榆神矿区工作面煤层顶板导水裂隙带特征

为探测导水裂隙带发育特征及高度,以榆神矿区西南部30201工作面为研究对象,采用钻孔水文观测、岩芯地质、物理测井、直流电法、密集分布式光纤感测相结合的导水裂隙带探测技术以及数值模拟,对导水裂隙带发育高度及特征进行研究。结果表明:工作面裂隙带发育高度为135.00 m,裂采比为21.43,冒落带发育高度为66.38 m,冒采比为10.5,弯曲下沉带高度为94.87 m;呈现出沿工作面倾向导水裂隙带在巷道发育最小,在工作面中心位置发育最大的“拱形”形态,冒落带在工作面中心位置发育最大,在巷道位置发育最小的特征;数值模拟精度与建立模型的地质条件参数密切相关,数值模拟与现场实测结果基本吻合。

厚煤层大采高综采面顶板破断规律及机理研究

以杭来湾煤矿首个大采高30201工作面为例,通过数值模拟、理论分析和现场实测的方法,分别对工作面开采过程中顶板破断规律进行研究。基本顶以“悬臂梁”、“砌体梁”的结构形式周期发生破断,造成工作面大、小周期来压显现。建立了工作面顶板力学模型,给出来压步距的计算方法。现场实测表明最大步距67.6 m是平均步距34.4 m的1.97倍,说明约2次小周期来压才有1次大周期来压。

煤矿智能化开采技术创新与发展研究

引言随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的增强,煤炭产业正面临着巨大的压力和挑战。传统的煤矿开采技术存在效率低下、安全风险高等问题,亟须进行技术创新和改进。在当前信息化、智能化革命到来之际,煤矿智能化开采技术的创新与发展显得尤为重要,不仅是适应当代信息工业革命发展趋势的必然选择,也是保障国家能源供应、促进煤炭工业高质量发展的核心。煤矿智能化开采技术的创新与发展,涉及多个方面的技术突破和应用。

杭来湾煤矿30201综采面矿压显现及支架适应性分析

综采面顶板控制是矿井安全生产中面临的关键问题,有必要对综采面矿压显现规律和支架适应性开展研究,以保障综采面安全生产。通过对杭来湾煤矿30201工作面矿压显现规律进行现场观测和分析,发现工作面支架工作阻力整体表现为“中间大、两头小”的分布规律;上、中、下部支架平均工作阻力分别约为31.76 MPa、37.91 MPa和45.44 MPa,平均动载系数分别为1.228、1.413、1.291,支架安全阀平均开启次数分别为7.8、29.5、8.6;建立了工作面正常开采期间与周期来压期间支架-顶板力学模型,给出了相应的支架临界工作阻力计算方法,计算得到正常开采期间支架所需载荷为14700 kN,周期来压期间所需载荷为17050 kN。经验证,30201工作面ZY21000/36/75D号支架能够满足安全生产要求,研究成果可为后续矿井开采设计、顶板控制等提供借鉴。

动、静结合法在矿井涌水量中的应用

正确预测矿井涌水量有助于合理布设排水系统,正确选择防治措施,防止淹井等灾害的发生。以榆神矿区杭来湾煤矿为研究对象,结合其302盘区首采工作面30201工作面充水特征、两带发育高度特征,分析了30201工作面开始回采至回采结束期间涌水量变化特征,并通过水化学分析和长观孔水位分析的方法对30201工作面涌水来源进行了识别,确定了工作面属于兼有静储量和动态补给量的涌水类型,以此引出“动、静结合法”进行302盘区涌水量预测,以已知30201工作面涌水量为依据,反求给水度,再以相邻工作面实际涌水量为参考,验证所取参数的合理性,以最终确定的水文地质参数对未来5年302盘区的涌水量进行预测,结果显示未来五年302盘区将提供1003.21m3/h的正常涌水量,1304.17m3/h的最大涌水量。研究可以为充水条件相似矿井涌水量预测提供参考。

杭来湾煤矿覆岩导水通道采后注浆封堵技术研究

针对西北水资源紧缺及杭来湾煤矿301盘区采后严重涌水问题,本研究利用地面钻孔注浆技术重建隔水层以堵水。分析显示,该盘区每小时涌水量达975 m^(3),水源来自多层含水层,主要导水通道为采动裂隙等。研究锁定110~140 m深度的导水裂隙,将风化壳裂隙水含水层作为保护关键。通过优化,采用水灰比为0.8、含4%膨润土和8%氢氧化钠的浆液;设计的注浆参数为:压力5 MPa、流量60 L/min,预计扩散半径为66.4 cm;钻孔规格为直径311 mm,套管至基岩,钻孔间距横向为110.5 cm,竖向为97.5 cm。结论认为,该注浆策略技术可为煤矿水资源保护提供科学的实施方案。

煤矿井下通风系统故障隐患排查及应对措施

煤矿井下通风系统是保障矿井安全生产的重要设施,其故障隐患会直接影响矿井的正常生产和工人的生命安全。针对煤矿井下通风系统的常见故障隐患进行了分析,并提出了相应的排查方法和应对措施。通过加强通风系统的日常维护和管理,提高故障预防和处置能力,可以有效提升矿井通风系统的可靠性和安全性,为煤矿安全生产提供有力保障。

煤矿安全管理中的风险辨识与应急响应研究

煤矿安全生产事关国计民生,做好风险辨识与应急响应工作至关重要。基于对煤矿生产中各类主要风险的分析,从加强风险辨识与评估、提升应急响应能力等方面入手,结合典型事故案例和相关数据,系统探讨了煤矿安全管理的现状、问题与对策。研究表明,建立健全风险辨识评估机制、优化应急管理体系、强化安全教育培训、加大安全投入等,是提升煤矿安全管理水平的关键举措。研究成果可为煤矿企业加强安全管理提供理论指导和实践参考,对于推动煤炭行业安全发展具有重要意义。

煤矿信息化与智能化技术的应用架构及关键技术分析

随着科技的不断发展,煤矿行业正逐步向信息化和智能化方向发展。煤矿信息化与智能化技术的发展推动了煤矿行业的转型升级,通过应用智能化技术、大数据分析、物联网、传感器技术以及人工智能等,煤矿生产过程将变得更加高效、安全和可持续。这些技术的应用不仅可以降低事故风险,提高资源利用效率,实现智能化控制和预测分析,对环保和可持续发展的要求也能有所满足。但目前,煤矿行业仍面临技术集成与标准化、人员培训与转型等方面挑战,基于此,煤矿企业需要加强合作与交流,不断推动技术创新和标准统一,培养人才,逐步实现煤矿的可持续发展。

大采高工作面坚硬顶板水力压裂技术

针对大采高一次采全高采煤工作面回采过程中,经常出现的机头三角区采空区坚硬顶板难垮问题。通过对上覆岩层结构及强度进行测试、分析,结合煤层顶板特性及压裂密度大小对压裂效果的影响,确定采用分段压裂式水力压裂技术方案;并在井下现场开展水力压裂控制坚硬难垮顶板试验。结果表明,采用水力压裂技术后,工作面端头采空区顶板能够及时垮落,悬顶面积大幅度降低,工作面端头采空区悬顶沿推进方向一般最大不超过9 m,沿工作面方向最大不超过6 m,降低幅度达到70%以上,在大部分情况下,顶板能够随采随垮及时垮落,效果良好。

杭来湾煤矿大采高综采面回采巷道围岩变形规律

回采巷道超前段围岩变形规律对于评价和优化巷道支护技术和保证工作面正常生产具有重要意义。以杭来湾煤矿30201大采高工作面为例,采用十字观测法对30201工作面回采巷道超前段表面位移变化规律进行监测,发现胶运平巷在超前工作面约22~38 m处开始发生变形,顶底板、两帮移近速度分别从11~15 m处急剧增大。同时,采用钻孔窥视技术对胶运平巷超前段围岩松动圈分布情况进行了观测,发现工作面前方3 m处巷道围岩处于采动影响剧烈阶段,工作面前方8 m处于超前支承压力峰值影响阶段,工作面前方18 m处处于超前支承压力减弱段。综合分析表面位移变形规律和松动圈测试结果,30201回采巷道采动影响迹象显现范围约为超前18 m。该成果可为类似大采高工作面回采巷道围岩控制及支护参数优化提供借鉴。

税收筹划对煤炭企业利润的影响探究

税收筹划作为企业财务管理中的重要环节。而对于煤矿行业而言,作为我国至关重要的能源经济,其企业在现代化转型的过程中,如何能够合理实施税收管理,已经成为各大煤炭企业的重点研究对象。本文则主要站在煤炭企业的角度,先对税收筹划的内容进行概述,之后基于当前我国煤炭企业税收规划的现状,探讨税收筹划的对于企业利润的影响,最后提出相关策略,旨在能够为类似工作与研究提供一定的参考意见。

基于无人机的煤矿巡检与灾害隐患集成化识别方案研究

传统的煤矿巡检方式存在着效率低、盲区多等问题,而无人机具有覆盖面广、高度灵活的特点,可大大提升煤矿巡检效率。文章旨在探讨并提出一种创新的煤矿巡检与灾害隐患集成化识别方案。通过对无人机搭载各类传感器进行数据采集和图像智能化识别,该方案实现了对陕西某煤矿区域的全方位监测,包括难以到达的高空和隐蔽区域。通过图像信息分析与处理,该方案可以及时发现潜在的灾害隐患,提高煤矿安全管理水平。实地试验结果表明,该方案在提高煤矿巡检效率、降低工作风险以及及时发现潜在灾害隐患方面取得了显著的成果。基于无人机技术的煤矿巡检与灾害隐患集成化识别方案为煤矿安全管理提供了一种新的思路和手段,具有广阔的应用前景。

一种基于弹性理论的大采高区段煤柱合理尺寸计算方法

不同工况下区段煤柱两侧支承压力分布及岩体变形存在显著差异,考虑煤柱两侧不同支承压力对煤柱整体稳定性的影响,基于大采高区段煤柱的弹性力学计算模型,分析了支承压力下煤柱任一单元岩体的应力应变分量。通过建立大采高煤柱弹塑性界面上岩体的柱条模型,确定在0.65倍煤柱高度处单元岩体将首先发生水平拉伸破坏,利用虎克定律提出了该单元岩体极限拉应变与煤柱极限平衡区宽度的关系式。依据煤柱破裂区岩体的受力特征,运用摩尔库伦准则推导了煤柱破裂区宽度的计算公式。结果表明:①煤柱极限平衡区宽度与岩体极限拉应变和弹性模量反相关,与煤柱埋深和煤柱高度正相关;②煤柱高度及其与顶底板的界面摩擦角是影响破裂区宽度的关键性因素;③煤柱两侧不同工况下,煤柱岩体极限拉应变与其所受侧压呈正变关系,区段煤柱采空区侧所受侧压较巷道侧偏大,采空区侧岩体的极限拉应变也相应较大,表现为采空侧极限平衡区宽度较巷道侧偏小。最后,将上述理论公式应用于陕北某矿30109工作面大采高区段煤柱极限平衡区和破裂区宽度的分析计算,给出了该工作面两侧区段煤柱的合理宽度及其支护方案。工程应用表明,30109工作面区段巷道围岩变形控制效果良好,满足现场生产需求。

基于气体生成速率的煤自燃CO指标临界值确定方法

为了保障矿井精准及时地开展煤自然发火预测预报工作,确定工作面CO的指标临界值,以煤氧化过程中CO气体产生机理为理论依据,通过程序升温实验获取不同煤温下CO的产生速率,确定工作面煤自燃标志性气体,结合煤矿现场参数条件、煤层自燃特性以及CO来源等因素,推导出了基于气体生成速率的工作面CO体积分数指标预测数学模型,并成功应用于试验矿井,得到了回风隅角和回风巷CO的安全管理浓度以及自燃临界值。研究成果对煤层自燃预测预报和防灭火技术管理具有良好的借鉴意义。

30110顺槽矿压监测方法及结果分析

为分析杭来湾煤矿30110顺槽巷矿压分布特征,对顺槽巷进行了巷道表面位移、顶板离层量、锚杆(索)受力状况观测。数据表明,该顺槽两帮移近量最大114 mm,顶板锚索载荷在合理的范围之内,通过加大锚索锚固长度及预紧力可以有效控制顶板围岩变形。

水压预裂技术在工作面坚硬顶板中的应用

杭来湾煤矿工作面易形成大面积悬顶,悬顶集中突然垮落严重威胁安全生产。鉴于此,开展了水压预裂技术研究应用工作,利用高压水的压裂卸压、注水软化作用形成预制裂缝,削弱悬顶整体强度。在30201工作面施工压裂钻孔2340 m,采用3ZSB80/62-90型水泵实施高压注水预裂。应用效果表明,该技术能够实现工作面坚硬顶板周期性有序垮落,有效避免大面积悬顶集中垮落风险。

杭来湾煤矿30202综掘面粉尘运移规律研究

为了理清掘进工作面粉尘扩散污染及浓度变化规律,对陕西有色榆林煤业有限公司杭来湾煤矿30202综掘工作面采用ANSYS FLUENT软件构建了风流-粉尘两相耦合数学模型,对不同高度及轴向距离情况影响下粉尘扩散污染规律进行仿真分析及现场实测。结果表明:高浓度粉尘集中在综掘面迎头底板及左帮,粉尘浓度一直保持在700~800 mg/m^(3);受压入式风筒的旋流风影响,粉尘向巷道后部运移的同时逐渐向综掘面中部区域运移,距迎头超过10 m后,大粒径粉尘逐渐沉降,巷道整体粉尘浓度下降至100~200 mg/m^(3)。现场实测发现,粉尘浓度相对误差均小于10%,可认为数值模型相对准确。

密闭墙稳定性数值模拟分析及其应用

密闭墙在煤柱回采过程中易失稳,为保证密闭墙的稳定性,榆林煤业利用FLAC^(3D)软件建立数值模型进行了模拟分析。分析表明,30110工作面运输顺槽与密闭墙的合理间距为8 m。在大巷保护煤柱回收过程中进行现场试验验证,表明该距离能够保证密闭墙的气密性和稳定性。

气化灰渣浮选回收炭粉的实验研究

气化作为煤炭清洁利用的重要途径,其过程中会产生大量的气化渣。目前我国气化渣的综合利用率较低,气化渣中残碳是制约气化渣资源化利用的重要因素。文章系统研究气化渣浮选脱碳的影响因素,发现样品粒度、矿浆预处理、药剂制度及调整剂的添加,都会影响气化渣浮选。在最佳的浮选条件下,浮选精矿产率达到15.75%,精矿灰分为14.67%,尾矿灰分为84.37%,气化渣残碳脱除效果较好。