综采工作面煤层起伏影响因素分析

本文以张家峁矿N15202综采面为例,对综采工作面煤层起伏对生产过程中各环节的影响进行了简要分析,并提出了应对办法。

地震CT反演方法在井下起伏厚煤层中的应用

对于煤层底板起伏较大的综采工作面,常规的二维射线追踪及反演方法会导致矿井地震CT解释结果出现较大偏差。以大同某矿井为例,针对起伏厚煤层,采用精细定位、改进观测系统和三维空间射线追踪的方法进行地震CT反演,以解释该矿井1408工作面的构造煤赋存范围与断层。依据巷道揭露地质特征,1408工作面3个P波低速异常区解释为构造煤发育区及陷落柱,圈定的范围得到矿方验证。

大起伏山地浅埋煤层矿压现场试验研究

为探索研究大起伏山地浅埋煤层采场矿压显现,以西南山地某矿9100工作面为典型试验采场,采用理论分析、现场实测对大起伏山地赋存下的采场矿压显现特征、支架载荷分布、巷道围岩变形、超前支承压力分布进行了探索研究。研究结果表明：1采场两端来压瞬间完成,周期来压明显,初次来压突然且来压猛烈。过冲沟发育区时周期来压步距小且来压频繁,冲沟发育区过后表现为较长时空间隔的来压。2支架初撑力利用率小,来压期间支架过载率高,容易出现支架压死或压弯现象。3支承压力分布呈“下降—稳定—上升”发展趋势,超前支承压力峰值影响范围为工作面前方15 m,峰值过后超前影响范围为工作面前方30~50 m。研究成果可为类似条件下的采场提供理论借鉴,对山地顶板岩层控制探索具有现实意义。

起伏煤层大采高工作面顶板垮落规律研究

针对某矿起伏煤层大采高工作面矿压显现剧烈的问题,通过理论分析、数值模拟等方式,研究了起伏煤层大采高工作面上覆岩层运移规律及垮落特征。结果表明,仰斜开采采场顶板不易形成结构,开采基本顶形成结构较大,工作面容易片帮冒顶,而俯斜开采有利于控制煤壁和端面的稳定。建议该工作面布置时采用俯斜推进,为类似条件下工作面的顺利回采提供理论和数据支持。

四台矿连续起伏煤层综采设备选型研究

针对四台矿井田内断层、陷落柱、向斜、背斜等地质构造较多,导致煤层倾角、煤层厚度变化较大的情况,通过在资源回收率、矸石混入比、开采难度等方面对比分析,确定了连续起伏煤层矿井成套综采设备。该设备在使用过程中,适应能力强,克服了各种地质构造,为类似地质条件矿井的综采设备选型提供参考。

钻孔轨迹全数据监控系统研究

回转钻进在井下瓦斯抽采施工中得到广泛推广,采用底抽巷回转钻进的方式进行瓦斯抽采,能够实现对目标煤层充分泄压、有效保障预掘巷掘进安全。以底抽巷抽采方式为基础,利用随钻钻孔轨迹仪、钻机开孔定向仪、水压监测系统等组成全数据监控系统。介绍了钻孔轨迹仪、开孔定向仪等设备的工作原理,并对其工作特性、适用性、技术指标,钻孔轨迹设计原则以及系统工作流程进行了说明。最后通过实例,验证钻孔轨迹全数据监控系统具有判断煤层瓦斯空白带、预掘巷道的煤层厚度和煤层起伏精细测绘、钻孔深度的精准控制、钻机作业、停机状态监测等功能。为达到补孔效果,对补孔施工工艺涉及的钻具组合、钻机给进速度、给进压力以及转速等进行阐述。

基于精细地质模型的起伏煤层少矸化回采参数优化研究

研究工作面煤和矸石采出量的变化规律,对矿井智能精准开采合理规划工作面回采方案具有参考价值。使用起伏煤层精细化地质建模方法,构建起伏煤层精细化地质模型,通过使用网格法/三角法,求解起伏煤层少矸化回采模型;并以起伏煤层少矸化回采参数中的采高作为变量,研究模型中增加煤体体积量与采出矸石体积量关系。结果表明:三角法更适用于求解模型;求解数学模型过程中,随着采高不断变化,数学模型函数值将到达拐点。根据实例模型求解结果,采高为5.2 m,增加煤体体积量与采出矸石体积量比值大于24.52时,少矸化回采参数轨迹达到最优;相较于现场采高,产矸量可减少3.5万t以上。