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。

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。

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。

沙坪煤矿8^#煤层下分层安全开采技术研究

山西晋神能源公司沙坪矿8#煤层开采过程中,存在着很大范围的分叉区,将原8#煤层变为8#上与8#下两层,形成了近距煤层开采。对8#下分层的安全开采问题,依据矿压基础理论,对安全开采的层间距理论预测研究,并给出可保证安全开采的层间距参数,提出能保证安全开采的各类应对策略。其结果对晋神矿区沙坪矿以及其它矿井类似8#煤层分叉区下分层的安全开采决策有借鉴意义和指导价值。

近距离煤层分叉合并空间展布特征

为了探讨杨家村井田预设计开采的近距离煤层分叉合并空间展布特征,在大量相关钻孔数据统计基础上,绘制了煤层间距等值线,发现井田范围内从北到南间距逐渐缩小,在南部划分了分叉合并线。基于此,根据相关规范对开采下煤层垮落带高度进行了计算,与煤层间距进行比较,确定了近距离范围。研究结果对指导这两层煤层的采区规划和工作面设计与布置有较重要的参考价值。

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。