重复采动地表变形等值线绘制方法

为研究井下多工作面重复采动后地表变形等值线的变化规律,采用概率积分法和距离幂次反比法,对井下多工作面开采后的地表各个变形值进行计算,应用矩形网格模型的方法,将计算的结果进行可视化处理,绘制出重复采动地表各个变形等值线.将该计算方法应用到西马煤矿的生产实践当中,将上述各变形值等值线绘制方法得到的结果与现场实测结果进行对比,可见二者的误差较小,符合采矿工程领域实际需要.

基于敏感度分析的矿区环境评价研究

影响空气质量的因素主要为可吸入颗粒物浓度、二氧化硫浓度和二氧化氮浓度。收集了国内16个大城市的空气质量数据，应用多元统计分析得到空气质量与3个因素的函数关系，并利用敏感度分析对以上函数关系进行优化，建立了空气质量评价模型（DM-HP模型），将DM-HP模型的评价结果与矿区城市的实际监测数据进行对比分析。研究结果表明，3个影响因素的敏感度为负性，其中可吸入颗粒物浓度最敏感，二氧化硫和二氧化氮敏感度较小；DM-HP模型评价精度较高，评价结果可靠。

影响稠油火驱开发因素分析及对策

曙光稠油火驱已经进入规模实施阶段,针对储层纵向上动用差异大和平面上油井见效不均等开发矛盾,在对储层物性、吸气状况、注空气参数进行再分析研究的基础上,对注入方式和注空气参数进行了优化。解决了火烧油层过程中气窜、受效不均及跟踪调控难度大等问题,火驱开发效果明显改善、产油量大幅提高。为曙光稠油火驱开发方式提供了有力的技术支持,也为同类油藏的开发提供借鉴。

火驱开发油井出砂状况分析与治理

曙光油田火驱开发始于2005年,历经先导试验、外扩试验、规模试验等阶段,目前已实施105个井组,年产油规模达到24.1×10~4 t。随着油井见效程度的不断提高以及日排尾气量的明显增加,油井出砂问题日益严重。2016年杜66块出砂井数达到240口,是转驱前的6.3倍,严重影响火驱开发效果。通过火驱油井出砂与尾气的相关性分析,并立足于不同尾气排量情况下的焖、放、采、下等关键生产节点,逐步摸索出一套适合火驱开发的出砂井管理办法,提高了油井生产时率,保障了火驱开发效果。该研究可为火驱开发油井的出砂治理提供借鉴。

水平井综合调堵技术的研究与应用

目前稠油水平井主要采用蒸汽吞吐开采方式,但在水平井开发边底水油藏过程中,因吞吐轮次增加,油层压力下降,引起边底水侵,从而导致油井高含水。严重制约了水平井产能的发挥。针对此问题以及水平井特殊的完井方式,研发水平井调堵技术。该技术利用化学堵水技术,封堵管外油层水窜通道;采用机械堵水工艺,封堵管内出水井段。同时配合多功能一体管柱可实现不同油藏的分段调堵,适合较大规模推广应用。

火驱开发过程中尾气状况分析及治理

针对火驱开发过程中尾气存在的安全隐患及对油井产量的影响,通过现场摸索和实践,对现有的工艺流程进行优化,实现气液分输、安全外排,保证了集输系统的安全性。同时建立安全防控体系,对井口、气干线及储油罐定时监测,消除安全隐患,并对现有的尾气处理工艺进行改造,将传统的脱硫罐串联改为并联,增加管径尺寸、降低收气阻力、增大处理能力、提高尾气处理速度,最终提高单井产量。

火驱尾气排放系统研究及应用

针对火驱开发过程中尾气存在的安全隐患及对油井产量的影响,对现有的工艺流程进行优化,实现气液分输、安全外排,保证集输系统的安全性,同时建立安全防控体系、定时监测,消除安全隐患;并对现有的尾气处理工艺进行改造,将传统的脱硫罐串联改为并联,增大了处理能力。同时增加管径尺寸,降低了收气阻力,提高了尾气处理速度,最终提高单井产量。解决了火驱开发过程中的瓶颈难题,为火驱项目的规模化应用提供了保障。

大倾角综放采空区注浆防灭火浆液扩散模拟研究

为确定大倾角综放采空区注浆防灭火的相关技术参数,研究采空区注浆过程中浆液的扩散行为,构建采空区非均质多孔介质3D几何模型。运用FLUENT数值模拟软件,并结合＂变重力、定倾角＂方法,通过模拟确定不同煤层倾角下采空区合理的注浆位置。模拟结果表明：浆液在采空区中扩散6 h之后,浆液流动速度与浆液扩散面积近似成反比关系,煤层倾角为20-40°时,采空区注浆的最佳位置均在回风侧距工作面44-48 m处,此时采空区氧化带能被很好地覆盖,工作面无跑浆与溃浆现象。现场观察结果、标志气体监测数据与模拟结果一致。

基于瞬变电磁法的采空区积水探测技术研究

为解决胜利煤矿6#煤层老窑采空积水区对本煤层及下部煤层开采造成的重大隐患,运用瞬变电磁法对胜利煤矿6#煤层进行井下物探,按照该方法的理论对探测结果进行解释分析。根据积水采空区电性最低,实体较高,无水采空区视电阻率最高的特性以及视电阻率的大小,得出在侧面沿主斜井方向视电阻率剖面图内,6#煤层与高阻异常区(采空积水区)相交且穿过,可推断出该段交线处中央部分为采空积水区,且采空范围较小,两侧为未采区。经现场井下钻探技术对物探结果进行验证,最终确定了6#煤层采空区积水范围。

7.0m采高综采面回采巷道变形破坏规律研究

针对神东矿区大柳塔煤矿采用7.0 m采高综采面回采5-2煤三盘区时回采巷道出现不同程度的变形破坏现象,采用现场实测的方法对52304及52303工作面回风顺槽之间的区段煤柱进行了巷道变形及应力变化规律的监测,并运用FLAC3D数值模拟软件对不同埋深条件下两工作面之间区段煤柱的应力分布规律进行了模拟,最后总结分析了回采巷道变形破坏的机理,并得出采空区段煤柱的失稳是造成回采巷道变形破坏的根本原因。从而为巷道的合理布置及相应控制对策的提出提供基础数据,以保证矿井安全高效的生产。

综放工作面回采巷道围岩变形阶段确定方法

为分析综放工作面前方巷道变形特征,以河林煤矿j7401综放工作面为研究对象,采用理论分析和现场实测方法进行深入研究。根据超前支承压力的分布曲线,定义了工作面前方巷道的3个变形阶段,分别为急速变形阶段、减速变形阶段和稳定变形阶段。急速变形阶段和减速变形阶段的分界点是超前支承压力和原岩应力的交点,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是超前支承压力的峰值点。对j7401工作面开采过程中的超前支承压力和巷道变形分别进行观测,并采用最小二乘拟合方法分析整理观测数据。根据超前支承压力观测数据对巷道围岩变形阶段进行划分,急速变形阶段和减速变形阶段的分界点位于工作面前方8.1m,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是工作面前方19.8m。根据巷道变形观测数据划分变形阶段,急速变形阶段和减速变形阶段的分界点位于工作面前方8.9m,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是工作面前方20.1m。该划分方法的两个误差分别为0.8m和0.3m,证明根据超前支承压力划分巷道围岩变形阶段的方法可行,精度较高。

似膏体充填开采等效采高的确定

等效采高是充填开采中一个最重要的评价指标,也是判断充填效果的一个重要依据。以西马煤矿1327工作面为研究对象,对充填开采等效采高计算模型和关键参数的实测方法进行研究。通过计算模型可以得到,等效采高的主要影响因素是采高、充填体压缩率、充填前顶、底板移近量和欠接顶高度3部分组成。实测得到平均欠接顶高度0.296 m、充填体前顶、底板移近量0.05 m、充填体的压缩率3.65%和工作面平均采高1.811 m,计算出的1327工作面等效采高为0.399 m。

基于敏感度分析的导水裂隙带高度DM-L优化模型

导水裂隙带高度是矿井生产中影响安全生产的一个最重要的影响因素之一;另一方面,多元统计分析和敏感度分析在工程数据分析中应用广泛.以多年来我国矿井生产中实测的数据为基础,应用多元统计分析建立了导水裂隙带高度与采厚、采深和硬岩岩性比例系数的函数关系,用敏感度分析的方法确定了各个影响因素的敏感度,进而建立了DM-L优化模型.最后对模型进行了检验,结果显示模型精度较高.

基于概率积分法的重复采动地表变形GJ-CB预计算法

煤炭资源开采必然对地表产生影响,准确预计开采后地表变形程度是实现地表建筑物安全的重要举措.多学科多领域的结合对煤矿科学安全开采起到了很大的促进作用,以概率积分法为基础,应用距离幂次反比法对其进行改进,形成了一套完整的重复采动地表变形GJ-CB预计算法.并以GJ-CB预计算法为基础开发了《重复采动条件下地表变形叠加系统》,通过某矿的应用检验,得出将该系统和算法预计精度较高,结果可靠.

确保地表建筑物安全矸石充填开采原料配比及充填量的确定

为确定某矿的矸石充填开采过程中最优充填材料配比和最佳的矸石充填量。设计了一种新型的矸石压缩模具,应用该模具和YE-200A液压试验机对十种不同粒径配比的矸石进行压缩试验,得出均匀配比的矸石为最优充填配比。采用最小二乘法拟合的数学模型,确定了均匀配比矸石充填材料与压力的变化规律。最后推出了均匀配比的矸石充填高度与采厚、顶板允许下沉量及顶板压力的函数关系。

火驱注气井符合率的影响因素及改进措施

注气符合率是火驱开发的重要指标。针对杜66块火驱注气井符合率低的问题,从注气系统的日常管理入手,重点分析了压缩机机组的性能和运行参数及设备对注气的影响,找出了影响注气符合率的关键因素。通过对现有工艺流程的优化、对设备配件的改进和研发,解决了火驱开发过程中的技术难题,实现了稳定的压力、流量空气注入,有效提高了机组的运行效率,注气符合率提高7%。

提高火驱注气井符合率的方法与实践

针对火驱注气井符合率低,影响火驱开发效果的问题,从注气井的日常管理入手,对影响注气井合格率的因素进行详细的分析。对现有的工艺流程进行了优化,对设备配件进行了改进,同时建立相应的管理制度。措施实施后提高了机组效率,实现了稳定的压力、流量、空气注入,提高了注气合格率。

矸石充填的压实特性试验分析

"三下"压煤问题已成为煤矿开采中越来越突出的问题之一,而充填开采技术因其具有控制岩层移动、限制地表沉降的作用,目前已成为解决"三下"压煤问题的重要途径。充填开采技术中,充填体的变形情况可直接反映充填效果。矸石是一种散体材料,因此没有固定的参数对其力学特性进行表征。通过一系列的压实试验进行测试,研究充填材料在受压状态下的变形情况,可以了解充填体的变形情况,掌握充填矸石的压实过程中的本构关系,为研究充填体的变形特征提供理论基础。同时,也可为充填矸石的级配选择提供依据,有利于运输加工设备设施的选型与设计。

煤矿综放开采裂高采厚比范围的确定

为计算某井田位于含水层下3号煤层采用综放开采的采后顶板裂隙带高度,采用类比法、数值模拟和试采工作面实测的方法分别确定。通过计算得出:采用类比法确定裂采比为18,裂隙带高度为163.08 m,;采用数值模拟确定裂采比为14.57,裂隙带高度为132 m;工作面实测的裂采比为13.47,裂隙带高度为122 m。通过综合分析可得:综放开采的裂采比小于综采分层开采的裂采比;当顶板岩性为坚硬岩层,采用综放开采时其裂采比的范围在12.71至18之间,该井田的裂采比应取值为14.57。研究确定了3号煤层综放开采的裂采比,为防止工作面与含水层导通提供了理论依据。

建筑物下S5-12工作面开采可行性分析

为分析常村王庄煤矿S5-12工作面垮落法回采后地表公路和建筑物的损坏等级,采用概率积分法对垮落法开采后S5-12工作面采后的地表变形进行预计。从预计结果可以看出,在公路和建筑物范围内的倾斜值和水平变形值都超过了一级保护标准;为保障工作面采后地表公路和建筑物安全,并且最大限度的回收煤炭资源,确定了保护煤柱的范围,设计了部分限厚开采方案;采用概率积分法和距离幂次反比法相结合,对S5-12工作面部分限厚开采后的地表变形进行预计,得到当保护煤柱范围内开采厚度小于3.5 m时,可以保证公路和建筑物的安全。