杭来湾煤矿3~#煤层自燃极限参数的实验研究

为了研究杭来湾煤矿3~#煤层开采过程中煤自燃危险区域的判定依据,利用大型煤自然发火实验台,模拟了该煤层从常温到170℃的自然发火过程,确定了其实验最短自然发火期为52 d。测算了耗氧速率与放热强度等煤自燃特性参数,掌握了最小浮煤厚度、下限氧浓度和上限漏风强度等极限参数。结合现场实际开采条件,提出了预防3~#煤层自燃的临界参数,为该矿煤自燃防治提供了重要的理论依据。

煤自燃阶段性预测预报临界指标实验研究

以杭来湾煤矿3~#煤层为研究对象,采用煤自燃程序升温与色谱分析联用实验系统,对不同粒度的煤样进行氧化升温实验,测算了耗氧速率、气体产生率及放热强度等煤自燃特征参数,确定了划分煤自燃缓慢、加速及剧烈氧化阶段的临界温度值,优选了不同氧化阶段的指标气体及其临界范围,得到了C_(CO)/C_(CO_2)与Δ_(CO)/Δ_(O_2)为煤自燃进入加速氧化与剧烈氧化的临界判别指标,为杭来湾煤矿3~#煤层自燃的分级预警及科学防控提供了理论依据。

近浅埋煤层立井施工注浆过承压含水层技术应用

杭来湾煤矿煤层埋深230 m,为典型近浅埋煤层,矿井地表为毛乌素沙漠与黄土高原交接地带,环境较为脆弱。为满足301盘区和302盘区分区通风及安全需求,在井田中部采用普通法施工开凿了一号进风立井和一号回风立井。由于井筒凿进过程需要通过3层承压含水层,为保障凿进工作面的安全、减小对承压含水层的破坏、保护脆弱的地表环境,提出了近浅埋煤层立井施工注浆过承压含水层技术。在分析地质资料的基础上,通过在开凿过程中预先探测承压含水层涌水量,并利用超前预注浆施工工艺控制凿进工作面的涌水量。技术应用后,井筒最大涌水量从75 m^(3)/h降到1 m^(3)/h以下,提高了作业环境质量、加快了井筒工程进度、保障了凿进工作面的安全,具有一定的推广价值。

石圪台煤矿12上104工作面架前预裂放顶技术的实践

针对神东矿区煤层浅埋深、基岩平均厚度50m的特点,为解决国内外初采放顶普遍采用深孔预裂爆破方法,但成本高,危险系数大的问题,石圪台煤矿12上104工作面架前预裂方案放顶的实施效果与同一盘区相邻工作面相比能很好缩短初次来压步距,缩短老顶长时间悬空。

杭来湾煤矿长距离巷道高精度贯通测量技术与应用

巷道贯通测量是矿山测量中的一项重要工作,其质量好坏直接关系到整个矿井的生产和经济效益。针对杭来湾煤矿30105工作面顺槽巷道施工贯通工程的实际情况,综合采用拓普康7501全站仪、井下"一架法"导线测量、T2陀螺经纬仪定向、参考线偏距法施工放样等技术,优化了观测路线,实现了长达9 500 m巷道重要方向偏差21 mm的高精度贯通。

近浅埋煤层综采工作面矿压规律试验研究

为了研究杭来湾煤矿30101综采工作面矿压显现规律,利用相似模拟实验方法,研究了近浅埋综采工作面开采过程中覆岩破断运动特征,掌握了30101工作面基本顶来压步距及支架工作阻力特征,支承压力分布规律和上覆岩层移动变形演化规律。研究表明30101工作面基本顶周期来压步距存在大小周期,上覆岩层移动变形呈现"两带"。

杭来湾煤矿近浅埋煤层开采覆岩运动及地表移动规律研究

针对陕西榆林杭来湾煤矿首采面大采高近浅埋煤层地质条件,通过现场实测和理论分析,对综采面覆岩运动和地表移动规律进行了实证研究。将开采过程划分为初采阶段、正常周期阶段和末采阶段,设计并实施了采场顶板运动和地表移动的不同区域全方位监测。结果表明:(1)初采阶段,第3岩梁的断裂使得初采阶段内基本顶矿压显现最为剧烈,其根本原因在于基岩+松散层的特殊地层结构和完整且强度不高的复合结构体岩层;(2)工作面推进到320 m,即大约工作面宽度位置时,地表形成θ形沉降圈,标志着完成初采阶段向正常周期开采阶段过渡;(3)正常周期开采阶段,地表移动无超前影响,采动裂隙滞后工作面约42 m,动态塌陷滞后76 m,但对基岩能够产生动态载荷传递作用;(4)风积沙中、厚基岩条件下采动引起基岩与松散层相互共同运动,顶板运动结构表现为"两带"或不稳定"三带"特征,构成的复合结构体影响采场矿压的显现,顶板运动特征符合近浅埋煤层顶板运动规律。研究成果指导了30101工作面顶板矿压灾害防治的实践,并为后续工作面的设计提供了理论和技术保障。