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。

煤层合并区冲击地压防治技术

以张双楼煤矿74102工作面为工程背景,分析得出煤层合并区导致底煤厚度增加,是影响工作面冲击危险的重要因素,提出了对煤层合并区底煤实施超深孔卸压注水联合卸压、深孔爆破卸压、大直径钻孔卸压技术相结合的综合防冲技术,并制定了合理的技术参数。对合并区底煤进行综合卸压后,合并区内以小能量为主的矿震震动次数显著增多,验证了卸压参数的合理性,表明防冲卸压显著减小了应力集中和大的能量积聚,降低了冲击危险性,保证了工作面的安全回采。

煤层合并区工作面底煤深孔注水防冲技术研究

张双楼煤矿74102工作面东北部出现7煤、9煤煤层合并,造成底煤厚度增大,冲击危险性增加。针对工作面范围底煤卸压技术难题,提出了煤层合并区工作面底煤超深孔注水卸压耦合防冲技术,研究了张双楼煤矿煤层注水物理力学性质、破坏模式与含水率之间的关系,得到了最佳注水参数。现场微震监测表明,工作面底煤注水卸压后,小能量为主的矿震震动次数显著增多,大能量震动事件减少,验证了卸压参数的合理性,降低了冲击危险性,保证了工作面的安全回采。

基于测井曲线的煤层对比划分及煤层合并成因分析

为了准确对比和划分某井田主采煤层,掌握主采煤层赋存和空间展布规律,在对煤田钻探、测井资料收集整理和分析的基础上,利用不同煤层组合具有不同测井物性响应特征的特点,根据各煤层测井曲线的异常形态响应特征,对合并煤层进行了对比和划分。结合煤层煤质特征与沉积环境的关系,绘制等值线图和沉积断面图,进而分析含煤地层沉积特征,探究主采煤层合并的成因,最终认为井田内成煤基底的差异沉降是造成煤层合并的主要原因。

王行庄煤矿煤层合并的分析判定

通过对王行庄煤矿煤层合并的分析判定,阐述了煤层合并分析判定的有效方法和经验,并对煤矿地质工作提出了建议。

涡北煤矿近距离三软煤层合并综放开采技术

基于涡北煤矿主采81,82煤层松软、且层间距小,2层煤之间有一层平均厚度为1.54 m夹矸特点,根据顶煤放出散体介质流理论和对近距离煤层间夹矸的点载荷与煤岩注水力学性质试验结果,采用了2层煤合并一次性采出的综放开采技术。并研究了该技术开采三软近距离煤层的围岩控制、放煤工艺、瓦斯治理、综合防尘等技术。结果表明,近距离合并煤层开采中,大采高特殊放顶煤支架配合煤层浅孔注水技术能够有效地控制松软煤层的片帮、冒顶,合并综放开采工艺适合于极软近距离特点的煤层。

屯兰矿合并煤层放顶煤开采巷道布置方案分析

屯兰矿8、9煤层间存在1～2层厚度在0．1～2．4m的夹矸层，为了采用放顶煤开采，文章研究分析了夹矸层对8、9煤合并层冒放的影响，并为了解决传统放顶煤开采巷道布置存在巷道浪费的问题，提出采用错层位巷道布置，错层位巷道布置具有回采率高、巷道易于掘进与维护、自然发火区域减少以及利于19°条件下的设备稳定性等优势。

基于地震反演技术的煤层分叉合并识别

地质冲刷等原因造成的煤层厚度变化及分叉合并给煤矿设计及安全开采带来重大影响。传统的地震解释由于其频率限制,对较薄的煤层分叉合并分辨较差。利用基于测井约束模型的波阻抗反演方法,在进行精确井震标定的基础上,进行了新景矿区煤层波阻抗反演,并在得到的波阻抗数据体上识别出了15~#煤及15_x~#煤的分叉合并现象。对煤层厚度进行精细解释,其结果与钻孔揭露的结果相符,证明了反演技术对于煤层分叉合并识别的有效性。

利用岩性反演技术分析煤层厚度变化及煤层分叉合并边界

煤层厚度及煤层分叉合并直接影响着煤矿综采、综放工作面的布设及开采工艺的选择。在地震勘探中,岩性反演技术越来越多地被应用于解释煤层厚度及岩性变化领域。介绍了地震岩性反演技术的原理,并结合实例对岩性反演成果进行分析,解释了煤层厚度变化和分叉合并边界。

浅谈同家梁矿分岔合并煤层的开采方法

介绍了同家梁矿分叉合并煤层的地质概况,分析了开采时遇到的穿层和留顶煤开采的难题,从复合层顶板摧垮型冒顶的机理出发,提出了开采时应采取的措施。

复杂条件下合并煤层开采方式的可行性研究

由于原有开采工艺及设备的影响,当前水峪煤矿开采合并煤层时的资源回收率受到限制。因而针对水峪煤矿合并煤层的地质赋存特征,从技术角度对分层开采、放顶煤开采、一次采全高的三种采煤工艺进行可行性分析;三种工艺虽均可行,但从安全、经济综合考虑,放顶煤开采要优于分层开采和一次采全高开采。

特厚煤层分叉合并区放煤方式适用性分析与优选

针对复杂结构特厚煤层分叉合并区域放煤方式选择困难的问题,通过顶煤厚度探测、GDEM数值仿真分析和工作面实测综放开采指标,得到特厚煤层分叉区和合并区的2个煤层赋存地质模型,建立颗粒动力学数值模型,实测不同放煤方式的顶煤放出率。研究结果表明:不同放煤方式条件下的含矸率相差较小,但是顶煤放出率差异较大;顶煤厚度不大于5m时单轮间隔1架的放煤效果最优,顶煤放出率为63.5%,较其他2种放煤方式高2.2%;顶煤厚度大于5m时多轮顺序放煤效果最优,顶煤放出率为74.9%,较其他2种放煤方式分别高5.0%和1.4%;现场试验中多轮顺序放煤较多轮间隔放煤的顶煤放出率高约7%,数值模拟和工程试验的结果一致性较好。优化后的放煤方式提高了顶煤放出率,为沙坪矿后续综放工作面和周边矿井提供了放煤方式优化模型。

利用三维地震勘探资料进行煤层分岔合并区的解释在某煤矿的应用

本文利用实际地质参数的理论模型做指导与实际剖面上的反射波特征相结合的方法,并通过实例依据煤层的相位、能量及频率变化情况进行了煤层分岔合并区段的解释,业主依据地震资料的解释成果初部掌握了本区5-2、5-2下煤层分岔合并的区域及范围。为采场的布置以及采煤方法的选择提供了的地质依据。

合并煤层综合机械化一次采全高工作面的设备配套研究系统分析

针对合并煤层条件下一次采全高工作面的矿压规律与地质条件,确定合理的开采工艺,选择匹配的液压支架、采煤机、刮板输送机,验算所选设备的技术可行性、安全可靠性、经济合理性。

浅论甘肃省陇东地区煤层反射波组分叉合并现象

甘肃省陇东地区是甘肃省重要的煤炭基地,位于鄂尔多斯盆地南部。该地区主要含煤地层延安组基底不均衡,煤层厚度变化大,出现煤层分叉合并、变薄等现象,在时间剖面上表现为地震波同相轴发生分叉合并现象。通过分析陇东地区的地震地质资料,总结波组特征对应的规律。

基于微震监测的大埋深缓倾斜厚煤层底板破坏规律研究

以九龙矿为背景,利用微震监测技术对该矿15249S工作面进行长期动态实时监测,针对底板微震事件频次、累积能量与推进距离、破坏深度进行相关度分析,揭示了底板破坏带的空间分布特征,确定了底板破坏深度及破坏范围。结果表明,微震事件以近煤层弱事件为主,底板事件个数大于顶板事件,上顺槽底板事件个数大于下顺槽底板事件;受开采扰动影响,15249S工作面底板破坏程度逐渐加深,最终形成2个破坏带,在走向上呈“倒双峰”式分布;底板破坏深度总体上与微震事件频次及微震事件累计能量成正相关,底板最大破坏深度为25 m,无突水危险。研究结果为九龙矿现场安全生产提供支撑,并对类似大埋深缓倾斜煤层开采提供参考。

利用三维数据体数据衍生的振幅类、频率类、波形类曲线进行煤层结构分析解释

目前,三维地震勘探手段在解决煤层赋存形态、构造等方面已经被煤炭勘探、开发领域广泛采用和认可,在解决煤层厚度、结构方面也做了许多有益的卓有成效的工作,本文仅就山东省济宁二号煤矿二采区、十一采区利用三维地震勘探技术,通过振幅类、频率类、波形类曲线等物性特征进行煤层结构预测,对煤层合并区、分叉区、冲刷区解释进行了有益的尝试,并取得了较好的效果。

深部煤层分叉合并区采动应力演化机理及控制技术

针对深部煤层分叉合并区工作面前方煤体中应力集中程度增大对煤矿安全开采的威胁,以张双楼煤矿74104工作面为工程背景,综合采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,对工作面进、出合并区域时的采动应力演化机理进行了研究,结果表明:7~#、9~#煤层间距小于等于15 m时,工作面前方煤体应力集中程度明显降低;推入合并区域时,超前支承压力峰值呈先稳定后减小、再小幅增大后保持稳定的趋势;推出合并区域时,超前支承压力峰值呈先稳定后小幅减小、再增大后保持稳定的趋势;模拟分析了在峰值升高区域实施煤层注水软化措施,进、出合并区域时最大峰值分别由56.85、58.41 MPa减小至48.11、48.46 MPa,可有效降低工作面前方煤体中应力集中程度。最终对峰值升高区域采取了煤层注水软化措施,显著降低了垂直应力集中程度,解决了自正常区域向合并区域回采时煤壁片帮等问题,有效保障了74104工作面煤层分叉合并区安全高效生产。

明珠二号勘查区9号煤和10号煤定名之探讨

通过对明珠二号勘查区9号煤和10号煤厚度变化的沉积过程分析,以其物性特征和邻区的煤层合并事实为佐证,相互阐明了9号煤和10号煤本身就是同一层煤在本区的分叉,探讨它们的定名是否应该是9号煤的上下分层。

深部复杂条件下多段强冲击综采工作面防冲技术应用

结合张双楼煤矿74102工作面的基本情况,通过整体定性、分段定级和综合评价的方法判定工作面冲击地压危险状态及各区段冲击地压危险程度,采用大直径预卸压、顶板深孔预裂爆破、煤层高压注水、煤层合成区底板卸压等综合防冲技术,经过微震系统监测数据分析和现场观测,该技术防冲效果较好。