双巷网络并行电法探测工作面内薄煤区范围

提出采用双巷网络并行电法探测工作面内薄煤区范围,为煤矿工作面内地质异常区探测提供新的物探手段,特别是对传统的无线电波透视难以穿透的大面宽工作面,更是有益的补充。网络并行电法采集数据方式简单,实现了整条电法测线电位数据的同步采集,显著提高了电法采集数据的效率和信噪比,可进行多种电极装置的电阻率反演。在工作面双巷中分别布置电法测线,所有电极均布置在巷帮煤壁中部腰线位置,利用网络并行电法仪采集电法数据,将双巷测站采集电法数据进行拼接,联合进行二维电阻率层析成像,可以得到工作面双巷间电阻率变化情况。根据薄煤区与正常煤体间的电性差异情况,分析薄煤区可能的电阻率表现形式,再结合已有地质资料,分析出工作面内的薄煤区及分布范围。淮南矿业集团张集矿综采工作面的探测及验证实例表明,该方法较好地查明了工作面内薄煤区的展布范围,有力地指导了工作面安全生产,并取得了显著的应用效果。

综采工作面薄煤区无线电波多频率透视精细探测

对于综采工作面内的大范围薄煤区,采用无线电波单频率透视探测难以准确反映,严重影响工作面高效安全生产。为更加精细探查大范围薄煤区赋存情况,提出了无线电波多频率透视探测方法。以淮河能源集团张集矿1610A综采工作面为研究对象,根据研究区地质条件,选取0.088、0.158、0.365、0.965MHz4个频率透视探测,圈定了薄煤区范围,对透视场强值及吸收系数值与工作频率的关系进行了分析。结果表明:随工作频率的升高,无线电波透视场强值总体上表现出下降的趋势,煤岩吸收系数值表现出上升的趋势;同一频率探测,煤层变薄程度越低,透视场强值越高,煤岩吸收系数值越低;不同频率探测,煤层变薄程度越低,不同频率的透视场强及吸收系数值差异越小;煤层变薄程度高的薄煤区在多个频率探测结果上均有反映,而变薄程度低的薄煤区仅在较高频率上有反映。多频率探测圈定的2个薄煤区范围与回采揭露验证相符合,证实多频率探测能够有效识别并圈定不同程度变薄区的影响范围,实现对煤层变薄区的精细探测。大于等于0.965MHz频率的无线电波菲涅尔带窄,能量近线性传播,能够识别出走向上相距10 m的2个薄煤区。采用无线电波多频率探测可以实现工作面大范围地质异常区的精细探测。

神东矿区浅埋深薄基岩上覆厚松散层水害治理

针对神东矿区煤层埋深浅、上覆基岩薄、厚松散含水层的地质条件,在回采期间,尤其是在第一次老顶断裂后,极易发生溃水溃沙。为了实现安全回采,研究了极具代表性的上湾煤矿12207工作面切眼区域,通过对该区域冒落带和导水裂隙高度,防水、防砂煤岩柱高度的研究,预测了矿井涌水量。依此为依据,采取了水文地质补勘、施工直通泄水孔、井下探放水、地面注浆等工程措施和井下工作面排水系统的建设等措施,实现了安全回采。

大方五凤井田6含煤段沉积环境及6中薄煤带成因分析

利用地质报告资料分析了五凤井田6含煤段沉积环境,探讨了首采区内6中煤薄煤带成因,认为6中煤薄煤带是由于砂体的冲刷作用形成的。

坑透和并行电法探查大面宽综采工作面地质异常探讨

对于宽度<150m的采掘工作面,坑透具有探测效果显著、快速经济的特点,成为探测地质异常的首选物探技术;对于工作面宽度>150m,坑透则会出现勘探盲区,而双巷并行电法探测不但能弥补坑透的不足,且对探测工作面内薄煤区(无煤区)及较大断层的效果较好,并具有相对快速经济的优势。针对大面宽综采工作面存在的地质异常问题,提出采用坑透和并行电法综合探测的方法,即在工作面形成后,首先对整个工作面进行坑透探测,查明地质异常区的赋存情况;针对大范围坑透场强低值区,采用双巷并行电法探测该范围是否存在薄煤区及较大断层影响区;并结合巷道实见地质资料及钻探验证手段,对工作面内地质异常分布情况进行解释。淮南矿业集团张集矿1412(1)工作面的探测及验证实例表明,该方法较好地查明了大面宽综采工作面内地质异常区的分布范围,有力地指导了该面采掘方案调整,确保了工作面的顺利生产。

威宁地区下石炭统祥摆组:一个潜在的薄互层煤系气新层系

水页1井未压裂煤系高产气流的偶然发现,昭示黔西北威宁及其邻区下石炭统祥摆组可能成为我国西南局部地区煤系气勘查新层系。然而,该区祥摆组前期煤系气地质调查有限,关于资源条件和前景区的认识存在一定差异,且对煤系特点考虑不足。鉴于此,基于近期地质调查进展,结合前人基础地质研究成果,探讨了威宁及其邻区祥摆组煤系气地质条件和勘查前景。结果显示,威宁地区祥摆组是一套典型的薄互层煤系,下段潮坪—潟湖相煤系气显示强烈,但煤系储层总体上具有低孔特低渗的特征。单井研究发现,随埋深加大,祥摆组储层吸附气含量存在一个“临界深度”,一旦超过该深度,煤系页岩吸附甲烷含量快速增高,煤层吸附甲烷含量开始降低但其游离气含量可能增大,导致总含气量可能明显增大。综合分析认为,威宁地区祥摆组在埋深大于1500 m之后可能具有综合开发价值,龙街、羊场、海改地、二都、天星洞、玉龙6个深向斜是下一步勘查的重点构造单元,往东可扩展到黔西地区格目底、晴隆、朗岱等较大规模深向斜构造。同时,逆冲推覆构造对祥摆组煤系气保存条件的影响值得高度关注。基于上述分析,提出了落实祥摆组煤系气勘查战略选区的5条原则性建议。

山区急倾斜煤层开采上覆岩层弯曲挠度预计

为了研究山区急倾斜煤层开采上覆岩层的弯曲变形规律,建立了上覆岩层弯曲变形的力学模型,运用弹性力学中的薄板弯曲理论,推导了上覆岩层弯曲挠度的预计公式,利用此公式对上覆岩层的弯曲挠度进行了计算。研究结果表明:(1)由于山区急倾斜煤层覆岩的线性荷载的作用,岩板的弯曲挠度曲线不再具有对称性,岩板弯曲挠度的最大值偏向于岩板倾斜的下山方向;(2)岩板弯曲挠度随着采深的增大而增大,岩板弯曲挠度最大值出现的位置逐渐由下山方向向采空区中点移动,但是最大挠度出现的位置不会越过采空区中点而位于倾斜岩板的上山方向;(3)岩板弯曲挠度随着山地倾角的增大而增大,岩板挠度最大值出现的位置距离采空区中点越来越远;(4)岩板弯曲挠度随着煤层倾角的增大而减小,岩板弯曲挠度最大值出现的位置距离采空区中点越来越远。

突出薄煤层智能化综采面一体化防突技术

针对龙滩煤矿K_(1)突出单一薄煤层厚度变化大、煤与瓦斯突出危险性高和断层发育等问题,从消能防突和卸压增透两方面入手,提出了以工作面顺层钻孔、底板穿层钻孔、底板穿层网格化钻孔完全区域消能为主,断层带深孔爆破、抽采盲区水力压裂、超前排放钻孔局部卸压增透为辅的一体化防突技术体系。3124S智能化综采工作面现场抽采结果表明:一体化防突技术实施后,瓦斯抽采浓度提升1.32倍,抽采纯量提升1.27倍,瓦斯抽采率46%以上,瓦斯抽采效率大幅提升,为突出薄煤层智能化综采工作面安全快速推进奠定了基础。

丰沛煤田张双楼矿区山西组7煤层冲刷特征分析

丰沛煤田双楼矿区主采煤层为山西组7煤层,据勘查及井下实际揭露,7煤层厚度为0.24～5.87m,平均2.49m,11线以东较厚、17线以西的地区形成了不少的薄煤区或无煤区。从沉积基底、煤质特征、顶板砂体、煤岩接触关系、冲刷遗留现象、煤层薄化突变性等方面分析了煤层变化的原因,指出区内煤层变薄是由于后生冲刷所致,其冲刷带主要沿河道呈近东西向展布。研究结果为煤矿的后期生产了提供科学依据。

葫芦素矿井创新设计综述

简要介绍了葫芦素矿井的基本设计情况、设计指导思想,重点介绍了创新设计内容,分别从井田开拓、井壁结构、采区布置、大硐室设计、提升设备、地面建筑等9个方面总结提炼了其设计创新点。在葫芦素矿井设计中设计人员通过大量调研,采用国内外先进技术和装备,如:单层冻结井壁、引进国外的主井绞车、50t箕斗、特大尺寸罐笼、薄壳球仓等,不但节省了建设投资,也为今后同类型矿井设计和建设提供了宝贵经验。

薄基岩浅埋煤层覆岩采动裂隙发育规律研究

在分析东胜矿区某煤矿Ⅱ_(-3)煤层覆岩特征的基础上,采用有限元数值模拟和相似材料模拟2种方法模拟了薄基岩浅埋深煤层综放条件下的覆岩运移破坏过程。模拟结果表明,采动覆岩塑性破坏区的形态经历了"半圆拱形"-"马鞍形"-"拱箱形"的演化发育过程;随着采动空间的增大,采空区两端超前破坏裂隙扩展速度较中部变慢,最大导水裂隙带发育高度位于采空区中部,为76 m;采空区两侧应力集中程度呈现差异化现象,推进方向一侧应力集中程度较小,原始开切眼处应力集中程度较大。

构造发育区薄层灰岩地面定向孔钻探注浆技术

恒源煤矿Ⅱ63采区受温庄向斜构造影响,其地质构造复杂,向斜轴部破碎带及构造裂隙是6煤层底板的主要导水通道,石炭系上统太原组灰岩含水层组是6煤层巷道掘进及工作面回采的主要威胁含水层。为了实现Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对该治理区域的地层分布、地质构造发育情况及水文地质条件进行了详细分析,设计了地面定向水平孔煤层底板超前探查注浆防治水方案,包括钻孔布置、钻孔轨迹、钻孔结构、浆液类型及注浆参数等。研究了多砂岩含水层造斜段成孔技术、长距离水平孔钻进技术、薄层灰岩钻遇率保障技术及长距离水平孔高压注浆技术,完成了多砂层含水层造斜段成孔及套管下放工作,造斜段长达870 m;完成了长距离水平孔钻进、注浆工作,水平孔段长达959.54 m;完成了薄层灰岩钻遇率保障工作,L 3灰岩含水层钻遇率大于90%,甚至高达100%。不仅实现了治理区域巷道掘进及工作面的安全回采,还提高了施工效率及经济效益。

煤层浅埋区防水防沙水文地质条件分析研究

为了实现井田一采区东部薄基岩区4#煤层安全顺利开采,通过对该区薄基岩区段松散层地质及水文地质条件进行分析研究,以确定合理采煤方法及薄基岩厚冲积层条件下防治水技术方案及措施,进而评价煤层开采的防水煤岩柱留设安全程度,提出煤层开采防排水综合技术方案,确保矿井安全生产。

贵州岩溶地区煤层气钻井关键技术

贵州省煤层气资源十分丰富,在前期的煤层气勘探开发过程中,出现了诸多钻井难点,一开钻进过程中容易遇碰到溶洞,存在井漏和井口失返现象;地层倾角大,可钻性差。二开钻井机械钻速低;煤层多而薄,机械强度低,岩心采取率低。这些钻井难点严重制约了贵州岩溶地区煤层气勘探和开发的进程。本文通过分析贵州岩溶地区地层特征和钻井难点,并通过多年的工程实践,总结出了一套适合贵州岩溶地区的煤层气钻井关键技术,包括一开空气钻井技术、二开快速钻井技术和绳索取心钻进技术等。本文的研究成果不仅适合贵州岩溶地区煤层气勘探和开发,对其他地区的煤层气勘探和开发也有借鉴意义。

煤层露头区域薄基岩工作面顶板水害治理方案

基于对煤层露头薄基岩区域水文地质条件与上覆含水层、隔水层物理力学性质分析基础上,确定该区域煤层顶板含水层富水性的判据。以河南能源集团赵固二矿煤层露头区域薄基岩工作面为背景,通过针对煤层顶板含水层不同的富水性合理留设防隔水煤(岩)柱,并与施工井下顶板探放水钻孔相结合的治理方案,综合治理矿井顶板水害。结果表明,该方案成功治理露头薄基岩区域顶板水害,消除矿井溃水溃砂威胁。

综采工作面过变薄区“X”形进刀方式的探索与实践

霄云煤矿3煤层由于受古河流冲刷,井田范围内发育大面积的冲刷变薄区,变薄区对综采工作面的生产组织造成较大影响,也是煤质差的主要因素。该文结合1306工作面过变薄区的生产实践,总结出了"X"形进刀方式,在优化生产工艺的基础上最大限度地保证了煤质。

大采高工作面过薄煤区安全回采技术

结合大宁煤矿303大采高工作面薄煤区地质情况,通过采高调整、采煤机及支架调整、采煤工艺调整等技术手段,有效减少了硬矸对采煤机械的磨损,顺利通过了煤层变薄区域,为类似条件工作面回采提供参考。

无线电波透视技术在回采工作面隐伏构造探测中的应用

为确保采面回采安全、掌握61303综采工作面内隐伏地质构造位置及分布情况,采用无线电波透视技术对采面内隐伏构造进行探测,并依据采面实际情况对探测方案、探测流程等进行设计。现场探测发现采面内存在煤层变薄区以及落差在1.5 m以内的断层,回采巷道掘进以及钻探也验证了物探成果。通过在61303综采工作面内进行无线电探测,可提高回采工作面安全生产保障能力。

薄煤层群井田的采区划分及采区巷道布置

以地质构造复杂、煤层赋存状态由煤层群为主的井田所进行的采区巷道布置实例,阐明在薄煤层群井田中合理加大采区尺寸、优化采区巷道布置,有利于降低采区掘进率,提高采区生产能力,增加采区服务年限,保证矿井生产采区的正常接续。

大采高综采工作面过薄煤区回采技术应用

针对五鑫煤矿303综采工作面薄煤区地质情况,通过调整采高、调整采煤机、调整采煤工艺等技术手段,有效减少了硬矸对采煤机械的磨损,顺利通过了煤层变薄区域,为类似条件下工作面回采提供参考。