象最近的地点设置监测站点,设置抽气泵和红外监测分站实时监测采空区数据通过光纤传输至地面,实现采空区火灾标志性气体的全天候实时监测、预警。     

浅埋煤层旺格维利采煤法矿压显现数值模拟研究

 摘要：旺格维利采煤法作为一种高产高效采煤方法,在神东矿区得到了广泛的应用,神东矿区浅埋煤层坚硬顶板地质条件下的旺采开采工艺,在压力显现方面有其自身的特点。针对这种情况,本文根据现场实际开采情况建立了FLAC3D数值计算模型,按照实际的开采顺序和煤柱形状进行模拟,对整个开采过程中煤体的应力变化和煤柱的支撑状态进行了数值模拟计算,得出一些有益结论,为旺采条件下矿山压力控制提供了依据。     

Analysis and research of long-term stability about the gob site in Northern Shaanxi Province

Based on the analysis of the basic characteristics for the gob site in Northern Shaanxi Province and the room and pillar mining way about coal mine, the variety rule of the coal beds below the site was studied by the using of FEM during the process of coal mining. The statuses of the stresses and strains and the varieties of the plastic area were simulated in the whole rock and coal pillars. The characters of stresses and deformation of the gob area of the coalmine were analyzed and evaluated after the site built in weathering. Moreover, the long-term stability of the gob area was predicted. As a result, the deformation of the gob area under the site is not been finished, and there is the danger that the gob site will collapsing as a whole; therefore, relative measures must be taken.     

条带式Wongawilli煤柱特征及作用机理分析

条带式Wongawilli采煤法是一种新型高效减沉采煤法,对减轻采场覆岩破坏、控制地表沉陷、减少采动对地表建(构)筑物的损害具有重要意义,而煤柱是条带式Wongawilli采煤法减沉降损效果的关键。为研究条带式Wongawilli开采煤柱特征及其对覆岩作用,阐明了条带式Wongawilli采煤法煤柱系统与顶板的相互作用机理,本文结合王台铺煤矿地质采矿条件,采用理论分析、相似模拟及现场验证相结合的方法,研究了条带式Wongawilli开采煤柱形式及特征,建立了条带式Wongawilli煤柱的结构力学模型,分析了直接顶离层情况及不规则煤柱、条带煤柱的受力与支护强度。研究表明:条带式Wongawilli采煤法由刀间煤柱、不规则煤柱、条带煤柱形成了特殊的煤柱系统,刀间煤柱起临时支护作用,随着工作面的推进,刀间煤柱随采随垮或者短时间内就失去支撑能力;不规则煤柱能对顶板的维护起到一定作用;条带煤柱是整个煤柱系统的关键。条带式Wongawilli开采直接顶与基本顶发生离层,直接顶弯曲下沉形成"固支梁"或垮落形成"悬臂梁" 2种结构,并作用于条带式Wongawilli煤柱;条带煤柱与传统条带开采煤柱类似,支撑直接顶及基本顶。不规则煤柱类似于支撑单体的形式(类单体)被动支撑直接顶,且不规则煤柱如果发生失稳破坏,条带煤柱的压缩突变量也会突增,影响其稳定性,进而影响整个条带式Wongawilli开采煤柱系统的稳定。     

沿采空区不规则回采工作面分区瓦斯治理研究

为解决沿采空区不规则回采工作面瓦斯治理问题,以金源矿23下27工作面为工程背景,通过理论分析和现场实测对采空区瓦斯运移规律进行研究.研究表明:相邻23下21采空区切眼附近瓦斯浓度为42.86％,约为采空区平均瓦斯浓度的4倍,验证了采空区瓦斯富集区的存在.结合掘进期间瓦斯涌出规律,将采空区瓦斯富集程度划分为实体煤区,采空...     

渗流对坚硬复合岩体巷道环境断裂失稳影响分析

本文在借鉴孔隙介质渗流过程的细观实验与理论研究的基础上 ,从宏观上分析了渗流对复合坚硬岩石材料支护的巷道环境断裂失稳的影响 ,提出相应工程治理措施 ,这对以坚硬岩石复合材料支护为骨架的锚注支护塌陷区是一个大胆的尝试。     

基于氧气浓度分布规律的综采工作面采空区自燃“三带”的特征研究

基于对采空区自燃"三带"理论和标准的分析,结合鲁西煤矿3下109工作面开采3下煤层时条件比较复杂,受3上109工作面采空区遗煤的影响较大,存在自然发火隐患的实际情况,采用在工作面和两巷埋设气体监测装置的方法进行了采空区自燃"三带"的研究。通过采集各测点的O2浓度数据,分析采空区O2浓度分布规律,掌握了3下109工作面采空区自燃"三带"的特征,对鲁西煤矿防灭火工作具有重要的指导作用。     

U+L型通风工作面采空区自燃三带分布规律研究

突出矿井自燃煤层采用U+L型通风方式的采煤工作面,将会使采空区自燃三带重新分布,通过采用数学模型解算、取气分析等综合技术,可以准确地划分出采空区水平和垂直自燃三带的范围,指导工作面安全、科学地开展防灭火工作。     

高瓦斯易自燃煤层小煤柱工作面 近采空区防灭火技术

为研究高瓦斯易自燃煤层小煤柱工作面近采空区防灭火技术,采用理论分析和现场验证相结合的方法,提出了水帘洞煤矿ZF3805小煤柱工作面近空区及巷道内气体监测监控方案,探讨了小煤柱喷注浆及采空区气体浓度人为调节等技术,根据规范要求及工程实践确定了适合矿井的采空区气体浓度变化预警值,并进行了现场实验。结果表明:该监测监控技术能够实现保证采空区各种气体总体稳定及工作面的安全回采。     

薄基岩浅埋旺采工作面覆岩运移特征研究

 为了掌握薄基岩浅埋旺格维利法回采工作面覆岩运移特征,以神东公司榆家梁煤矿42216旺采工作面为研究对象,通过理论计算和现场监测等技术手段,得到适合神东矿区自身特点的线性支架压力监测、顶板下沉和片帮观测和地表移动监测方案,提出薄基岩浅埋旺采工作面的极限悬顶面积的计算方法,结果表明,旺采工作面在开始回采时,顶板压力显现不明显,随着悬顶面积的增大,顶板压力极不稳定,压力时大时小,当直接顶经强制放顶或自然垮落后,顶板压力逐渐趋于稳定,随着短壁工作面向前推进,顶板压力呈现周期性特点;旺采工作面地表塌陷具有突然性、台阶状的特点。