透射槽波探测不规则工作面内小构造的应用

山西某煤矿属于我国华北型矿井之一,该矿工作面内陷落柱和断层较为发育,严重影响煤矿的安全生产及进度,有必要对工作面内的小构造进行探测。为该煤矿15104不规则工作面安全高效回采,以槽波形成机理及传播规律为基础,根据槽波能量的有无及强、弱,利用槽波透射法进行探测,并采用CT成像技术进行解释。实践表明,透射槽波勘探技术能够对不规则工作面内的小构造进行较准确预测,对矿井安全生产及提高经济效益具有重要意义。

断层群和采空区切割的不规则工作面防冲技术研究

本研究针对冲击地压矿井受断层群及采空区影响布置的1300不规则工作面,分析影响冲击危险的主控因素,并针对性设计冲击危险监测、煤层钻孔卸压和顶板深孔爆破卸压等监测预警与治理方案,确保工作面安全回采。

开采极不规则工作面综采工艺的研究与应用

为解决煤矿资源赋存形状极不规则情况下工作面巷道布置困难、回采率低的问题,济宁三号煤矿研究分析后采用了梯形、旋转工作面等多种特殊布置形式。通过43下07工作面的实际应用,表明工作面特殊布置形式在综采工艺实现上是可行的,且具有巷道工程量少、系统简化、回采率高的优点,为形状不规则情况下工作面采用综采工艺、优化巷道布置拓宽了设计思路,具有较好的推广前景。

断层夹持型不规则工作面冲击地压成因与防控

为有效防治断层夹持不规则工作面冲击地压,建立断层诱发冲击力学模型分析断层冲击地压成因,得到不规则工作面的侧向的支承压力表达式分析其冲击地压成因;采用数值模拟和理论分析原岩应力、构造应力、采动应力对冲击地压发生诱发机制,得到断层夹持与不规则双因素耦合工作面冲击地压成因和断层与工作面冲击地压显现特征。提出断层夹持型不规则工作面冲击地压耦合防控原理与技术体系。针对具体煤层地质和开采条件,采用以硐室为基础,以注水和爆破钻孔为主要措施形成连续缺陷体的整体防控技术,以断层区和不规则区和不规则煤柱区防控措施为主的局部防控技术的缺陷防控的整体防控技术进行了现场实践,验证了缺陷防控技术体系的有效性。

不规则工作面开采矿震活动规律及其致冲风险控制研究

针对不规则工作面开采期间矿震频繁问题,以陕西某矿21306工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实践等方法,分析了21306工作面上覆岩层破断特征及开采期间围岩应力分布特征,研究了不规则工作面开采矿震活动规律,优化了降载释能的矿震致冲风险控制方案。结果表明:35 m的区段煤柱可一定程度上制约两工作面覆岩协同运动,21306工作面开采期间覆岩结构呈“O-X”型破断结构,与相邻采空区形成对称长臂T型结构;工作面推进过程超前区域及运输大巷侧应力影响范围不断扩大,以区段煤柱区域应力集中程度最大,回采至480m时垂直应力最大,已达到54.67 MPa,约是回采前垂直应力的1.41倍;随着工作面推进形成“刀把型”不规则结构,工作面缩面拐角区域应力集中程度明显较高,工作面缩面后降低了对运输大巷的影响;工作面开采期间震源事件主要分布于回采工作面前方,强矿震主要集中在工作面开采缩面区域、见方区域,且强矿震主要发生在工作面前方50 m及底板上方22~74 m范围内;强矿震诱发力源主要由关键层破断引起;实施了降载释能的矿震致冲风险控制优化方案,有效降低了强矿震的发生频次,保障了工作面后期的安全回采。

不规则工作面安全高效回采技术实践

夹河煤矿受复杂地质条件影响布置的不规则综采工作面在推进中采用逐步减架、调采、补掘巷道等回采工艺,实现了复杂地质条件下不规则综采工作面的安全高效回采,提高了煤炭资源采出率,减少了区段煤柱损失,提高了工作面单产。

不规则工作面综合物探设计施工方法研究

煤矿工作面布置过程产生的三角煤、地质复杂地区沿断层等地质构造圈定的工作面、采掘生产遗留的煤柱工作面,均会产生相对不规则的工作面。本文以羊东矿为例通过对比不规则工作面和规则工作面形态之间的区别,结合综合物探常用的瞬变电磁和无线电波坑道透视探测原理及现场施工技术,从理论出发完成初步设计,后依据现场实际施工条件来设置物探布置形式,保证工作面防治水和地质工作要求,为煤矿安全生产提供保证。

临近断层构造带不规则工作面开采诱冲机制研究

针对临近断层构造带不规则工作面开采期间容易诱发严重冲击地压显现难题,通过现场调研、理论分析、数值模拟和矿压观测相结合的方法,对7447不规则工作面回采期间覆岩破断特征及其诱冲机制进行了研究。结果表明:在静载作用下宽工作面段较窄工作面段的巷道更容易发生破坏,且临近断层构造带侧的运输平巷相较于轨道平巷更容易发生变形破坏;宽工作面段较窄工作面段更易在采空区上方形成破坏高度更大的梯形体结构,此时覆岩中厚硬关键层发生破断而形成剧烈动载扰动。现场支架工作阻力随工作面回采推进距离变化规律进一步揭示了不规则工作面开采诱冲机制,为具有类似工程背景的冲击地压研究奠定了基础。

不规则工作面开采地表沉陷线积分预计方法

沉陷预计方法对于预判煤层开采诱发的负面影响十分重要。概率积分法是开采沉陷预计的重要方法,但对于不规则工作面开采,其预计精度有待提高。本文针对这一问题,利用格林公式(Green formula)对概率积分法公式进行积分转换,将对工作面的积分转换为对采区边界的线积分;将边界简化分割为多条直线段,分别对各直线段作积分计算;通过叠加计算完成地表任意点及地表沉陷盆地移动变形预计;最后基于某实例进行了应用研究,验证了本文方法的有效性,相比概率积分法,本文提出的线积分法预计精度提高了23%。

大倾角煤层不规则工作面支承压力演化特征

针对大倾角煤层不规则工作面围岩控制难题,结合大倾角煤层工作面开采特点,构建了大倾角煤层不规则工作面数值计算模型,开展了不规则工作面在不同倾角条件下支承压力动态演化规律研究。结果表明:不规则工作面走向与倾向支承压力动态演化过程具有一致性,不规则工作面上中下不同区域支承压力形成与演化过程受煤层倾角影响表现出不一致性;工作面衔接段10~40 m内支承压力呈现过度集中的特点;受煤层倾角影响,工作面中部超前支承压力最大;工作面超前支承压力演化经历了5个阶段;走向推进至70 m和140 m时,超前支承压力出现峰值。

不规则工作面沉陷预计三角剖分算法研究

为解决已有不规则工作面沉陷预计方法的不足,对不规则工作面积分区间的三角剖分方法进行了研究,推导了不规则工作面二重积分过程中各三角形积分域上下限的确定公式;顾及到不同三角形形状及坐标系的相互转换,设计了不规则工作面的三角剖分算法;基于该算法,利用MATLAB软件开发了预计程序,该程序可对缓倾斜任意工作面开采进行地表沉陷预计,可对预测结果进行直接处理而不必采用第三方辅助软件,并且实现了预测数据的实时可视化。

不规则工作面矿压观测技术

基于矿山压力控制理论,针对大淑村煤矿4106不规则工作面,研究分段分期矿压观测技术,制定不规则工作面的矿压观测方案,为不规则工作面的矿压观测提供理论与实践依据。

不规则工作面沿空留巷分区开采技术实践

百善煤矿采用沿空留巷分区开采技术将669不规则工作面划分成4个小工作面,逐一成功回采。文章介绍了沿空留巷分区采煤工艺、采取的安全技术措施及取得的技术经济效果。

复杂条件下不规则工作面缩采技术

针对平煤六矿戊9-10-22170综采工作面风巷在接近缩采区段时,顶板压力大且破碎、支架的回撤难度较大等问题,在回采过程中采取了一次性回撤2架支架的方法进行缩采,并研究了工作面缩采技术、工作面出架准备工作、工作面出架技术以及工作面装架技术等。结果表明:该技术不仅可以有效控制顶板,而且加快了顶板破碎区域工作面的推进度,取得了良好的经济效益。

深部沿空不规则工作面冲击危险源辨识

为了研究沿空不规则工作面开采过程中的冲击危险因素,运用冲击危险源辨识法与多因素耦合法对5305工作面冲击危险性开展了研究,研究结论对沿空不规则工作面采取针对性冲击地压防治措施具有指导意义。

复杂条件下不规则工作面安全开采技术应用

以孔庄煤矿Ⅲ5采区7301综采工作面为例,应用过断层、过老巷期间的连续旋转调面及缩支架、运输机槽板技术,解决了工作面旋转调面问题;采取两道采空区侧增加单体液压支柱排数的同时铺设金属网进行挡矸,运输巷铺设排水溜槽,并在转弯点施工水仓,加强排水清淤工作,解决了大倾角俯采两道窜矸、转弯点积水严重问题;在工作面应力异常区施工10 m深钻孔进行深孔卸压爆破,解决了应力异常区可能透发冲击地压事故的问题。

深部大倾角高应力不规则工作面综采技术实践

孙村煤矿针对2221工作面大倾角、高应力、不规则的特点,优化"三机"配套,采用快速增加支架、设备防倒防滑、安全控制顶板、防片帮防飞矸、过断层技术,成功实现深部中厚煤层一次采全高高回收率开采,取得良好的经济效益。

七五生建煤矿不规则工作面综采技术

介绍了七五生建煤矿不规则综采工作面推进中增加支架和对接技术,实现了不规则工作面综采工艺正常运用,并提高了煤炭资源的采出率。

不规则工作面悬移支架快速安装拆除技术研究

随着百善煤矿资源枯竭矿井进入转型开采,剩余块段地质构造越来越复杂,开采技术条件差,工作面多为不规则块段,面长较短,可采储量小,工作面拆除安装频繁。ZH2600/22/32Z型整体顶梁组合悬移液压支架是百善煤矿首次引进的新型支架,适用于不规则工作面的使用,具有结构简单、操作灵敏、维护便捷等特点,可提高机械化水平,降低职工的劳动强度,增加作业空间和安全系数。

极不规则工作面回采技术研究

通过对工作面过断层、过老巷、缩面、调斜技术进行研究、分析,结合巷道支护、端头以及两巷超前管理,总结出极不规则工作面快速回采的技术应用成果,实现了极不规则综采工作面的高产、高效,为矿井产量的稳定提供了保障。