反倾岩坡倾倒变形结构面影响效应研究

为探究斜坡内赋存不同角度裂隙对反倾岩质斜坡倾倒变形影响效应,设计9组底摩擦试验,对比无裂隙、含一组陡裂隙和一陡一缓两组裂隙的3种类型试验,并研究不同裂隙角度对破裂面影响效应。研究发现:陡倾裂隙倾角的变化对岩坡变形及主破裂面形态有明显规律性影响,陡倾裂隙倾角越陡,发生倾倒破坏的初始破坏部位逐渐偏浅,破坏面积相对减小,破裂面从近直线型逐渐转变成近弧形;缓倾裂隙的赋存,使陡倾裂隙顺尖端开裂增长并且相互沟通形成贯通的破裂面过程更加快捷;主破裂面上覆层状岩体在倾倒变形时,会在其中部产生反向弯曲折断;通过定量分析,发现随着陡倾裂隙倾角增大,岩坡倾倒变形破坏幅度降低,而主破裂面无论是长度还是反映迹线复杂度的分维值亦随之降低。

大倾角软煤大采高综采工作面伪斜布置

大倾角软煤大采高综采工作面合理布置形式对保障矿井安全高效生产至关重要。以新疆焦煤集团2130煤矿25221工作面为工程背景,分析了大倾角软煤大采高综采工作面伪仰斜布置与伪俯斜布置的特点。通过力学分析结合数值模拟,着重研究了伪仰斜工作面煤壁片帮加剧的机理及伪俯斜布置抑制煤壁片帮的优越性。指出大倾角软煤大采高综采工作面伪俯斜布置须采用与之相适应的异型液压支架支护顶板。

近距离采空区下大倾角俯伪斜工作面矿压显现特征研究

针对大倾角俯伪斜工作面矿压分布特点,结合潘北矿大倾角近距离煤层群开采地质与工程条件,开展了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面不同开采阶段支承压力演化特征研究。根据现场观测数据以及数值模拟分析,构建了不同回采阶段大倾角煤层俯伪斜开采煤壁前方支承压力分布以及数值计算模型,计算了煤壁前方支承压力作用范围,揭示了大倾角煤层采空区下俯伪斜工作面支承压力'鞍型'分布特征。通过理论分析及现场实测分析了工作面周期来压步距及顶板来压强度,提出了工作面矿压控制对策,取得良好的经济技术效益。

大倾角大采高倾斜长壁工作面快速安装技术

针对大倾角大采高倾斜长壁工作面综采设备安装速度慢、周期长等问题,刘庄煤矿通过在工作面轨道巷上部施工组装硐室,创造条件只采用一部无极绳绞车打运。提高了打运效率,实现了大倾角大采高倾斜长壁工作面的安全、经济、快速安装,只用42d时间就安装完毕350m超长大采高综采工作面。

长距离大倾角主斜井带式输送机技术方案的制定

探讨了长距离大倾角主斜井带式输送机驱动方案、驱动装置工艺布置、软启动方式等技术方案的制定。分析了带式输送机头部驱动、中间驱动时其输送带张力的变化规律,并在实际应用中给出了张力的计算值。提出了一般长距离大倾角主斜井带式输送机的设计选型方法,并在工程中得到实施与验证。

大倾角山地三维地震勘探采集难点及其对策

长久以来,在地层倾角较大的山地地区开展三维地震勘探工作一直面临着野外数据采集方面的技术难点,这些难点在很大程度上制约了三维地震勘探技术本身的发展以及这一勘探手段在这类地区解决实际地质问题方面的能力。而作为野外数据采集过程中最基本的环节,观测系统的设计也就成为了最大的难点之一。结合山西某典型的大倾角山地地区三维地震勘探实例针对这一难点进行了探讨,通过对这一勘探实例在野外地震资料采集中观测系统设计方法及相应效果的分析,总结得出了在此类地区进行三维地震勘探时针对这些采集难点所采取的有效对策。

大倾角急倾斜智能化综采液压支架中心距控制管理技术研究

为了解决大倾角急倾斜智能化综采工作面液压支架等装备极易倾倒、下滑从而极大地影响采煤安全与效率等问题,提出液压支架中心距控制管理技术,分析大倾角急倾斜支架稳定性和安全控制技术,提出精准控制防倒防滑装置,实现液压中心距精准管理,有效防止架间漏矸及支架挤架、倒架等问题,解决大倾角急倾斜智能化综采存在的难题,为复杂地质条件煤层应用智能化控制技术奠定基础。

井斜角对裂缝特征参数统计的影响及其意义

井轨迹对裂缝钻遇率有重要的影响。以某裂缝性碳酸盐岩油藏为例,利用100余口井的FMI资料按照小斜度井(包括直井)和大斜度井(包括水平井)分组分别统计裂缝的平均倾角、裂缝密度参数,并与不考虑井斜角利用所有FMI资料统计的结果相互对比,以分析井斜角对裂缝倾角、裂缝密度参数统计的影响。结果表明,按小斜度井钻遇裂缝统计的裂缝平均倾角和裂缝密度均明显低于按大斜度井和所有井未分组钻遇裂缝的统计结果;因此,小斜度井钻遇高角度裂缝的几率明显低于大斜度井。这一结论具有三方面的意义:对于本文中某裂缝性碳酸盐岩油藏,目前主要为直井和小斜度井钻遇的G H层,应部署水平井进一步评价其油气勘探潜力;为更准确地统计高角度裂缝性储层的裂缝倾角并客观地评价裂缝密度,应尽量利用井轨迹垂直于裂缝走向和主要裂缝面的水平井钻遇的裂缝来分析统计;对于同类高角度裂缝性油藏的勘探评价和开发,应尽量采用大斜度井和水平井并确保井轨迹垂直于主要裂缝面。

单轨吊辅助运输系统在构造复杂倾角较小缓斜煤层矿井的应用

为解决构造复杂倾角较小缓斜煤层矿井采用多台提升绞车、双速绞车和无极绳绞车辅助运输转载环节多,转载繁琐,运输效率低、安全性能差,易出现掉道、翻车等事故给安全生产带来极大的隐患等问题,决定安装使用单轨吊辅助运输系统。实践证明:单轨吊辅助运输系统机动性强、运行速度快、载重量大、安全可靠、灵活性强、对巷道适应性强、可以在多弯道多起伏的巷道中使用,能与多条巷道连通使用实现连续运输,能实现大型设备或人员的安全运输,是煤矿安全、高效的辅助运输系统。

水平井不同倾角井筒临界携砂流速对比实验及其拟合应用

井筒中的携砂流速是石油工程领域携砂生产问题的主要设计参数之一,目前国内外学者针对垂直井的携砂流速研究较多,但对水平井中不同倾角井段的携砂流速变化规律及其影响因素关注较少。基于上述问题,针对井筒由水平至垂直的全倾角变化过程,使用携砂规律模拟实验装置进行了井筒倾角0°~90°、流体黏度1~50 m Pa·s、石英砂和陶粒颗粒尺寸0. 08~0. 4 mm、井筒内径40~100 mm条件下的井筒携砂流速对比实验,得到了不同井筒倾角下携砂流速与流体黏度、颗粒尺寸、颗粒密度、井筒内径的敏感性关系和携砂流速变化规律。使用实验数据拟合得到水平段、倾斜段、垂直段井筒携砂流速的经验模型,结果表明,在其他实验条件相同的情况下,井筒在0°,30°,45°,75°,90°时的携砂流速之比为1. 71∶3. 35∶2. 86∶2. 28∶1。基于实验现象与拟合结果,给出了修正现有特征流速的流程和方法,以完成合理的携砂流量设计。

大倾角俯伪斜综采工作面安装关键技术

俯伪斜综合机械化开采工艺,减小了工作面实际倾角,克服了传统采煤方式落煤飞矸窜入液压支架伤人的现象,降低安全风险。绿水洞煤矿在急倾斜、大倾角综采方面已经取得很好的成绩,在大倾角综采工作面安装方面有了很好的经验,为了更进一步探讨俯伪斜综采工作面在大倾角、急倾斜的应用,特在3132工作面进行一次技术探索。

多信息耦合的水平井井间隔夹层预测方法

综合利用岩心、常规测井、倾角测井、水平井测井和生产动态等资料,对塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩隔夹层的静态地质特征、产状拾取、水平井测井响应特征、动态生产特征等进行系统研究。通过"静态模式指导、多测井系列解释、产状指向、水平井标定、导眼井与水平井匹配、动态预测及验证"的流程,建立有创新性和针对性的多信息耦合的水平井井间隔夹层预测方法。结果表明:研究区存在泥质、钙质和钙泥质隔夹层,从级次上分为层间、砂体间及单砂体内隔夹层;优选0. 2 m窗长、0. 02 m步长、30°探索角拾取隔夹层的产状,并进行产状转换;通过水平井段测井响应异常及深浅电阻率差异识别隔夹层的类型及位置;将研究区射孔及见效情况、含水率及日产液曲线进行分类,确立连续、半连续、不连续3类隔夹层展布范围及平行、倾斜两种隔夹层展布产状对应的注水区、边水区、底水区的单井生产动态特征。

广能集团急倾斜煤层综采支架研制与使用

广能集团为解决大倾角综采技术存在的问题,2006年研制出的急倾斜综采支架,获得多项技术专利。与国产采煤机、工作面输送机配套使用,在更大倾角条件下,产量提高81%,安全更可靠。

大倾角斜反井导孔定向钻进应用研究

为解决中粗粒花岗岩地层中反井法施工大倾角斜井时偏斜精度低的技术难题,采用高精度斜导孔轨迹控制技术、定向钻具组合技术以及钻孔孔壁泥浆保护技术,研制出新型TDX-1500斜导孔专用钻机,研发出一套大倾角反井法斜导孔的快速、高效、精确地钻孔定向控制技术。以河北丰宁抽水蓄能电站1#引水系统高压管道下斜段为工业性试验工程,使用TDX-1500斜导孔专用钻机、新型7LZ120短螺杆钻具以及SMWD-76无线随钻测斜仪等新型钻孔施工设备,利用钻孔泥浆进行护壁钻进,施工一条斜长302 m、倾角53°、偏斜率为0. 42%的导孔,钻孔实际轨迹与设计轨迹高度拟合,斜导孔轨迹平缓圆滑,并精确进入靶域,技术参数上完全满足反井法施工的技术要求。

缓倾斜煤层无煤柱切顶成巷切缝角度及位置研究

切顶卸压自成巷无煤柱开采是综采工作面实现连续生产、快速衔接、提高煤炭采出率的重要采煤工艺,能有效避免矿井发生重大地质灾害事故,是煤矿可持续发展的方向之一,其中切缝关键参数对留巷围岩稳定性具有较大影响。为控制工作面开采后沿空留巷围岩的变形量,保证巷道结构的稳定性,以青云煤矿020201工作面为工程背景,分析其缓倾斜煤层切顶成巷特点,提出两种切缝角度确定方法,同时结合现场生产条件研究了切缝位置对切顶卸压沿空留巷稳定性的影响。研究结果表明:切缝角度及切缝位置的选择影响留巷顶板的运移特征,依据岩层垮落角确定了2.7°切缝角度,并得出在挡矸墙采空区侧进行切顶时,切缝可切断采空区顶板压力向留巷上方传递荷载的路径,弱化了顶板断裂活动对留巷的影响,有利于实现留巷围岩控制的目的;现场矿压监测结果表明,在采动作用下,采用合理的锚网支护可形成稳定结构,切顶卸压效果明显,对于切顶成巷技术在缓倾斜煤层开采中的推广应用具有借鉴意义。

倾向、倾角和倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角、侧余角的关系——以面理在斜井硐顶的迹线的描绘方法为例

研究了斜井素描过程中 ,面理在硐顶的迹线的描绘方法 ,对倾向、倾角和倾伏向、倾伏角、侧伏向、侧伏角、侧余角的关系作了较深入的研究。所阐述的方法 ,除了对斜井素描可以运用外 ,可应用于找矿。

利用斜井接地体降低输电杆塔周围触电风险研究

为提高输电杆塔的安全性,提出了采用斜井接地体降低杆塔周围接触跨步电压的方法。首先,对接地装置的接触跨步电压分布情况进行分析,得到斜井接地体的最优倾角,研究斜井接地体数量、长度等因素对最优倾角的影响;然后,对接地装置的安全性进行分析,得到入地电流限值曲线;最后,提出人身安全防护措施。研究表明:利用最优倾角布置的斜井接地体,能够显著降低杆塔周围的接触跨步电压。采用划定安全距离、在地表铺设高电阻率介质的措施,能够大大降低人身触电风险。

深埋长大隧道层状围岩岩爆特征研究

文章以二郎山深埋长大隧道为工程依托,利用3DEC软件建立层状围岩不同倾角、倾向与层厚的数值模型,计算隧道洞壁各位置的主应力,以此判断隧道施工过程中岩爆发生的位置。结果表明:围岩倾角为0°或层状岩倾向与隧道掘进方向相同时,拱顶位置主应力最大;围岩倾角90°时,两侧边墙易发生岩爆;层状岩倾向与隧道掘进方向相反时,掌子面上半部分主应力最大,为岩爆易发位置;层厚不影响隧道洞周主应力最大值的位置。

大倾角大采高综采工作面支架工作阻力分布特征研究

以攀煤集团花山煤矿4238工作面为工程背景,利用弹性力学薄板理论,分析了大倾角大采高工作面顶板沿走向和倾向的破断特征;通过模拟大倾角大采高工作面顶板垮落高度,考虑工作面对应段支架承受动、静载荷的不同,分析确定了工作面支架工作阻力呈现中间大、两端小的明显分区特性。根据KJ21矿压监测系统对工作面支架进行实时监测,分析工作面支架阻力规律,基本符合理论分析的分布特征,验证了理论计算和数值模拟的可行性和正确性。

唐山矿大倾角综采工作面开采关键技术

基于唐山矿现开采的煤层赋存地质条件复杂,且多为边角残留煤且倾角较大。为了充分开采这些残留煤层,提高资源回收率,延长矿井服务年限,以唐山矿2783回采工作面为例,从工作面布置、回采工艺、设备防滑及顶板管理方法等方面进行试验研究。结果表明:该矿在大倾角煤层开采这些煤层过程中,工作面布置方式以下山开采为宜、回采工艺采用综合机械化采煤,同时对采煤机、工作面刮板输送机、液压支架采取合理的防滑措施,并铺网作人工顶板的方法控制顶板,可确保证工作面的安全开采。