近距离下煤层工作面过煤柱矿压显现规律研究

为研究近距离煤层上部区段煤柱对下部综采工作面开采的影响,以石圪台煤矿2^(-2上)102综采工作面过上部区段煤柱为工程背景进行研究。通过数值模拟与现场实测的方法,针对过第二组煤柱下出现的压架情况,与过经进一步弱化后的第三组煤柱时进行对比。结果表明,受煤柱下集中应力的影响,下部综采工作面过煤柱阶段矿压较为强烈,对煤柱进行水力压裂和深孔爆破等弱化处理后,动载矿压显现强度有明显减弱,现场实测结果表明弱化处理措施避免了综采工作面压架事故,有效保证生产安全。

厚煤层综放工作面沿空掘巷窄煤柱合理尺寸分析

针对某矿5303工作面窄煤柱沿空巷道掘进时煤柱合理尺寸确定的问题,理论分析了覆岩结构运移对煤柱载荷的影响,并基于极限平衡理论,分析了不同煤柱宽度在多次扰动下的应力分布情况,理论计算了最小煤柱宽度,最终通过数值模拟定量分析了不同煤柱宽度对5303工作面巷道围岩及其自身稳定性的影响。结果表明:煤柱在极限平衡状态下的最小理论宽度为5.34 m,数值计算出当煤柱宽度为5 m时,在巷道掘进条件下煤柱所受垂直应力峰值最小为7.4 MPa,在5303回采条件下煤柱较稳定且巷道围岩变形量较小,其中顶底板最大移近量为152 mm,两帮移近量为81 mm,煤柱尺寸合理。

潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿

精益求精追求卓越潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿是我国首次利用世界银行贷款新建的特大型现代化矿井,是潞安化工集团能源板块的主力矿井。常村煤矿位于长治市屯留区渔泽镇,1985年7月开工建设,1995年9月建成投产,核定产能8×10^(6)t/a,井田范围南北长17 km,东西宽7.4 km,现开采3号煤层,煤种为优质贫煤,发热量约为23.065 MJ/kg,主要生产喷吹煤、混煤等优质煤炭产品,是发电、冶金、化工等行业的优选用煤。常村煤矿现有114个基层科队,拥有员工6 223人。

潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿

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精益求精 追求卓越 潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿

潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿是我国首次利用世界银行贷款新建的特大型现代化矿井,是潞安化工集团能源板块的主力矿井。常村煤矿位于长治市屯留区渔泽镇,1 985年7月开工建设,1995年9月建成投产,核定产能8×10~6 t/a,井田范围南北长17 km,东西宽7.4 km,现开采3号煤层,煤种为优质贫煤,发热量约为23.065 MJ/kg,主要生产喷吹煤、混煤等优质煤炭产品,是发电、冶金、化工等行业的优选用煤。常村煤矿现有114个基层科队,拥有员工6 223人。

潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿

精益求精追求卓越潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿是我国首次利用世界银行贷款新建的特大型现代化矿井,是潞安化工集团能源板块的主力矿井。常村煤矿位于长治市屯留区渔泽镇,1985年7月开工建设,1995年9月建成投产,核定产能8×10^(6)t/a,井田范围南北长17 km,东西宽7.4 km,现开采3号煤层,煤种为优质贫煤,发热量约为23.065 MJ/kg,主要生产喷吹煤、混煤等优质煤炭产品,是发电、冶金、化工等行业的优选用煤。常村煤矿现有114个基层科队,拥有员工6223人。

基于钻孔雷达的煤层厚度精准探测技术研究

为了高效精准地预测煤与瓦斯突出,对煤层厚度赋存规律这一影响因素采用钻孔雷达技术进行探测。根据顺层雷达反射信号的时域剖面,追踪煤层顶底板界面同相轴的分布形态,结合钻孔开孔位置以及孔口空间位置约束径向翻转成像方法,得到煤层厚度赋存状态。现场探测结果表明:在测试深度44 m的钻孔附近,煤层厚度赋存稳定,仅局部区域存在微弱的煤厚变化;在测试深度38 m的钻孔附近,煤层厚度赋存不稳定,16~20 m处煤层厚度逐渐增大,初步判定为夹矸导致,由于煤层厚度的增加,增大了煤与瓦斯突出的危险性,需要在煤厚增大区域加强突出防治措施。钻孔雷达对煤层厚度赋存规律的有效探测为煤与瓦斯突出预测提供了技术支撑。

综放工作面回采期间区段煤柱合理留设宽度研究

基于特厚煤层条件下工作面开采期间区段煤柱合理留设宽度难题,以长治市境内某井工开采矿井61610综放工作面为工程背景,结合现场动态监测、理论计算分析、三维数值模拟研究和工业性应用验证等手段对区段煤柱合理留设宽度进行了分析探讨,结果表明:61610综放工作面超前支承应力在距煤壁147~150 m位置处产生影响,并在距煤壁50 m位置处达到峰值;理论计算确定区段煤柱合理留设宽度取值为10.64~12.4 m;三维数值模拟从垂向应力和塑性区分布的角度分析,指出区段煤柱的合理留设宽度不应该小于10.0 m.现场在61610工作面与其西侧的61612辅运巷之间留设宽度为10.5~11.0 m的区段煤柱,钻孔窥测指明区段煤柱深部区域存在完整的弹性核区间,保证了61612辅运巷沿空掘进和支护顺利进行。

基于SEM的煤矿工人易发不安全行为控制研究

为了准确识别煤矿工人易发不安全行为,预防由此导致的煤矿事故,文章首先构建了由作业过程、工艺设备、环境限制和作业决策4个一级指标和操作错误等18个二级指标构成的煤矿工人不安全行为评价指标体系。其次,将结构方程模型(SEM)运用到了煤矿工人易发不安全行为控制研究中。研究结果表明:作业过程等4个一级指标(潜在变量)均对煤矿工人不安全行为的发生具有显著影响;18个二级指标(观测变量)中,有无视警示进入危险区域等14种煤矿工人易发不安全行为,且根据路径系数得到了其易发程度。最后,提出了控制煤矿工人易发不安全行为的对策。文章为煤矿工人不安全行为研究提供了一种方法。

开采保护层区域防突方案分析

随着矿井开采深度的增加,地质条件趋于复杂,矿井发生煤与瓦斯动力现象的概率越来越大。为保证矿井的安全高效生产,防突措施所需的巷道及钻孔工程量大,同时巷道掘进速度低,影响矿井正常生产。为此,阜生矿结合矿井地质条件,对区域防突措施进行优化,采用开采保护层作为防治煤与瓦斯突出的手段。通过综合比较,选用15号煤层以下约17 m的铝土泥岩作为下保护层开采,不仅可以有效改善区域防突效果,还可以开采铝土矿等资源,具有较好的经济效益。

电阻率法实测导水裂隙带高度技术研究及应用

下霍煤矿采用综合机械化放顶煤的采煤方法开采3号煤层,为了保障采掘活动安全,获取相关开采技术参数,需查明煤层开采后的“三带”发育高度;收集分析了井田二采区地层资料及工作面开采技术条件,用经验公式估算了开采后导水裂隙带发育高度,并决定在2303工作面布置电阻率测试系统对导水裂隙带高度进行实测;在回风巷距回采工作面216 m距离处施工测试钻孔并布设电极,在回采过程中对煤层顶板岩层视电阻率开展监测分析,获得了开采前、中、后期的岩层电阻率数据,分析得到3号煤层开采后实测导水裂隙带高度为80 m,裂采比为16;通过实际应用可知,相比其它测试方法,电阻率测试法具有结论可靠、低成本、易施工等特点。

基于瓦斯体积分数监测的采煤机运行速度动态控制研究

针对高瓦斯矿井回采工作面瓦斯容易超限,影响煤炭安全高效回采问题,提出在采面现场自动化控制系统基础上构建基于瓦斯监测的采煤机运行速度动态控制系统,实现瓦斯体积分数与采煤机运行速度联动控制。结合3205综采工作面现场情况,确定采面瓦斯体积分数低、中、高阈值分别为0.3%、0.5%、0.7%,并具体给出瓦斯体积分数与采煤机运行速度动态控制策略。在3205综采工作面现场工程应用表明,构建的采煤机运行速度动态控制可实现煤炭安全开采、提升煤炭生产效率并避免采面瓦斯超限问题。

煤矿密闭区域火情监测预警方法与管控体系研究

井下密闭区域一直是煤矿火灾事故易发的地点之一。针对亭南煤矿密闭区域初期火情监测困难、采样耗时长、效率低等问题,通过开展程序升温实验和灰色相关性分析,对矿井遗煤的自然发火气体产生规律进行研究。研究结果表明CO与CO_(2)的体积分数比值与煤自然发火具有较强的关联性,密闭内外压压差与氧气体积分数为影响CO体积分数和碳氧化物比率的主控因素。根据关联性分析结果建立密闭火灾分级预警体系,确定密闭火灾分级管控框架。研究结果于亭南煤矿109密闭采空区进行现场应用并取得良好效果。

采煤工作面过地质构造带防灭火技术研究

30703综放工作面过SF31断层期间,综合采用减少采面供风量、封堵采面漏风裂隙、采空区注氮、注液态CO_(2)、顶板灌浆以及采空区注三相泡沫等措施进行防灭火。防灭火措施应用后,采空区快速形成惰化、低温以及防复燃环境,有效防治采空区遗煤自燃氧化,为采面煤炭安全回采创造了良好条件。

薄煤层采煤工作面充填留巷研究

以薄煤层开采工作面7303S采煤工作面为研究对象,为提高巷道掘进效率并减少矸石产生量,提出在采面轨道巷应用充填留巷技术。将井下生产的矸石进行破碎并与水泥、沙子、添加剂等按照一定比例混合后制备充填材料;综合理论计算及数值模拟技术方法确定工作面轨道巷留巷段充填墙体宽度为1.2 m;依据采面现场条件,设计留巷段巷道增强支护方案、充填墙体成型技术以及充填墙体支护技术。工程应用表明,7303S轨道巷留巷段围岩变形量整体较小,充填墙体始终保持稳定,留巷段围岩控制效果较好。

永智煤矿综采工作面智能化技术研究与应用

智能化无人开采是煤矿发展的趋势。文章以永智煤矿5101工作面为背景,对综采工作面智能化建设展开了分析探讨。通过采煤机智能控制系统、电液智能控制系统、集控系统、集成供液控制系统、工作面自动找直系统等实现了采煤机记忆割煤、液压支架跟机运行、自动补液、设备监控与故障监测,使工作面初步达到了智能化水平。

刘家梁矿2号煤层破碎煤体支护技术研究

为解决刘家梁矿2号煤层巷道片帮严重的问题,文章综合运用现场实测、理论分析、工业试验等研究方法,对巷道围岩工程力学参数、破坏特征及合理支护手段展开研究,结果表明:2号煤层属于软煤类型,破碎煤体锚杆锚固效果较差,设计新型机械式注浆封孔装置对其进行加固,新型注浆封孔装置使破碎煤岩体巷道围岩注浆终压得到明显提高,注浆终压在1.6~2.1 MPa之间;巷道围岩承载力明显改善,两处注浆区域锚杆拉拔力均增高了50%以上,围岩控制效果良好,可在该矿推广应用。

采煤活动对煤柱稳定性的复合效应研究

为揭示煤层群开采复合顶板运移规律和对采场的作用,应用矿山岩体力学、采矿学、微地震学理论,采用现场调查微震监测与分析、采动应力场三维数值试验和理论分析等技术手段,对在非开采直接扰动区(工业广场保护煤柱区)由于煤层群开采频繁引发的强矿震冲击地压和岩爆等动力灾害的力学机制和成灾机理开展研究。运用煤层群开采顶板复合沉降和动态应力拱叠加复合作用原理,分析了煤层群开采顶板破坏变形和采场矿压的变化规律,得出了煤层群开采条件下非直接扰动区频繁发生强矿震、冲击地压和岩爆等动力灾害的成灾机理。

综放厚煤层孤岛工作面区段煤柱宽度研究

针对孤岛工作面回采巷道在两侧临空条件下,巷道围岩稳定难以控制的难题,文章以常村煤矿2202工作面为研究背景,采取极限平衡区理论计算了孤岛工作面煤柱的合理宽度范围;利用FLAC3D数值模拟研究回采巷道在10 m、15 m、20 m、25 m的区段煤柱条件下垂直应力与塑性区发育范围,数值模拟结果表明:当煤柱宽度大于20 m时,煤柱内部垂直应力呈现不对称的双峰分布,巷道围岩的应力集中状态开始降低,煤柱塑性破坏并未贯通,其内部保留了具有承载能力的弹性核区,进而确定了2202工作面区段煤柱留设宽度为20 m.现场实测结果表明:2202孤岛工作面巷道顶底板及两帮最大位移量分别为960 mm和625 mm,巷道围岩得到了有效控制,保障了孤岛工作面的安全高效生产。

微生物菌液强化煤层注水降尘的机理研究及数值模拟

为了改善采掘工作面粉尘质量浓度超标、矿井工作环境恶化等问题,通过对煤层注水、水力压裂和微生物菌液改性煤体渗透机理的研究,提出了强化煤层注水的新方法,得到了基于水力压裂和微生物菌液强化煤层注水的降尘新思路。结合多孔介质应力平衡方程和流体连续性方程,构建了煤层注水渗流过程的数学模型。采用数值模拟软件模拟了煤层注水过程中不同注水压力和注水时间条件下水在煤体内的渗流规律。结果表明,当注水压力一定时,煤层的湿润半径随注水时间的延长逐渐增加;当注水时间一定时,煤层相同位置处注水压力越大,煤层的渗透性也越大,9 MPa为最优注水压力;水力压裂后注入微生物菌液,煤层的有效润湿范围明显增大,注水降尘效果得到强化。