含夹矸厚煤层地面定向钻预注浆围岩改性及巷道支护技术研究

为解决复杂地质条件下,巷道掘进期间施工难,工序复杂等问题,以淮北矿业信湖煤矿818里机巷为工程背景,提出了利用地面定向钻预注浆技术对巷道围岩进行掘前治理的方案,运用FLAC^(3D)软件模拟了注浆前、后巷道开挖后围岩变形特征,并在现场注浆试验后,通过钻孔窥视的手段,观察了浆液在围岩中的扩散情况;结合巷道的地质条件及施工特点,确定了夹矸顶板巷道的支护形式,并对注浆区域与非注浆区域进行长期持续性的矿压监测。结果显示:同一支护形式下,治理区域相较于非治理区域,两帮移近量和顶板下沉量分别降低了31.82%、36.77%,证明了地面定向钻预注浆围岩改性技术,对加强围岩自承载性能,提高巷道稳定性具有良好效果。

含夹矸厚煤层综采工作面托夹矸回采工艺优化

以官地矿18502含夹矸厚煤层工作面为研究对象,针对跟直接顶回采时存在的回采效率低、丢煤多、煤质差、矸石量大等问题,按照“分层分段、先托后放”的调整策略及正规循环作业顶板控制思路,提出托夹矸回采工艺优化技术。实施该技术后,煤质灰分降低了3.4%,含矸率降低了5.7%,硫分降低了20%,该工作面多回收原煤22万t,达到了安全、环保的目标。

含夹矸厚煤层综放开采顶煤运移规律数值模拟

根据鹤岗富力矿含中位厚夹矸煤层地质条件及煤的赋存状况,应用RFPA2D数值模拟软件分别对-450南18-2工作面含0.5、1.0、1.5 m厚夹矸开采煤体的运移情况进行数值模拟。结果表明,采动过程中,上部顶煤垂直方向的位移量均大于下部,而下部顶煤始动点距工作面的距离均大于上部。夹矸层强度与煤层强度既定情况下,工作面顶煤的运移规律及破碎程度均与含夹矸层的厚度相关。含1.0 m厚夹矸顶煤总位移量大于含0.5、1.5 m厚夹矸顶煤总位移量;含1.0 m厚夹矸顶煤比含0.5、1.5 m厚夹矸顶煤破碎充分。该研究为含夹矸条件下厚煤层综放开采冒放工艺的确定提供了依据。

含夹矸厚煤层综放开采顶煤冒放的数值模拟

一、工作面的地质条件 8102工作面是涡北矿首采工作面。81、82煤采用联合综放开采，跟82底板回采，工作面平均割煤高度为2．7m，平均放煤高度为6．11m，工作面采放比为1：2．26。煤层赋存较稳定．为黑色粉末状、碎块状，黑色条痕，玻璃光泽，半亮、光亮型，局部含少量黄铁矿颗粒。81、82煤之间有一层厚0．8～2．0米的夹矸，平均厚1．54米，岩性为泥岩，粉砂质泥岩。

含硬夹矸厚煤层一次采全高综放开采实践

本文介绍了东滩煤矿在含硬夹矸厚煤层中实施一次采全高综放开采的具体实践,由于在实践过程中组织合理、问题发现及时、采取措施得当,工作面推进迅速,产量稳步提高,实现了高产高效。

含多层夹矸厚煤层综放开采顶煤变形规律研究

以铺龙湾煤业5102工作面为研究对象,采用理论分析结合COMSOL数值模拟方法,对含夹矸厚煤层开采过程中顶煤变形破坏机理、开采后煤岩层应力、塑性变形情况及位移变化进行研究。研究表明:含多层夹矸厚煤层进行开采后,煤层上覆煤岩层或夹矸层失去支撑作用,上覆煤岩层的变形破坏不断向上传递,一段时间后,放顶煤采动区域内应力重新分布;采动范围对含夹矸煤层变形特性具有重要影响,开采15 m后,含夹矸煤层开始出现塑性变形区,夹矸层向下产生凸起,变形范围约为7 m,开挖到25 m时,煤、夹矸层塑性变形区充分变形,变形范围增大到12 m左右,表现为开挖距离越大,塑性变形范围越大,垮落程度越大;开采距离越大,产生的位移量越大,工作面开挖5 m时,上覆岩层向下产生位移约0.25 m,当开挖到25 m时,上覆岩层产生位移约4.1 m,煤层采动后产生位移区域总体呈“V”形分布。

东滩煤矿含夹矸厚煤层综放开采实践

通过４３上０２工作面现场支架受载测试和矿压显现特征的观测、分析，以及通过夹矸厚度变化对顶煤冒放性的影响观测，采取相应的技术措施，成功地回收了该工作面３上Ａ煤，消除了不安全隐患，提高了资源采出率，并取得了明显的经济效益，为类似条件下的回采积累了经验。

提高含夹矸厚煤层综采放顶煤采出率的途径

该文针对东滩矿主采 3煤层含有夹矸的特点 ,分析了综放开采的煤炭损失 ,提出了提高综采放顶煤采出率的措施。

厚夹矸顶煤放出率计算方法研究

针对含厚夹矸放顶煤开采的顶煤放出率难以计算的现状,本文以淮北朱仙庄煤矿Ⅱ863工作面为研究背景,采用散体介质流相似模拟试验以及顶煤放出率现场测定试验,研究了不同层位的顶煤回收率,并分析其运动规律,研究结果表明:相似模拟试验中顶煤平均放出率78%,现场试验顶煤平均放出率77.8%;不同层位顶煤放出率呈现“两头低中间高”的规律;该研究不仅实现了含厚夹矸顶煤放出率的计算,还为结构复杂的厚夹矸顶煤开采提供了科学依据。

含夹矸厚煤层沿空巷道围岩稳定性及支护技术研究

为保障含夹矸厚煤层综放沿空巷道的稳定性,确保工作面的安全高效开采,采用数值模拟分析了不同夹矸条件下沿空巷道围岩的应力分布、塑性区分布以及巷道围岩的位移。研究表明:夹矸的存在破坏了巷道围岩的连续性,使得围岩稳定性较差;厚层夹矸条件下,巷道围岩较稳定;当夹矸硬度与煤层硬度相近以及夹矸位于巷道顶部时,巷道围岩稳定性相对较好。在此基础上,提出了合理围岩控制技术,确定选用锚网索配合梯形钢带联合支护的方式,并提出了合理的支护参数;通过工程实践2验证了含夹矸厚煤层沿空巷道围岩控制技术的合理性,确保了工作面的安全高效生产。

富力煤矿综放开采夹矸层厚度极限值的确定

本文针对鹤岗富力矿含中位厚夹矸煤层地质条件与煤的赋存状况,夹矸层和工作面液压支架直接接触的实际情况,为保证顶煤的顺利放出,故需要确定夹矸可冒落的极限厚度,进而确定正确的放煤工艺。

含厚夹矸煤层的综放开采

以现场实测资料为基础,采用实验研究和理论研究相结合的方式对开滦范各庄矿含厚夹矸煤层的放顶煤开采进行了研究分析。主要以实验室相似模拟实验为主,对含夹矸复杂结构厚煤层中的2429S综放工作面含夹矸顶煤的冒放性、放煤工艺及放出规律、夹矸层极限厚度的确定等问题进行了论述,并指出了含夹矸顶煤的活动规律和放顶煤开采的技术措施。

厚夹矸煤层分层综采与合层综放经济效益对比分析

以淮北芦岭煤矿8#、9#为研究对象,以技术经济为基础,基于采煤直接成本与洗选成本的综合成本,对比分析了分层开采与合层综放开采之间的差异,同时考虑到开采效率不同的资金动态效益,得出了合层综放开采具有综合效益的优势,指出合层综放可作为芦岭矿合适区段的首选工艺。

厚夹矸煤层分采分运矸石充填采空区技术研究

为解决布尔台煤矿二盘区部分区域存在的厚夹矸影响工作面回采和煤质问题,根据研究区域采矿地质条件,提出了煤矸分采分运工作面回采局部充填设备配套方案,优化了22203工作面分采分运系统布置;利用UDEC二维数值模拟软件对分采分运工作面岩层移动及矿压显现特征进行了研究,获得了充填区域和非充填区域的矿压显现规律;对煤矸分采分运工艺及矸石回填采空区工艺进行了设计,通过计算确定单面最高年产量为228万t。厚夹矸煤层分采分运矸石充填采空区技术工艺既提高了煤炭资源回收率,又减轻了矸石对地表环境的影响,为类似工作面回采提供了参考依据。

综采技术在厚夹矸薄煤层中的应用

目前,薄煤层资源开采价值在节约资源和作为保护层开采方面日益体现,国内外对薄煤层开采也进行了大量研究,但薄煤层厚夹矸问题的研究极少。对某矿薄煤层厚夹矸(煤层厚1 m,夹矸厚2 m)作为保护层开采、运用综合机械化开采时遇到的关键问题进行了研究,通过比较割煤工序认为,先割中间夹矸再割上下分层煤,可大大减少煤中混矸率;运用UDEC数值模拟软件,模拟了割厚1.6,1.8,2.0 m矸时上分层煤稳定情况。模拟结果表明,先割厚度不大于1.8 m矸时,上分层煤稳定性良好。将研究结果运用到该矿33采区首采面,应用效果与模拟结果一致,实现了该工作面安全高产高效综合机械化开采。

多分层厚夹矸放煤技术的研究与实践

为了解决济宁三号煤矿53下09综放工作面多分层含厚夹矸3下煤层的放顶煤开采、提高煤炭回收率难题,采用现场实践研究和理论研究相结合的方式进行了研究分析,以理论分析和生产现场实际应用相结合为主,对多分层厚夹矸复杂结构3下厚煤层中的53下09综放工作面含夹矸顶煤的冒放性、放煤工艺及放煤方式优化的管理及放出规律、夹矸层极限厚度的确定等问题进行了研究,并指出了含夹矸顶煤的活动规律和放顶煤开采夹矸的极限厚度,最大限度的提高煤炭回收率,减少采空区自燃发火率,在实际生产中得到了很好的利用。

坚硬厚夹矸复合煤层安全高效开采关键技术研究

协庄煤矿为提高坚硬厚夹矸复合煤层工作面单产,开展了坚硬厚夹矸复合煤层安全高效开采关键技术研究,首先调研国内外同类煤层开采情况,确定了合理的采煤方法及开采工艺。本文针对确定的开采工艺将设备进行改造升级,提高三机对现场的适应性,使其发挥最大效能,同时对工作面通风方式、综合防尘体系的建立进行了研究,创造了较大的经济效益和社会效益。

厚夹矸煤层工作面岩层移动特征及矿压显现规律

厚煤层中夹矸层的存在严重影响了煤矿的安全高效开采,明确岩层移动特征及矿压显现规律对厚夹矸煤层的分采分运工艺具有重要的指导意义。以神东煤炭布尔台煤矿为研究区域,通过建立布尔台煤矿厚夹矸煤层工作面正常回采及煤矸分采充填数值模型,对岩层移动特征及矿压强度进行分析。研究发现充填回采工艺下超前支承压力影响区域减小50%,应力集中系数减小20%,初次来压与周期来压显现不明显。研究结果为厚夹矸煤层分采分运工艺的工程应用提供了可行的理论指导。

含厚夹矸大倾角复杂煤层较短工作面工艺转换研究

针对长春羊草矿由单体柱放顶煤开采转为综放开采存在的技术问题,通过现场实测分析等方法,与炮采工作面矿压显现规律对比,初步掌握了首个综放厚夹矸大倾角复杂煤层较短工作面矿压显现的基本规律和转为综放后存在的问题,摸清了厚夹矸、大倾角等对顶煤冒放性的影响,为今后类似煤层综放开采提供了经验。

综放工作面复杂顶煤结构厚夹矸放煤技术

针对矿井综放工作面煤层具有复杂顶煤结构的实际问题,通过对工作面开采初期的放煤方法的探索和研究,科学确定放煤方式和操作方法,解决了厚夹矸放煤的困难,对于提高工作面资源回收率,起到了较好的效果。