千米埋深单翼矿井通风系统改造及效果分析

陈蛮庄煤矿为千米埋深单翼开采矿井,由于部分巷道风速超限,通风能力不足,矿井通风网络等存在问题,不能满足安全生产需求,需要进一步优化。通过科学选用主要通风机等进行优化,解决了西翼轨道大巷进风困难、风速超限等问题。矿井总进风量增加了2548 m^(3)/min,实现了矿井通风系统安全可靠运行。

千米埋深矿山压力在线监测系统的应用研究

采用国内最新的工作面矿山压力在线监测系统,分析了唐口煤矿在采深大、井下环境恶劣情况下的矿压显现情况,并在大量现场实测数据基础上,总结了千米埋深矿压显现规律,可为类似工作面巷道支护提供参考。

基于FLAC^(3D)的千米埋深的煤层底板影响深度模拟

在获取力学参数的基础上,基于FlAC3D建立了底板突水渗流-损伤耦合数值模型。确定了12煤层底板破坏深度范围,分析了水压、开拓进度(100m步距)对破坏深度的影响。研究成果认为,范各庄12煤的底板影响深度随着开采的步距的加大发生有规律的变化,在开采20a时,底板影响深度达到23m左右,这与范各庄矿的12煤底板的影响深度为18m的实际非常接近,为该矿的后续开采提供科学依据。

千米埋深工作面煤层合并区应力演化与防冲技术

煤层合并与分叉是诱发冲击地压的重要因素,合理确定煤层合并区应力分布规律与影响范围对冲击地压防治意义重大。以张双楼煤矿千米埋深煤层合并区工作面为工程背景,采用数值模拟与现场微震监测,研究了煤层合并区域采动应力演化规律与冲击危险监测预警方法。结果表明:煤层合并区超前影响范围约为100 m,而滞后影响范围约为80 m;工作面在煤层合并区回采时的峰值应力大于正常煤层,且合并区煤厚越厚,峰值应力越大。工作面接近合并区时应力梯度最大,冲击危险程度最高;进入合并区后随着底煤厚度变大,应力缓慢上升,应力变化梯度小,整体冲击危险程度较高,但冲击危险性变化不大;出合并区后一定范围内应力集中程度依然较高,具有明显的滞后性。基于微震监测系统,提出了采用冲击变形能作为煤层合并区冲击危险的预警指标,确定了预警临界值,进出合并区的监测预警结果与数值模拟以及现场矿压显现具有较强的一致性。针对合并区底煤范围大的特点,提出了合并区超深穿层底煤卸压-注水与顺层钻孔卸压相结合的防冲技术方案,实现了工作面底煤的全覆盖卸压处理,取得了显著的防冲效果,保证了工作面的安全高效回采。

四位一体法封堵千米埋深微型隐伏导水陷落柱技术

九龙矿15423N工作面在回采过程中发生采空区滞后底板突水,依据采前所进行的水文地质工作以及该面发生突水后的特点,研究制定了治理突水方案,经治理钻探探测资料证实:该面煤层底板下发育的隐伏微型强导水陷落柱,是导致该面发生突水的主要原因,分析研究了陷落柱大埋深、大流量、高承压的特点,研究制定了骨料灌注、骨料胶结、通道截流、水源加固四位一体法堵源封顶截流的综合治理陷落柱技术,快速高效地根治了陷落柱水害,消除了水患。

千米埋深煤层注水防治冲击矿压技术

结合唐口煤业公司冲击矿压危险区域分布现状,采用煤层注水技术防治千米埋深煤层综采工作面冲击危险,不仅有效解除冲击危险性,还起到了很好的降温、除尘作用,为类似深井冲击矿压的防治工作提供了指导,具有推广价值。

厚表土层千米埋深口孜东矿井开拓设计研究

为了研究厚表土层千米埋深矿井开拓设计,实现现代化矿井的安全高效高产,在分析两淮矿区具有代表性的厚表土、高地压、大埋深的口孜东井田地质特征后,从开拓方式、井口位置选择、开采水平划分、开拓大巷布置、采区划分、煤层开采顺序等方面研究了口孜东矿井的开拓设计,该研究成果对厚表土、高地压、大埋深等同类型矿井设计具有一定的指导意义和参考价值。

复杂地表千米埋深煤层三维地震勘探方法

为查明XJL煤矿深部区煤层赋存形态和地质构造,对该区域进行了三维地震勘探。该区域三维地震勘探难点为煤层埋藏深、地表复杂、勘探程度低、16煤资料品质差、分辨率低及信噪比低等,针对以上难点,采集过程采取了优化观测系统、Goody GIS结合Klseis软件指导实施特殊观测系统及深井小药量激发等措施;处理过程重点做好了反褶积、去噪及偏移环节;解释过程采用面、块、体结合的综合解释方法,重点做好时深转换速度的分段计算。本次勘探查明了新生界底界起伏形态及3煤层赋存形态,解释了67条断层。经钻探验证,解释成果精度较高。

毗邻高铁千米埋深采空区工程勘察及影响研究

研究目的:采空区严重制约和影响着铁路工程选线、建设及正常使用.我国针对高速铁路千米级埋深采空区的勘察技术与工程影响评价方法还有待进一步探索与实践,本文以某高速铁路毗邻古城煤矿千米埋深采空区为实例,通过煤矿采掘工程资料收集、地表调查、可控源音频大地电磁和宽线地震反射两种深源物探探测,以及InSAR解译等多种综合勘察技术,查明超深埋采空区空间位置及边界条件;经采空区岩移边界角综合选取、影响范围计算、地表变形时效性分析及变形监测验证,综合分析评价采空区对工程的影响.通过研究可完善采空区的综合勘察技术及影响分析方法.研究结论:(1)采掘工程资料收集、现场调查、深源物探探测,以及InSAR解译等多种勘察方法,获取的采空区边界具有较好的一致性、符合性;(2)千米级埋深采空区岩移边界角宜采用实测法、规范法、工程类比法与概率积分反演法等进行综合选取;(3)采空区地表变形时空效应分析及变形监测验证结果表明,采空区已进入稳定阶段,已基本不影响铁路工程安全稳定;(4)本研究结论可为超深埋采空区工程勘察及影响评价提供参考.

千米埋深特厚煤层综放开采顶板导水裂缝带探测技术研究

高家堡煤矿101工作面放煤期间可能出现局部放煤超高,导致导水裂缝带发育高度增加,可能波及到白垩系洛河组上段强含水层。由于洛河组上段富水性强,为避免引起防治水事故。采用微震监测技术,实现实时监测工作面回采期间的顶板覆岩破坏变化规律,从而确定工作面回采后的顶板导水裂缝带发育高度。

邢东矿超千米埋深排水系统硐室群支护技术研究

邢东井田资源埋藏较深,采深由600来到接近1300米,深部采区排水系统水平标高-1135m^-1186m,随着矿井开采深度的增加,采区硐室群布置于超千米埋深大地压高应力环境中,使得大地压支护成为制约深部开采的瓶颈。为解决这一瓶颈问题,我们对该排水系统硐室群不同巷道选择了不同的高强度支护方式,很好的控制了巷道囤岩变形,保证了硐室群的稳定及安全。

千米埋深综采面合理配风的研究与应用

通过对唐口矿的千米埋深的地质条件的分析，具体研究了采煤工作面介温度与风量之间的研究，具体阐述了在冰制冷前光靠调节风量来调节温度和冰制冷后调节风量的参数分析，最后得出结论，对采用冰制冷降温前后温度、瓦斯与风量的关系进行了研究，通过理论分析、现场测试等方法，确定了冰制冷前的最优风量和冰制冷后的最优风量，为保证矿井的安全、稳产、高产奠定了基础。

千米埋深工作面深孔爆破卸压技术应用

平煤股份十二矿己15-31010采面埋深超过千米,属于瓦斯突出工作面,为解决里段200m未进行保护层开采地应力大的危害,采取深孔松动爆破技术卸压,通过对爆破孔孔深、孔间距及每孔装药量及封孔技术的分析应用,探索出利用深孔松动爆破技术对治理地应力危害的方法,为千米埋深瓦斯突出工作面安全回采找到新途径。

千米埋深严重突出特厚煤层立井井筒揭煤时消突技术

立井井筒揭穿突出煤层一旦发生突出,易造成人员伤亡,损坏井简装备、甚至使井筒报废。鹤煤集团三矿新副井井筒揭煤时,采取预抽煤层瓦斯及深孔预裂爆破增加煤层透气性等措施,使煤层内瓦斯含量短时间内快速释放出来,消除了突出危险,缩短了突出煤层揭煤工期,确保了深井严重突出煤层安全快速揭煤。

千米埋深巷道精确贯通技术研究

千米埋深巷道贯通主要难点在于导线点位移量大,导线精度难以保证,从而对巷道的精确贯通带来了困难。本文根据华恒矿业有限公司-1000 m水平西大巷贯通工程的成功经验,分析研究动压显现下巷道高精度贯通技术。

大埋深高承压水双层结构底板破坏机理及应用研究

平煤矿区首次开采近全岩下保护层工作面用于解放其上部受瓦斯突出威胁的己组煤炭资源,近千米埋深开采近全岩层势必加大底板破坏深度,一旦扰动隔水层内L5弱富水性含水层形成寒灰水间接补给通道,影响工作面底板安全稳定。为此首先建立双层结构底板塑性滑移线场理论模型,推导出三种工况下双层底板最大破坏深度解析解;然后通过自主设计的孔隙水压力(弹簧)和地层有效应力(千斤顶)协同工作的相似模拟试验平台,基于数字图像相关技术模拟分析了采场顶底板变形形态和破坏特征;最后使用钻孔应变测量方法在平煤十二矿己_(15)-31040近全岩工作面开展底板破裂发育形态现场监测。结果表明:采用双层结构底板塑性滑移线场理论计算出己_(15)-31040近全岩工作面底板最大破坏深度为16.59 m;相似模拟试验揭示了底板破坏集中于开切眼及工作面两端,具有明显滞后破坏特征,最大破坏深度为17.8 m,工作面推进159.9 m进入充分开采后,底板应力逐渐恢复;现场实测结果显示底板岩体在工作面前方7.9 m出现压剪滑移破坏,工作面推过钻孔前后底板分别表现出压剪和拉剪破坏,底板最大破坏深度介于16.5~18 m。现场实测与理论计算和相似模拟试验结果较为吻合,研究成果有利于推动大埋深、高承压煤岩层开采底板水害防治技术的进步。

千米埋深巷道围岩控制技术的数值模拟

华丰煤矿属于典型的千米深井巷道,采用FLAC3D软件建立了三维数值计算模型,设计了6种典型的巷道支护方案,结合巷道围岩破坏特征分析了千米埋深巷道围岩支护方案及支护参数,结果显示全断面锚注支护具有全断面支护、变形小等优点,是一种非常合理的支护方案。

高应力千米埋深综掘煤巷全锚索支护技术研究

本文对工程基本情况概述后,对高应力千米埋深综掘煤巷全锚索支护设计实行分析,对高应力千米埋深综掘煤巷全锚索支护技术的应用和效果进行研究,主要目的为有效发挥出高应力千米埋深综掘煤巷中,全锚索支护技术的最大作用,保证整体支护效果。

协庄煤矿-850西大巷埋深超千米软岩巷道变形控制

通过对协庄煤矿-850西大巷软岩物理力学性质测试、分析以及围岩应力研究,得出非均质高应力软岩巷道的变形机制以塑性扩容为主,物化膨胀以及结构变形的影响相对较小;以塑性扩容为主的软岩巷道最为有效的加固方式就是对塑性区进行注浆加固,以控制其塑性变形。进行了加固支护试验,同步进行矿压观测,施工结果达到了预期目标。研究成果可以为相似工程的深井软岩支护提供借鉴。

埋深超千米工作面松动爆破卸压消突技术实践

为有效预防埋深超千米回采工作面出现以地应力为主导的煤与瓦斯突出事故,对松动爆破卸压消突技术原理进行分析,指出松动爆破位置应控制在工作面应力集中带;对松动爆破前后瓦斯涌出情况、煤体的物理力学性质、生产效率等进行了对比分析。研究表明,采取松动爆破卸压消突技术,能够有效地降低工作面前方煤层瓦斯含量,提高煤体抵抗煤与瓦斯突出的能力,降低防突测试指标最大值,减少割煤期间瓦斯涌出,提高生产效率。