Characteristics of compression fracture of ＂three soft＂ coal bed by perfusion and gas sucking technique

Against the particularity of stratum-structure in ＂three soft＂ mine areas, according to rock indoor test and on-site sucking experiment, discussed the characteristics of argillization, compression fracture and sucking technique of soft coal with low permeability. It is clearly pointed out that the gas can be highly effectively sucked only by compression fracture along the occurrence of the coal seam, creating inter-seams crack belt because of the difference of bulgy deformation. After the flooding experiment in the 24080 workface of Pingdingshan No. 10 mine, the average single-bore volume of gas increases from 77 m3 to 7 893 mS, while decay cycle extended from 7 days to 80-90 days. Also, the single-bore extracting rate of gas increases to 33%.

基于Transformer编码器的循环流化床锅炉给煤建模与预测

提出一种基于Transformer编码器和卷积神经网络相融合的数据驱动方法,建立循环流化床锅炉给煤量软测量模型,解决山西某工业锅炉缺少给煤量实时监测问题。以循环流化床锅炉运行历史数作为据模型输入,首先使用Transformer编码器将输入数据映射至高维空间,通过注意力机制提取运行数据的相关特征信息;然后使用卷积神经网络对所提取的高维特征进行低维嵌入表征;最后通过全连接层实现循环流化床锅炉给煤实时预测。在实验部分通过训练数据,不仅比较了Transformer编码器与卷积神经网络融合后及单独使用的特征提取性能,还讨论了模型各项超参数对预测性能的影响。结果显示,本融合方法的决定系数(R2)达0.969 6,表明Transformer编码器与卷积神经网络相融合,可有效预测锅炉给煤量。

松软煤层顺层定向钻进技术在杨柳矿的应用试验研究

针对松软煤层顺煤层定向瓦斯治理钻孔打不深、打不准、成孔率低的难题,详细分析了现有顺层定向钻进的技术瓶颈,创新尝试使用了底板定向梳状条带消突钻孔,突破了主孔快速开分支、分支孔水力下筛管护孔等技术难题,并选取杨柳煤矿1077中段机巷进行现场试验,在煤层坚固性系数为0.46的松软层中,共完成总进尺8 494 m,实验效果达到设计要求。现场试验表明,底板定向梳状条带消突钻孔有效缓解了采掘接替紧张局面,提高了矿井钻孔施工及瓦斯治理技术水平,为松软煤层定向瓦斯治理钻孔施工提供了新的技术思路。

松软煤层深孔预裂爆破力学特性的数值分析

煤层深孔预裂爆破近年来在瓦斯抽放中运用日益增多,但目前对其爆破理论研究较少。以矿井现场实际使用的爆破、炸药和煤层参数为基础,利用三维数值模拟方法进行煤层预裂爆破机制研究。建立柱状药包爆破数值计算模型,研究煤体破坏单元的范围和受爆破应力波作用的抽放影响区域。研究结果表明,爆破粉碎范围最大接近40cm,爆破对抽放量影响的作用半径不超过10m,其中以4m内变化最明显。探讨不同距离抽放孔有效应力传播特点,研究中首次考虑因导爆索与乳化炸药传爆速度不同造成的煤层中应力分布差异,澄清了认识上的误区。分析松软煤介质中不同距离抽放孔的位移场变化规律,计算结果与现场爆破前后实测的瓦斯抽放数据相吻合。研究结果对促进预裂爆破技术更好地运用于煤矿瓦斯治理是有益的。

松树镇煤矿Ⅱ层煤中风压空气钻进试验

松树镇煤矿Ⅱ层煤为松软突出煤层,煤层瓦斯抽采钻孔深度浅、效率低,严重影响瓦斯抽采和煤炭开采。运用松软突出煤层中风压空气钻进技术进行试验,在Ⅱ层煤中最深钻进102 m,且孔口集尘器和无动力多级除尘器组成的除尘系统操作简便、效率高,能够有效地解决钻进过程中的粉尘污染问题,取得良好的试验效果。

软分层对煤层厚度及煤与瓦斯突出影响的研究

煤与瓦斯突出是影响煤矿安全生产的主要因素之一,具有软分层特征的构造煤其突出的可能性更大,在防治煤与瓦斯突出时应尤为重视。根据现场的勘探资料及揭煤时的煤层情况,结合对个别案例的研究,分析了主要地质构造与沉积环境对煤层厚度的影响,并初步建立了煤层厚度预测的理论模型,同时简要分析了软分层的发育对煤与瓦斯突出的影响,对煤层厚度的预测和防突工作具有一定的指导意义。

“三软”不稳定厚煤层复采工作面矿压显现特征研究

为提高资源回收率,在豫西"三软"煤层矿区,进行煤层复采,回收残留煤炭。通过矿压观测与分析,获得了复采区工作面支柱工作阻力大于原始煤层区;工作面来压较明显;复采区工作面来压步距较短;复采工作面压力分布不均匀等矿压显现的重要特征,为复采采场支护和工艺技术研究提供了基础资料。

露天煤矿顺倾软岩到界边坡空间形态优化

针对露天煤矿顺倾软岩到界边坡空间形态优化问题,以霍林河北露天煤矿三采区为工程背景,基于极限平衡理论与数值模拟相结合的方法,分析了纵采与横采开采方式下边坡二维与三维稳定性,优化设计了顺倾软岩到界边坡空间形态。结果表明:顺倾软岩边坡二维稳定性与平盘宽度近似呈正相关一次函数关系,与岩柱宽度近似呈正相关指数函数关系;当追踪距离小于100 m时,开挖位置、开挖角度对顺倾软岩边坡三维稳定性影响较小,当追踪距离大于100 m时,边坡三维稳定性系数与开挖角度呈正相关一次函数关系;当追踪距离大于200 m、岩柱宽度小于60 m时,边坡三维稳定性系数随追踪距离增大呈线性减小趋势;霍林河北露天煤矿三采区到界边坡最优空间形态为追踪距离50 m、沿底鼓区坡顶线以39°边坡角横采降深至24煤底板。

大倾角三软不稳定煤层综放面推进缓慢原因与解决对策

长山子煤矿1125综放工作面回采大倾角三软松散不稳定煤层,顶板围岩破碎且伴有淋水。工作面自初采以来4个月推进速度极其缓慢(机巷与风巷分别累计推进仅20 m和38.3 m),其主要原因是顶板淋水、煤层夹矸、支架倾倒以及综采队经验不足等。提出了解决1125工作面推进缓慢的对策。

松软突出煤层顺层钻孔装备及其工艺研究

以松软突出煤层钻进装备为研究对象,介绍了松软突出煤层顺层钻孔装备的研制及其特点;阐述了顺层钻孔装备的工艺研究及其试验过程,并验证了松软突出煤层顺层钻孔采用螺旋钻进工艺的可行性。

深井软岩条件下沿空巷道围岩松动圈研究

为了解决深井软岩巷道条件下围岩破碎变形直至破坏的不均匀性和观测结果的不准确性,采用声波法和计算机数值模拟方法对深井软岩沿空巷道围岩松动圈进行了综合研究。通过相互综合、纠正对某矿井巷道围岩松动圈范围进行了分析测试,精确得到了沿空巷道围岩松动圈的范围,为相似条件下的松动圈测试提供借鉴,对巷道支护设计提供依据和指导。

基于不稳定型急倾斜薄煤层实用性开采技术的研究

指出煤炭在国民经济发展中的重要性;提出了研究不稳定型急倾斜薄煤层开采的现实意义;阐述了不稳定型急倾斜煤层的特征,以及其开采的指导方法和开采技术。以煤矿生产实践为依托,对不稳定型急倾斜薄煤层实用性开采技术进行了研究,得出在不稳定型急倾斜煤层中采用伪倾斜斜坡短壁采煤法,能较好地解决急倾斜薄煤层开采的技术难题,收到明显的经济效益,值得借鉴。

松软突出顺煤层异形钻杆及其施工工艺技术研究

以松软突出顺煤层用异形钻杆及其钻进工艺为研究对象,介绍了松软突出顺煤层异形钻杆的研制及其钻进工艺;阐述了异形钻杆的结构和排渣机理,并通过工艺试验,验证了异形钻杆在松软突出顺层中钻孔施工的可行性,优化了异形钻杆的制造工艺。

ZYR-1200煤矿用全液压钻机螺旋钻杆的参数设计

以ZYR-1200煤矿用全液压钻机用螺旋钻杆为研究对象,重点介绍了螺旋钻杆2个重要参数—螺旋叶片的螺旋升角和螺距的设计过程。简要地说明了螺旋钻杆在ZYR-1200钻机上的试验情况,验证了螺旋钻杆参数设计的正确性。

极软中厚煤层越界开采区老空水害防治技术

小煤窑越界开采是我国煤炭行业极为普遍的现象。由于越界开采范围、积水量等条件不明,老空水严重威胁着毗邻大型煤矿的安全采掘工作。为快速准确地探查小煤窑越界开采边界并预防老空水的威胁,运用地面定向钻孔轨迹可控、定位精确的特点,提出了以极软中厚煤层精准钻进、不同岩性钻井液配比和采空区井漏预防与封堵为主的极软中厚煤层中地面顺层孔长距离钻进技术,并提出了越界开采区老空水害防治流程。以华北型煤田某煤矿Ⅲ63采区右翼为研究区,应用越界开采区老空水害防治技术体系,通过工程示范准确查明了越界开采边界与越界开采方向,为合理留设矿界防隔水煤柱提供依据。该方法的成功应用为同类矿井的老空水害防治提供了科学的技术,并且为地面顺层孔在探查越界开采边界与极软煤层抽取瓦斯等领域中的应用提供宝贵经验。

高效辅助运输装备在煤巷掘进面的应用

三软不稳定煤层掘进面地质变化大、支护材料规格及重量不断增大,原有的辅助运输方式已制约快速掘进。在煤巷掘进面有轨区段采用无极绳连续牵引绞车运输,达到一部绞车不换绳钩的连续直达运输,在里段无轨区段采用电动单轨吊实现从料场到掘进面的机械运输,实现辅助运输安全高效,极大地减轻了职工的劳动强度。

双管定向钻进技术在祁南矿313工作面的应用

针对祁南矿313工作面碎软煤层中顺煤层长钻孔施工时,煤层倾角大和32#煤碎软的问题,利用双动力头钻机及配套钻具,开展钻杆、套管双管定向钻进工艺研究;通过关键设备选型、钻杆和钻杆钻头、套管和套管钻头钻具选配、风动定向钻进工艺参数优化以及提出钻杆在套管内大直径筛管护孔等方法及试验,有效提高顺煤层钻孔深度,实现顺煤层长钻孔轨迹可控,并提高了地层适应性。

三软不稳定煤层一次采全高液压支架关键部件设计

针对如何实现塑里煤矿三软不稳定煤层一次采全高的安全高效开采,论述了液压支架设计和选型应注意的几个方面,使煤壁片帮、架前冒顶和支架钻底得到可靠控制。

三软煤层顺层瓦斯预抽钻孔变形规律研究及其控制

为防止三软煤层顺层预抽钻孔塌孔,提高瓦斯预抽效果,需合理确定抽采钻孔封孔方法,全程下筛管施工工艺防止塌孔。通过分析可知:二1煤层强度低,且埋深大,埋深产生的地应力远远大于煤体强度是导致钻孔塌孔的主要原因。通过数值模拟可知:顺层钻孔呈现径向变形的特征,钻孔直径明显减小。13051工作面本煤层钻孔成孔后,采用“封孔管+封孔筛管+注浆管+专用封孔器”进行封孔,塌孔减少,抽采达标时间缩短了约35d,残余瓦斯含量为4.69m^3/t,13051工作面瓦斯抽采达标。

三软不稳定厚煤层复采技术研究

国投煤炭教学三矿三软煤层炮采后,采空区留有大量残煤。分析了复采残煤的方法,确定了采用双输送机悬移支架放顶煤机采工艺复采残煤。在研究复采工作面矿山压力显现特征的基础上,评价了悬移支架适应性。针对煤层厚度变化大的特点,采用动态放煤工艺参数。煤炭复采取得了显著的技术经济效益。