褶皱区应力场分布规律及其对冲击矿压的影响

为探讨褶皱构造区应力场分布规律及其对冲击矿压的影响,采用FLAC2D数值模拟程序,研究了褶皱构造形成过程中的应力分布规律和工作面开采导致的局部应力场变化规律.结果表明,褶皱形成后,褶皱核部的最大水平应力比翼部大,翼部的最大水平应力比背斜处大,褶皱构造区具有初始地应力场分布的非均匀性;与仰采推进相比较,从背斜往向斜的方向俯采推进时,煤岩体内应力集中程度更高,褶皱区具有开采后局部地应力场变化的方向性.褶皱向斜部分是水平应力集中区,采掘时冲击危险性较高,而翼部、背斜处的冲击危险性次之;褶皱区工作面最有利的推进方向应是自向斜起往背斜方向推进.

急倾斜煤层水平分层综放开采岩层移动规律

为了进一步认识水平分层综放开采的开采沉陷特点,运用相似材料模型实验,对某矿大倾角煤层的开采沉陷过程进行了模拟研究,揭示了急倾斜特厚煤层水平分层深部开采岩层与地表移动规律．

采掘活动与矿震关系

以抚顺老虎台煤矿和甘肃华亭煤田为工程背景,基于长时间和高精度矿震观测与采矿作业数据分析,从采掘活动与发生矿震的定量关系,探索采掘扰动对岩体动力响应的调制作用。根据24 h的时间秩序中矿震活动与采矿作业关系的规律,区分出采矿直接相关型和间接相关型矿震。发现连续采动对矿震活动具有累积效应,由此可评价卸压解危的效果和范围,并可据此合理调整作业流程,降低矿震活动水平。发现减扰降震效果与开采深度成反比,深部采掘扰动岩体动力响应具有延迟衰减效应。在华亭煤矿特定采矿技术条件下,相隔210 m采空工作面的2个工作面,相向采、掘时采煤工作面对掘进工作面岩体动力响应的最大影响距离为450 m,相背采、掘时的最大影响距离可达750 m,推测较大的影响距离与厚层坚硬基本顶和留设的20 m宽煤柱有关。

特厚强冲击煤层下分层开采防冲击优化设计

华亭煤矿2501采区所采5#煤层为强冲击倾向性特厚煤层,上分层工作面采掘过程中,冲击地压显现异常剧烈,造成了惨重人员伤亡及经济损失。为了防范冲击地压,在采区布置掘进过程中进行合理的开拓布置和优化设计。在下分层首采面布置期间,从防冲角度对煤柱留设、工作面开采顺序、切眼布置、停采线设计、工作面布置及支护参数调整等方面进行优化设计,并确定下分层工作面回采期间合理推进速度,最大限度地消除和降低了开采技术条件等对冲击危险的影响作用。通过对下分层首采工作面掘进期间和对应上分层工作面掘进期间的冲击地压破坏情况进行对比,发现该控制方法对冲击地压有很好的控制效果,达到了预期的目标。

华亭煤矿综放工作面合理采高及放煤工艺分析

针对华亭煤矿250107-1综放工作面现阶段面临的煤壁片帮、冒顶及顶煤回收率低等问题,通过FLAC3D数值分析与理论计算相结合的方法,综合分析采高、放煤步距及放煤方式对综放工作面煤壁稳定性与顶煤回收率的影响。结果表明:当采高为3.5 m,采放比为1∶2.66时,可以较好的利用煤体自身的承载能力,有效缓解煤壁片帮灾害;通过放煤步距与放煤方式的相互配合,当选取放煤步距为0.8 m且采用多轮间隔放煤方式时,华亭煤矿250107-1综放工作面可实现最优配置,顶煤回收率可以达到81.9%。

某矿2502采区冲击类型及其防治

2502采区250205上工作面回采5煤层,基本顶为坚硬稳定的粉砂岩,平均厚度12m左右;底板为胶结致密的中粗砂岩,平均厚度13m左右。其冲击特点是,工作面处于褶曲构造之中,回采初期处于向斜西翼,受到构造应力的强烈作用;中后期处于背斜轴部,构造应力影响明显减弱,顶板运动与冲击关系紧密。在冲击矿压发生后,巷道两帮没有鼓出,以底鼓为主,强烈冲击时伴有顶板下沉,但顶板没有断裂。冲击发生时震动剧烈,有震歪或压坏支柱和震断十字铰接顶梁现象。以此,可以确定该区域发生的冲击矿压为构造型(冲击型)冲击矿压为主的构造煤层型(冲击压力型)。对于此类冲击矿压,可采用煤体爆破卸压、煤岩体预注水和切顶爆破等3种措施解危。

高压变频器远距离供电方式在矿用刮板输送机上的应用

针对高压变频器远距离供电方式在华亭矿刮板输送机上存在的问题,通过分析研究,对线缆的压降损失问题、变频器输出电流的谐波问题、电动机端尖峰电压问题均提出了解决办法,并通过修改后的供电运行,取得了较好的效果。

一种新型综放(采)工作面端头液压支架

一般的端头支架采用偏置式或中置式布置,其共同点是以推移横梁为支点,迈步前移。由于在推移过程中扭矩的存在,使推移横梁及推移缸、转载机等设备损坏严重,且体积大、重量大。砚北煤矿与西安科技大学、平顶山煤机厂合作开发研制ZFDT8100型前置式端头液压支架,并完成了工业试验,经4年多的生产实践证明,该支架彻底放弃了普通端头支架以推移梁为支点的推移方式,实现了前架、后架的前推后拉,减少了对设备的损坏,降低了生产影响时间,减少了运输巷断面,该架型具有极大的推广应用价值。

综采工作面倾角与采高及挖底量的控制技术和应用

阐明了综采工作面倾角、采高及挖底的控制原理,提出了具体可行的方案,解决了综采工作面工程质量管理难的问题,为综合机械化采煤技术在大倾角工作面广泛应用提供了科学依据。

地理信息系统的矿山微震分析预测系统应用

介绍了砚北煤矿SOS微震监测系统缺少配套的分析预测技术,因此寻求地球物理技术的支持,在移植、消化和吸收国内外地震学、气象学和矿山地震学理论与技术基础上,编制的一款SOS微震数据综合分析预测工具,为矿山冲击地压分析预测提供了平台,完善了SOS微震监测分析预测系统,为矿井日常冲击地压管理提供了一种有效的技术手段。

综采(放)工作面过拐点技术

通过急倾斜特厚煤层水平分层综放工作面过转折点 (拐点 )实践 ,论述了综采工作面过拐点的关键技术是运输顺槽运输设备的搭接和工作面调斜与液压支架调向。

砚北煤矿构造型冲击矿压的特点及防治

为了探索砚北煤矿2502采区构造型冲击矿压的来压特征及规律,统计分析了250205上工作面自开采到结束的642次冲击情况。研究了冲击矿压与煤层埋藏深度、运输巷到向斜轴的距离、震动发生的位置、开采强度、工作面推进度、工作面周期来压等方面的关系。初步总结出该面构造型冲击矿压的特点。并采用钻屑法、电磁辐射法、微震法等方法的8项指标开展冲击矿压预测预报,制订了包含以上8项内容的科学预测预报方法。在此基础上,采用深孔切顶、深孔卸压、钻孔注水等方法进行冲击矿压治理,取得了很好的效果,使冲击矿压对安全生产的影响减少95%以上。

全煤巷道锚杆耦合支护技术与实践

介绍了锚杆耦合支护技术在急倾斜特厚松软易燃煤层中的应用,提出了锚杆支护技术在该地质条件下存在的问题及解决办法,技术可行、安全可靠、效益显著。

冲击地压致灾因素相关性分析及权重判断

因冲击地压机理复杂,影响因素众多,华亭煤矿历经多年的防治研究,对工作面冲击地压机理及主要致灾因素仍未明确掌握,针对此现状,结合250106-1工作面回采期间全部冲击事件,筛选出既定条件之外对冲击事件影响较大的埋深、推进速度、地质构造、开采高度4个因素,首先利用平均划分法,分析冲击事件与各因素的相关性,然后利用层次分析法,分别构建了震源位置及冲击能量对各因素的判断矩阵,通过计算不同条件下各因素的影响权重,对其演化规律进行归纳总结,为矿井冲击地压防治提供可靠的统计分析结果。

动静载影响下大倾角工作面巷道两帮应力分布规律研究

为了研究动静载影响下大倾角工作面运输巷、回风巷帮部最大主应力分布特征,以新疆博斯坦煤矿1132工作面地质条件为原型,建立了煤层倾角37°的FLAC3D数值模型进行数值模拟研究。结果表明:静载影响下大倾角工作面最大主应力分布非对称,运输巷和回风巷两帮表现为左帮高应力区偏下,右帮高应力区偏上的特征;动静载叠加影响下,运输巷帮最大主应力波动幅度大于回风巷,运输巷和回风巷左帮最大主应力升高,右帮最大主应力降低,巷道帮部最大主应力分布比静载作用下更加不对称。针对大倾角工作面巷道帮部的最大主应力分布特征,对大直径钻孔卸压措施进行优化,经现场钻屑检验,运输巷回采帮钻屑量平均降低11.8%,回风巷回采帮钻屑量平均降低16.5%,卸压效果良好。

密闭紧逼火区综合快速灭火

介绍了砚北煤矿在火灾处理中总结出的密闭紧逼火区快速灭火方法 ,此方法变隔绝灭火为直接灭火 ,由隔绝密闭转为灭火密闭 ,充实、丰富了传统的灭火技术 ,使砚北煤矿在 15天之内扑灭火灾 ,恢复矿井生产。

地音监测技术在冲击矿压预测预报中的应用

基于ARES-5/E地音监测系统在我国煤矿的应用,介绍了地音监测技术的原理,以及地音监测结果的分析方法。通过对地音监测结果的分析,预测煤岩动力灾害。地音监测系统的现场应用表明,系统对监测区域的危险性做到了准确评价。

大倾角斜巷高压铠装电缆的敷设技术

砚北煤矿改扩建工程完成后,根据生产需要从南风井地面35kV变电所向二水平中央变电所敷设120mm210kV高压铠装电缆10695.2m,依照常规施工方法,工期紧,难度大。采用组合电缆托架,制作电缆转盘车需含绞车后,顺利完成预定目标。此项工程达到快速、高效、安全的效果,有较好的利用推广价值。

强冲击倾向性煤层工作面高危区域的防治技术

砚北煤矿250206工作面煤层具有强冲击倾向性,顶底板为厚层砂岩,坚硬性脆,易集聚弹性能,底板沿走向次级褶曲发育,起伏不平,形成构造应力集中,向斜轴部应力较大,是易发生冲击矿压的高危区域。为此,在微震监测、地音监测、电磁辐射监测等日常矿压预测预报的基础上,开展综合治理,在工作面高危区域实施顶底板和煤体注水卸压、煤体卸压爆破、切顶爆破卸压等措施,为矿井安全、高效生产奠定了基础。

微震监测技术应用研究——“SOS”微震监测系统预测冲击矿压的应用分析

震动现象是由于矿山开采使岩层产生应力应变过程的动力现象,采矿微震主要是记录矿山震动,并分析和利用这些信息,对矿山动力危险进行预测和预报。