粉煤灰对膏体充填材料特性影响试验

基于我国"三下压煤"现状,研究了以水泥为胶结料,原煤和粉煤灰为粗细骨料的充填材料。通过正交试验的方法,定量确定了水泥、粉煤灰和原煤在不同配比和在不同膏体浓度下对膏体材料各项性能指标的影响程度,以及指标随各因素变化趋势。

炭窑坪煤业运输大巷瓦斯治理技术研究

根据炭窑坪煤业现场实践和理论分析,阐述了位于10#煤层运输大巷遇到地质变化带时的瓦斯管理及治理技术的基本方法。10#煤层运输大巷遭遇地质构造时,位于临近层的瓦斯由顶板裂隙导入工作面,造成工作面瓦斯异常的情况。该矿采取低位注浆封堵、高位打孔抽放的措施进行治理,有效保证了工作面循环作业的正常进行。

基于电磁波层析成像技术的隐伏构造区边界判定

为了进一步探明李村煤矿1303工作面局部顶板高位塌陷现象的根本原因,采用电磁波定点法对1303工作面进行高精度坑道探测,得到了3组构造透视异常区,确定1303工作面前方存在3组隐伏构造,分别为煤层破碎带或层间断层、FJ17断层延伸段影响区以及FJ25断层延伸段影响区。结合工作面现推进位置,揭示了工作面92~#~123~#架间顶板发生大面积冒顶的根本原因是FJ17断层向工作面内延伸的反映,为工作面过断层延伸段的方案设计提供了可靠的理论依据。

李村煤矿1303工作面瓦斯应力分析及预抽放工艺设计

针对李村煤矿1303工作面过断层破碎带瓦斯应力集中的问题,采用FLAC3D Extrusion数值分析的方法分别对瓦斯应力集中范围、不同断层倾角及不同推进距离下的瓦斯应力变化规律进行了分析,得到了满足安全生产要求的最小瓦斯预抽放距离。并结合瓦斯抽采工艺的特性,提出了增强孔内风压的施钻工艺和瓦斯预抽采工艺参数。采用此方案,能够有效提高施钻效率,降低瓦斯解析反应,保障工作面过断层的安全回采。

过断层破碎带瓦斯应力分析及抽放工艺设计

针对李村煤矿1301工作面过断层破碎带瓦斯抽放问题,采用FLAC3DExtrusion数值分析软件模拟工作面过断层模型,得到了瓦斯应力异常区与覆岩载荷的应力贯通距离为距前方断层20 m处,应在此范围内进行瓦斯超前预抽放。并针对在瓦斯抽放过程中由于断层破碎带内应力较大产生的卡钻、吸钻问题,提出了空压机"孔内高压"抽采工艺,优化了瓦斯超前预抽采方案,提高了瓦斯抽放工效。

大采高工作面区段煤柱合理尺寸设计

为提高大采高综采工作面的回采率,减少煤炭资源的浪费,针对李村煤矿1302备采工作面区段煤柱留设尺寸问题进行了详细分析。本文采用理论分析的方式初步得出了区段煤柱的设计尺寸为44.51 m,并结合数值模拟对不同宽度的区段煤柱回采上区段、下区段过程中的围岩塑性破坏范围与垂直应力分布情况进行了对比分析,最终得到区段煤柱的模拟边界宽度为45 m。通过分析验证了1302工作面区段煤柱的实际设计尺寸合理有效。

基于正交试验的煤基膏体料浆配比优化研究

采用煤基膏体充填料浆实现预充开采是解决小煤窑旧采残留资源二次回采的创新尝试。以水泥为胶结料,原煤和粉煤灰为骨料,运用正交试验方法,研究了原煤、粉煤灰、减水剂比例和浓度对膏体性能指标的影响规律,并通过极差分析和方差分析确定了这些因素的主次顺序和影响程度。研究结果表明:原煤比例的增大会降低膏体强度,粉煤灰可增加膏体的流动性和保水性,膏体浓度对膏体流动性和泌水率影响最大。当原煤∶粉煤灰∶水泥为4∶3∶1,减水剂比例为1.0%,膏体浓度为78%时,膏体料浆的强度和可泵性达到最佳。

基于煤和粉煤灰的膏体充填材料特性试验

通过对多数重组煤矿井进行调查,发现大多数矿井都存在有破碎断层、空巷。对这类矿井需要必要的充填,才能方便工作面的推进与顶板支护管理。通过试验对能够满足煤矿膏体充填要求的胶结材料进行探索,试验采取正交试验的方法,比较了普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂与粉煤灰三者之间不同配比的胶结性能。试验的骨料为某重组矿井的原煤,胶结材料以粉煤灰与水泥为主,添加剂为聚羧酸减水剂。通过正交试验,得出最终结论:选取水泥∶原煤∶粉煤灰=1∶3∶4,膏体浓度78%,减水剂添加量1.0%时,可以满足巷道充填的要求。

复采区超高水注浆材料的配比实验

复采矿井的重新开采对煤炭资源的可持续性发展有着极其深远的意义。由于残采矿井存在有较多的空巷以及旧采破碎区,无法进行常规的长臂开采,因此必须对残采破碎区进行适当的充填,而充填材料的选取是注浆成败的关键。实验材料为超高水材料,主要配料为半水石膏、复合速凝剂、消石灰以及复合缓凝分散剂。通过实验确定了超高水材料的最优配比为消石灰14.8%,半水石膏30.4%,复合速凝剂7.0%,复合缓凝分散剂剂47.8%,水灰比9∶1。