断层影响下条带煤柱的留设与稳定性分析

针对淄矿集团许厂煤矿某采区的实际条件,为确保建筑物下条带开采的成功,提出了断层影响下条带煤柱的留设方法,并对煤柱的稳定性进行了数值分析。

建筑物下矸石置换条带保护煤柱开采试验研究

针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下的压煤、条带煤柱的置换开采、井下矸石处理3个主要问题,在矸石物理力学指标测试、数值模拟研究的基础上,提出了可行的矸石置换开采建筑物下条带煤柱的方案。结果表明,在保证地表变形在Ⅰ级保护范围内前提下,通过在条采煤柱中掘充填巷,并利用井下矸石进行充填的技术手段,对条带开采后留设的煤柱进行置换开采,是一条节约资源、保护环境、提高经济效益的科学之路。

数字化矿山地质摄影编录技术的应用

介绍了地质摄影编录仪,通过井下拍摄和测量成果,建立矿井地质信息查询系统,利用井下采集的数据与图像,自动编绘出符合行业标准要求的巷道地质素描图,利用已有的网络,实现矿、集团公司地质编录信息的远程传输共享。

大采深综放工作面顶板运动规律研究

随采深增大工作面顶板覆岩的运动规律与浅部有很大不同,从大采深条件下综放工作面工程实践出发,研究了工作面顶板在纵向方向的破坏范围和推进方向的运动规律,给出了该条件下顶板的垮落步距及其对放顶煤的影响。实践表明,在研究顶煤及煤层顶板运动规律的基础上,采取合理开采技术,可提高采出率,减少资源浪费。对实现矿井高产高效,以及指导类似条件下煤炭开采都具有重要意义。

小波分析与C_3相干体在小断层解释中的应用

利用小波分析的分频特性及C3相干数据体比常规振幅数据体具有更高的构造分辨能力的特点,将小波分析与C3相干体两种方法相结合,用来识别煤矿采区小尺度构造,特别是识别小断层。实际应用表明,利用小波分析与C3相干体可更加精细地揭示断层等构造信息,提高小断层识别能力。

新建现代化矿井的安全管理工作

介绍了淄博矿务局在济北开发建设的第一个现代化矿井 ,短期建成投产并达产高产 ,在安全工作方面 ,自建井以来杜绝了重伤以上的人身事故 ,连续实现安全生产 1 773天 ,为煤矿安全生产开拓了一条新路。

顶板导水裂隙高度随采厚的台阶式发育特征

传统导水裂隙发育高度预计方法对顶板岩性进行均化,忽略了具体条件关键层结构差异所造成的影响,认为导水裂隙的发育高度随采厚是呈近线性增大的,有时会导致较大的判别误差。针对该问题,采用理论分析、现场探测等方法,研究了关键层结构影响下顶板导水裂隙发育高度随采厚的变化特征。结果表明,导水裂隙的发育高度同时受到采厚和覆岩关键层结构的影响。在覆岩关键层结构的控制作用下,导水裂隙的发育高度随采厚呈现台阶式突变而非连续的近线性变化。关键层厚度及其所控制的岩层厚度越大,导水裂隙高度随采厚变化时的台阶落差越大,突变越明显。一定关键层结构条件下,如果采高变化范围没有超出导水裂隙高度产生台阶的范围,则采高变化并不导致导水裂隙高度的变化,也就是说此时降低采高并不能减少导水裂隙高度,增加采高也并不会增大导水裂隙高度。研究结果得到了亭南煤矿导水裂隙高度实际探测结果的验证,在二盘区206工作面开采条件下,采厚7.5和9.0 m时对应的导水裂隙高度分别为140.2和148.3 m,均发育至宜君组底界,采厚在一定范围增加并未引起导水裂隙高度的明显变化,该工作面在保证导水裂隙高度不明显增大的前提下,最大采厚理论上可以达到14 m。基于研究成果形成了考虑关键层结构的洛河组砂岩含水层下合理采厚确定方法,指导了亭南煤矿二盘区综放工作面洛河组砂岩水防治实践。根据亭南煤矿207工作面附近钻孔柱状的关键层结构,以导水裂隙高度不直接沟通洛河组为限,提出207工作面在设计采厚7.5 m基础上,可以将顶煤全部放出的方案。工作面实际总采厚平均达9.0 m,多放顶煤1.5 m,多回收煤炭资源约71万t,有效提高了采出率。

深部孤岛面回采巷预应力锚杆支护技术

许厂煤矿430采区在支护方式上沿用130采区的支护方案,即锚杆采用普通全螺纹钢锚杆。由于430采区深度加大且地质条件发生较大变化,掘进过程中施工难度极大。针对该采区4303孤岛工作面的工程实践,在数值模拟研究巷道围岩变形机理的基础上,得到不同尺度煤柱条件下,上覆围岩运动及应力传递规律,提出了该条件下回采巷道采用窄煤柱沿空掘巷时合理尺寸,设计了巷道断面,确定了预应力锚杆支护参数,巷道围岩得到有效控制。

区段煤柱尺寸对覆岩运移影响研究

针对亭南煤矿二盘区区段煤柱宽度达30m的情况,应用物理相似模拟实验,对比模拟区段大煤柱、窄煤柱两种条件下对覆岩运移的影响。模拟实验表明:采用区段大煤柱时,煤柱具有较强的支撑能力,矿压显现剧烈、覆岩导水裂隙带较高且不易闭合;采用窄煤柱,当工作面推过一定距离后区段煤柱随即压垮,上覆岩层发生整体下沉,已形成的裂隙易于闭合,有利于隔水层的再生,阻滞了导水裂隙带继续向上发育,覆岩导水裂隙带高度有所降低,同时有效降低了煤柱支承压力,减缓冲击矿压威胁;受煤柱支撑作用影响,覆岩出现扭曲变形,窄煤柱压垮后,扭曲变形大大减弱,有效减轻了覆岩裂缝扩展与破坏。

井下仰孔注水测漏法探测导水裂隙带高度的研究

通过分析许厂煤矿1302上工作面具体地质条件与开采条件,在进行合理覆岩破坏发育规律预测的基础上,选择先进的井下仰孔测漏法探测导水裂隙带高度,在现场进行了一个采前孔与两个采后孔的注水漏失量观测,并分析了采前、采后注水漏失量随钻孔深度变化曲线,获得了本工作面覆岩导水裂隙带发育高度.

洛河组含水层下厚煤层开采导水裂隙带高度探测与分析

以亭南煤矿二盘区巨厚洛河组下开采条件为背景,采用理论和工程探测方法,对不同工作面采厚情况下采动覆岩导水裂隙的发育特征进行了探测和分析。研究结果表明,在204面采高6m条件下,实探导水裂隙带高度为144. 0m;206工作面采放总厚度7. 5m情况下,实探导水裂隙带高度为140. 2m;206工作面采放总厚度9m情况下,实探导高为148. 3m,导水裂隙带高度并没有因采高的变化而明显变化,均至宜君组底界附近,同时受控于覆岩中关键层的位置。实测结果也验证了基于关键位置的导高判别方法的正确性及其在亭南煤矿巨厚洛河组覆岩条件下的适用性。研究成果可为亭南煤矿后续盘区合理采放高度设计和顶板水防治提供参考和借鉴。

彬长矿区综采工作面导水断裂带发育规律

针对彬长矿区侏罗系煤层开采受顶板洛河组含水层水害影响严重,煤层顶板导水断裂带发育规律不明确的问题,以亭南煤矿综采204工作面为研究对象,采用冲洗液消耗量观测和简易水文观测方法,辅助开展钻孔彩色电视窥视综合探查手段,研究综采大采高工作面煤层开采顶板导水断裂带发育规律。结合国内针对综采工作面煤层顶板导水断裂带发育高度经验公式分析,修正得出适用于彬长矿区综采工作面的导水断裂带发育高度确定方法。

基于无限条分法的黄土边坡稳定性研究

减少边坡的稳定性造成的地质灾害发生,关键在于研究其稳定性分析方法能否准确地分析其稳定性及破坏模式。根据极限平衡法的边坡稳定性分析理论,研究黄土边坡滑裂面不过坡脚情况下的无限条分法计算理论,通过公式的推导,得到了滑动力矩Mr,抗滑力矩Mf的解析公式,进而得出安全系数K为滑弧半径R,滑动体弦倾角α和坡角平面距离Δl的函数;对遗传进化法搜索最危险滑裂面过程进行有效而合理的简化,依据生物遗传进化步骤中的复制、杂交、变异、竞争和选择等概念,在最危险滑裂面搜索过程中,把双向变异改进为单向变异,增加坡角平面距离Δl变异基因。找出在仅其中一个因素进行变化制约条件下的最小安全系数并确定其适用性,之后变化另一因素重复搜索过程,最终找出最小安全系数以及对应的各因素值,实现对滑裂面不过坡脚的最危险滑裂面搜索;并利用FORTRAN程序编译软件完成了搜索程序的编译;通过工程算例验证,表明该算法具有一定的安全可靠及适用性。

彬长矿区洛河组地下水防治和开发新思路

洛河组砂岩含水层是彬长矿区的主要富水含水层和水害因素,各煤矿生产过程中仅被动进行疏放,资源化开发和主动防治方法的提出将具有重要意义。亭南煤矿为解决井下长期以来存在的用水难问题,在巷道中采用改进的钻探技术和方法,施工井下大仰角和大深度钻孔,成功将洛河组地下水引入矿井供水管网。资源化利用含水层水解决生产供水问题,提供了井下洛河组水资源化开采的新思路。同时,井下供水工程可将洛河组含水层水预疏放,提供了水害防治的新思路,为相似矿井洛河组地下水的开发和治理提供了借鉴。

水文动态实时监测系统应用研究

水文动态实时监测系统是一种实现煤矿井上、井下水情综合监测预警系统。介绍了该系统的工作原理及测量精度。该系统在许厂煤矿安全生产和水文补勘放水试验过程中取得了良好的效果,既节省了人工,又保证了观测精度。

亭南矿洛河组下206面综放开采导水裂隙高度探测

以亭南煤矿二盘区巨厚洛河组下开采条件为背景,采用理论和工程探测方法,对不同工作面采厚情况下采动覆岩导水裂隙的发育特征进行了探测和分析。结果表明,理论判别的导水裂隙带高度平均为147.6 m。206工作面采放总厚度7.5 m时,实探导高为140.2 m;206工作面采放总厚度9 m时,实探导高为148.3 m。因此,导高并没有因采高的变化而明显变化,而是受控于覆岩关键层的位置。同时,实测结果也验证了基于关键层位置的导高判别方法的正确性及其在亭南煤矿覆岩条件下的适用性。

煤矿地震数据管理系统的地质保障作用

煤矿地震数据管理系统是针对煤矿生产实际需求而开发的一套地质保障软件,是利用煤矿三维地震的数据体信息来实现地质保障功能的.它除了具有常规的三维地震资料解释功能外,还具有相干技术、方差技术、小波变换技术和提取21个属性参数等多种解决煤矿地质问题的手段.此系统在许厂煤矿430采区的实际应用中取得了良好的效果.

大采空区强冲击地压条件下低位泄水技术与应用

彬长矿区亭南煤矿二盘区4煤层具有强冲击倾向性,并且向斜构造横穿二盘区。二盘区204、205、206工作面之间间隔30 m煤柱,工作面回采之后形成一个大的采空区。207工作面与大采空区间隔30 m煤柱,工作面回采期间尤其是过向斜轴部区域时受大采空区涌水威胁。为了解决207工作面回采过向斜轴部区域的防排水难题,消除邻近大采空区涌水的威胁,亭南煤矿开展了大采空区强冲击地压条件下低位泄水技术研究。在煤层底板以下30 m横穿207工作面施工低位泄水巷,并在泄水巷内向206采空区及207工作面临时水仓施工泄水钻孔,将采空区涌水引至泄水巷后外排。通过开展此研究,成功将大采空区涌水引至低位泄水巷外排,解决了工作面回采过向斜轴部区域时防排水难题,消除了大采空区涌水的威胁。研究结果为类似水文地质条件的煤矿防治水工作提供借鉴。

黄陇煤田顶板巨厚含水层防供水综合技术研究

为了有效治理黄陇煤田4号煤层顶板巨厚洛河组含水层水害威胁,提出通过布置井下疏放水钻孔对含水层下段进行适当疏放,利用含水层各向异性条件而形成的双层水位使得洛河组含水层下段得到疏放,同时利用井下供水管网将其直接利用。以亭南矿为例,采用改进的钻探技术和方法施工井下大仰角、大深度钻孔达到洛河组含水层疏放目的,从而减小了工作面正常涌水量并延缓工作面出水时间。不仅有效解决了洛河组含水层不可疏干与威胁矿井安全之间的矛盾问题,同时为黄陇煤田顶板水害防治提供了新的思路。