注氮对相邻采空区自燃“三带”影响模拟研究

相邻工作面开采会导致复杂的漏风情况,浮煤易自燃,增大防火工作的难度。为明确相邻采空区自燃“三带”分布特征及确定最佳注氮防灭火参数,以贵州某矿4244工作面为背景,结合现场实测,应用Fluent流场分析软件,模拟研究不同注氮方案下采空区氧气浓度场分布规律。结果表明,实测结果与模拟相吻合,验证了模拟的可靠性;当注氮位置为X=50 m,注氮流量为100 m3/h时,采空区进、回风巷侧氧化带宽度分别为7 m和38 m,能明显减少本采空区氧化带面积,且能防止氧化带距工作面太近;此工作面进风侧注氮对相邻采空区氧化带影响范围较小,这要求在回采过程中需要对煤柱进行加固,降低孔隙率,控制漏风,减少氧气进入相邻采空区,降低煤自燃风险。模拟结果为相邻采空区灾害防治工作提供了的理论指导。     

近距离采空区下回采巷道锚网索支护技术

针对大埋深近距离下位煤层回采巷道小平距内错布置方式下高应力带来的大变形问题,以己16-17-31020工作面运输巷为例,分析了巷道控制原则与技术,采用数值模拟,分析了不同支护方式下巷道围岩应力及变形分布特征。研究得出,支护方案采用顶板间排距为1 200 mm×1 600 mm的22 mm×6 500 mm预应力锚索、顶板间排距为700 mm×800 mm的22 mm×2 600 mm高强预应力锚杆、两帮间排距为750 mm×800 mm的20 mm×2 400 mm高强预应力锚杆时,巷道围岩的变形程度最小。研究可有效解决大埋深近距离煤层的大变形问题,可为条件相似的矿井提供借鉴。     

近距离下位煤层回采巷道合理布置

为了得到近距离下位煤层回采巷道合理步距,理论分析了己15煤层回采过程中采场支承压力与底板损伤特征;数值模拟了己15煤层底板应力时空演化规律、下位煤层巷道合理位置以及巷道应力与位移分布特征。研究得出,理论计算得到己15煤层回采后底板被动应力区域边界长度为106 m,揭示了己15-31040工作面、己15-31020工作面、己15-23160工作面依次开采时煤柱下方底板应力峰值由6338 MPa减小至5463 MPa、然后无明显变化的特征;结合底板被动应力区域边界长度、煤层与顶底板摩擦系数、煤柱压力影响角、煤炭资源回收率、安全掘进等因素,巷道采用外错上位煤柱25 m的布置方式,该布置方式下巷道处于低应力环境的特性,且可为巷道围岩控制提供一定的参考依据。     

超高速相变致裂技术在坚固性粉砂岩巷道掘进中的试验研究

为了解决库里火沙兔煤矿坚固性粉砂岩巷道掘进困难问题，采用超高速相变致裂技术，分析了超高速相变致裂原理以及相变破岩技术优势，以1435采区永久避难硐室为试验工作面，根据试验工作面地质特点，对楔形掏槽眼进行了布置，对工作面进行了超高速相变致裂技术。研究得出，相变致裂能够有效进行楔形掏槽试验，并且能量过剩，起爆能量远远超过设定的抵抗线，但存在工作效率差，需改进施钻设备和施钻工艺，达到在坚固性粉砂岩快速掘进的目的。     

采煤机气幕隔尘技术研究

通过在采煤机机身上安装气幕,利用气幕隔断技术控制采煤机滚筒产生的呼吸性粉尘向采煤司机处的扩散。以气固两相流作用原理为基础,粉尘固体颗粒的物性及粉尘颗粒的受力分析为研究对象,分析固体颗粒在气流中的运动规律,通过数值模拟及分析,确定气幕隔尘效果的影响因素。     

近距离煤层回采巷道合理位置确定应用研究

为了确定近距离煤层回采巷道合理位置,采用物理力学参数试验分析巷道围岩特性,得到了煤、直接顶、直接底的工作面围岩强度参数。基于此,进行了理论分析、数值模拟和现场试验,研究了近距离煤层回采巷道合理位置。研究得出,根据数值模拟和理论分析,将己16-17-31020运输巷布置方式确定为外错式;把己16-17-31020运输巷布置在己15-31040采空区的下方,其巷道距上覆遗留煤柱边缘水平距离为25 m。顶板采用高强度预应力锚杆和高强度高预紧力锚索,帮部锚杆采用高强度预应力锚杆,对其进行围岩变形量观测和顶板离层监测。巷道顶底板最大移近量为57 mm,两帮最大收敛量为104 mm;巷道深部最大离层量为11 mm,浅部最大离层量为10 mm。在大平距外错的布置方式下,巷道的支护难度低、应力环境小、控制效果好。研究有效解决了巷道大变形、高应力问题。     

槽波在采空区边界探测的数值模拟研究

矿井安全生产受前方采空区、断层破碎带等复杂地质因素制约,矿井槽波超前探技术的逐步完善提高了采空边界、断层的探测精度,提高了对掘进前方隐伏地质灾害预报的准确率。为保障复杂地质条件下矿井安全、高效生产,开展槽波采空边界探测理论分析十分必要。数值模拟探测结果说明,槽波超前探测在技术上可行,利用人工设置断层,然后进行后期数据处理,验证在槽波成像界面处确实是断层构造,为煤岩界面,裂隙较发育,岩体较破碎,同时也验证了提出的后期数据处理思路有效、可靠。     

青海省格尔木市乌腊德地区煤炭预查地球物理测井技术研究

为了对青海省格尔木市乌腊德地区煤炭预查区相关地质参数进行探测,分析了地球物理测井技术在该区的应用,介绍了研究区位置及地球物理特征。基于此,研究了测井仪器、设备类型,对内部资料进行解释,分析了地层物性、测井剖面的分层、资料的定量,并对成果资料进行解释,研究了煤层对比及赋存规律、标志层的对比、煤层密度成果质量分析与对比等。研究表明,测井工作整体质量较好,数据资料准确、可靠。     

高应力大断面巨厚泥岩渗水顶板煤巷梯次支护技术研究

针对高应力大断面巨厚泥岩顶板巷道难支护的问题,采用理论分析、数值模拟及工业试验综合手段,理论分析了巨厚泥岩渗水顶板巷道梯次支护技术原理,数值模拟研究了巷道围岩控制方案及参数设计,得到了2609运输巷支护参数,并进行了工业性试验和矿压观测。研究表明,在巷道掘进和工作面回采期间巷道围岩没有出现大的变形,取得了良好的支护效果。研究提高了车集煤矿处理复杂条件下深部高应力煤巷支护的能力,形成了适合车集煤矿在类似困难条件下深部高应力煤巷的合理支护方案和支护参数,推动了车集矿深部高应力煤巷支护技术的发展,保证了矿井安全生产。     

张双楼煤矿冲击地压防治技术管理体系

徐州矿务集团有限公司张双楼煤矿为冲击地压矿井,为做好冲击地压防治工作,该矿构建了区域和局部相结合的防冲技术管理体系,通过实施冲击地压危险性预测、监测预警、防范治理、效果检验、安全防护等综合性防治措施,取得了良好防治效果.