蒙陕深埋煤层首采工作面顶板富水性和涌水量差异研究

针对蒙陕接壤区存在水文地质条件不清、水害问题多发、水资源漏失严重等问题,通过分析区内呼吉尔特矿区4个矿井首采工作面顶板地质水文地质特征、回采过程中涌水量变化及差异性,查清了矿区煤炭开采初期扰动下的水文地质条件,结果表明:四个矿井首采工作面涌水量,均随着工作面回采呈逐渐增加趋势,其中葫芦素和巴彦高勒矿井首采工作面最大涌水量分别为645.0 m^(3)/h和494.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层不同区域存在富水性差异,导致涌水量的增加呈台阶式,波动性较大,与该区域七里镇砂岩含水层厚度较薄、富水性较弱的特征一致;门克庆和母杜柴登矿井首采工作面最大涌水量分别为1372.0 m^(3)/h和938.0 m^(3)/h,且七里镇砂岩含水层整体富水性较强、富水性较均一,涌水量的增加呈平稳增加态势,波动性较小,与该区域顶板七里镇砂岩含水层厚度较大、富水性较强的特征一致。

沿空留巷首采工作面封闭关键技术研究

工作面封闭是确保采矿区安全的关键,可有效避免火灾问题。为解决沿空留巷首采工作面封闭效果较差的问题,结合肥田煤矿210701综采工作面案例,研究首采工作面封闭技术的应用。研究从顶板管控、挡矸、支护角度出发,设计采空区防漏风技术方案。研究结果表明,挡矸及支护、注浆固化等首采工作面封闭技术,为工作面封闭提供了新的思路和技术工艺,有利于确保接续工作面的安全、高效生产。

坚硬顶板首采工作面初采阶段水力压裂综合治理技术研究

针对坚硬顶板条件下首采工作面初采期间顶板难以垮落问题,以巴拉素煤矿2102工作面为研究背景,采用理论分析及现场试验等方法,建立了工作面初次垮落力学结构模型,提出了“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,揭示了基于“长钻+短钻”水力压裂技术的顶板弱化机理,综合评价了压裂后顶板弱化效果。研究表明:未进行压裂治理时,力学模型得到初次垮落步距为77 m,工作面合理水力压裂范围为垂直方向12.26~23.43 m,水平方向0~30.8 m。压裂施工过程中长钻孔最高压力达到26 MPa以上,短钻孔压裂最高压力达到52 MPa以上,均出现明显压降,降幅最大达到26 MPa。治理后工作面呈现“频繁小来压”矿压显现特征,水力压裂治理效果显著。通过“定向长钻孔+常规短钻孔”水力压裂综合弱化治理技术,保障了2102工作面初采期间安全回采,为类似条件工作面初采阶段强矿压灾害治理提供了可借鉴治理方法。

厚煤层综放首采工作面区段煤柱留设宽度研究

为了避免煤炭资源的浪费,厚煤层综放工作面需要确定合理的区段煤柱宽度。以山西某矿2314工作面为工程背景,引进扰动因子和掘进因子修正了区段煤柱的理论计算公式,并根据煤柱应力现场实测和数值模拟手段来综合确定了工作面区段煤柱的留设尺寸。研究结果表明,采用理论计算、现场实测、数值模拟研究手段分别得到的合理区段煤柱尺寸基本一致,综合各因素确定工作面煤柱留设尺寸为30m。

综放首采工作面异常矿压显现分析及控制措施

矿井首采工作面的矿压特征往往因缺乏相应数据和经验而存在较大不确定性,针对9102工作面的具体地质生产条件和面临的围岩支护难题,在汇总大量观测数据与资料的基础上,对工作面常规情况及异常情况下的矿压显现特征进行分析,进而依据具体的矿压显现特征设计了9102综放工作面采场围岩控制体系,制定了相应围岩控制措施。现场实践效果表明,工作面推采过程中仅发生局部轻度片帮冒顶事故,未发生大范围严重冒顶片帮事故,保障了工作面的安全生产。

某矿近距离突出煤层群首采工作面瓦斯治理技术研究

矿井瓦斯事故严重影响煤炭资源正常生产,针对高瓦斯矿井的瓦斯处理问题,采用经验总结、理论分析以及现场验证与实践的手法,对近距离突出煤层群首采工作面瓦斯治理技术进行了研究,具体分析了近距离突出煤层瓦斯分布特征,提出了穿层钻孔预抽采、工作面回采预抽采以及采空区埋管抽采的首采面瓦斯治理措施,并通过工程实践验证了瓦斯治理措施的可行性。

煤矿薄煤层首采工作面回采巷道布置及支护方式

以某煤矿薄煤层首采工作面为案例,结合首采工作面回采巷道地质结构特点,介绍一种回采巷道布置及支护方式。此巷道布置和支护方式主要分为回采巷道布置和回采巷道支护设计两部分内容,在介绍回采巷道布置及支护方式以后,为验证该回采巷道布置及支护方式的可行性,分别采用数值模拟和工程应用分析两种方式进行工程验证分析,最终确认此回采巷道布置及支护方式具有较强可行性。

煤矿薄煤层首采工作面回采巷道布置及支护方式

以某煤矿4171s首采工作面为研究案例,介绍一种适用于薄煤层首采工作面回采巷道布置及支护方式,并将布置方式和支护设计应用于工作面回采巷道生产实践,确认布置方式和支护设计具有较强应用价值。

孟村矿首采工作面开采沉陷监测研究

为了解决孟村煤矿开采沉陷及岩移参数问题,结合首采工作面进行监测点布设、沉陷监测和数据计算分析。总结了首采工作面地表沉陷规律,计算了地表沉陷岩移参数,包括边界角、移动角、充分采动角等,并获取了概率积分法预计参数。为后续工作面开采、保护煤柱留设和建构筑物保护提供了指导。

带压开采首采工作面底板破坏深度研究

为得到离柳矿区柳家庄煤矿8号煤层首采工作面底板破坏发育特征,采用数值模拟及现场实测相结合的方法,研究了80101首采工作面底板破坏裂隙的发育形态及深度、不同工作面宽度条件下的底板破坏深度发育特征;根据压水判别依据,确定了5组底板破坏探测孔裂隙发育深度的实测数据。数值模拟结果表明：未受相邻采场采动应力影响下的首采工作面底板破坏深度发育较小,底板破坏在工作面走向上呈倒马鞍形,即工作面端部两侧底板破坏深度最大,最大破坏带向外侧倾斜为剪切破坏为主;工作面中部底板破坏深度小,以拉张破坏为主;底板破坏深度受工作面宽度影响较大,底板采动破坏深度与工作面宽度呈线性变化。现场实测结果表明,柳家庄煤矿80101首采工作面底板破坏深度为16.32~16.92 m,验证了数值模拟的有效性,同时为离柳矿区下组煤带压开采提供了基础资料。

丁家渠煤矿薄基岩浅埋煤层首采工作面矿压实测分析

丁家渠煤矿基岩比较薄、松散载荷层厚度比较大,属于典型的浅埋煤层。为了解其矿压显现规律,对4101首采工作面进行了现场实测,通过采集测站内各支架的工作阻力数据,并应用矿压数据综合处理系统＂尤洛卡＂进行分析,得出4101工作面矿压显现规律：初次来压步距大于50m,周期来压步距12-19m,平均14m;来压期间工作面中部支架阻力普遍大于两端支架阻力,中部来压较两端明显。研究证明支架初撑力基本符合管理要求,末阻力总体比较富余,支架选型比较合理,满足该地质条件下煤层开采的要求。

深部下组煤首采工作面周邻区段底板突水危险性预测评价

以济北矿区某煤矿高承压水体上下组煤首采工作面周邻区段采掘为工程背景,为预测底板太原组主要灰岩含水层的突水危险性,运用突水系数法对正常块段十三灰的突水危险性进行预测评价,结果表明,完整地段10个钻孔的突水系数值均大于《煤矿防治水规定》中的临界突水系数0.1 MPa/m,带压开采危险性较大。与此同时,结合钻孔和伺服渗透资料,分别计算了这些钻孔底板岩层的综合阻水强度,并将这10个钻孔的实际水压值与其相应的综合阻水强度值的比值进行分区研究。两种方法对比分析表明,突水系数大的区段一般对应的比值也较大,两者之间具有一定的关联性,比较符合实际情况。这为济北矿区及地质条件相似矿井煤炭资源向深部带压开采所引起的底板水防治提供了新的研究方法。

微震监测系统在朱集矿首采工作面安全生产中的应用

为了实现对朱集矿首采面回采期间顶板的安全有效管理,从ESG公司引进一套矿山微震监测系统MMS(Microseismic Monitoring System),采取现场工业性试验的方法,对工作面上覆岩层的微震活动实施连续监测。结果表明:微震事件主要分布在顶板岩层中,煤层和底板事件很少,且事件主要位于工作面前方,工作面及其后方事件较少;微震事件的发生具有明显的周期性;首采面覆岩的裂隙主要分布区间为-840^-880m之间(距地表垂距);次要分布区间为-800^-840m、-880^-900m。以上试验结果为工作面覆岩动力灾害的预测及裂隙带的瓦斯抽采提供了依据。

突出煤层首采工作面区域防突措施优化研究

针对玉溪煤矿现有区域防突措施存在的工程量大、工期长、经济成本高等问题,采用模糊评价法,分别从工程量、建设工期、安全可靠性、技术可行性、经济合理性等5个指标对4种区域防突措施进行考察,优选出最佳的区域防突措施。结果表明:井下穿层钻孔结合顺层钻孔(单侧底板抽采巷)为最佳区域防突措施,量化得分为0.3,大于其他3种区域防突措施量化结果。为了保障该区域防突措施的应用效果,根据现场条件采取了相应的区域防突措施保障技术。

煤层自燃综合防治技术在杨柳煤矿首采工作面的应用

10414综采工作面为杨柳煤矿首采工作面,针对其地质条件复杂、断层多、工作面采空区易发生煤层自燃等情况,提出采用以控漏风、降氧气、消高温、防复燃为主的煤层自然发火综合防治技术,实践表明,该综合治理技术有效解决了10414综采工作面采空区煤层自然发火隐患。

袁店一井煤矿大采高首采工作面矿压显现规律

针对大采高工作面矿压显现剧烈、煤壁片帮严重、三机配套选型等技术难题,以淮北矿业集团袁店一井煤矿102采区域10#煤层首采工作面1021为例,采用现场实测研究方法,对采场顶板岩层的运动规律、采场矿山压力显现规律和工作面支架-围岩相互关系进行了较为深入的研究,得出1021工作面初次来压、周期来压强度及步距等重要矿压显现数据,为保证同采区其它大采高综采工作面安全高效生产提供技术支撑.

首采工作面顶板岩层垮落步距预测方法研究

为了研究煤矿首采工作面顶板岩层的运移规律,有效保证冲击地压和煤与瓦斯突出高危工作面的安全开采,综合运用理论计算、监测预测和数值模拟3种方法对某矿11041首采工作面岩层垮落步距进行预测研究。研究与分析结果表明,3种方法所得出顶板岩层运移规律与垮落步距具有较好的一致性。

首采工作面瓦斯超限原因分析及防治对策

马军峪煤矿主采9+10号煤层是高瓦斯煤层,首采工作面初采期间,频繁出现瓦斯超限情况,严重威胁矿井安全生产。文章根据煤层赋存情况和工作面瓦斯涌出量统计,分析瓦斯涌出量规律,得出瓦斯超限的原因,提出马军峪煤矿首采工作面瓦斯治理对策,为保证首采工作面的安全回采提供了理论依据。

某矿首采工作面上隅角瓦斯治理技术

介绍了某矿近距离煤层群瓦斯赋存特点、首采工作面瓦斯涌出的特征,及所采取的工作面上隅角瓦斯治理技术。通过综合治理,工作面瓦斯浓度得到了有效控制,保证了工作面的安全高效生产。

贵州某矿突出煤层群首采工作面区域消突技术实践

针对贵州某矿首采工作面为突出危险性煤层这一特性,对回采区段采取区域消突措施以消除工作面回采时的瓦斯威胁,通过采用间接计算煤层残余瓦斯含量和瓦斯压力实测值作为区域措施效果检验的指标,结果表明,区域消突达到了理想的效果。