白坪煤业综放工作面火区密闭启封技术应用

结合白坪煤业14204工作面自燃火区及密闭施工实际情况,在进行专项安全风险辨识评估的基础上,利用东部采区现有通风系统,通过局部通风机压风、通风设施构筑等方式,对14204胶带顺槽的8道密闭进行启封,密闭启封期间,巷道内气体浓度、温度均稳定在可控范围。

1102面过断层破碎区回采工艺及支护技术优化

五里候煤矿1102工作面推进至F_(7)断层破碎带65^(#)~91^(#)支架前方时煤壁垮落严重、顶板出现局部冒漏。矿井根据围岩赋存、断层特性等实际情况,在破碎区调整回采工艺、优化支护技术,由“走向法”改为“俯斜法”,并采取“马丽散注浆加固+柔性纤维网+工字钢吊棚”进行联合支护,应用结果表明:断层破碎带回采工艺及支护技术优化后,回采速度由原来的1.2 m/d提高至4.8 m/d,支架阻力提高至98%以上,煤壁及顶板破碎现象得到了有效控制。

综采工作面大倾角过顶板破碎区方案与应用

为有效改善木瓜煤矿10-206综采工作面顶板破碎区域岩层稳定性,根据该工作面地质条件、开采现状及顶板破坏情况,分析了顶板破碎原因,并设计了支护技术方案。该技术方案应用结果表明,工作面日推进度达到2.4 m/d,相比未采取措施前,生产效率提升200%。

综放工作面端面冒顶机理与围岩控制技术研究

针对9102综放工作面在回采过程中端面顶板破碎等围岩支护难题,首先对工作面的工程概况及顶底板条件进行分析,重点分析了采场围岩支护难点及端面冒顶机理,然后在具体回采经验的基础上,设计了9102综放工作面采场围岩控制体系,然后进行了现场实践及效果分析,工作面推采过程中仅发生局部轻度片帮冒顶事故,端面煤岩体整体稳定程度较高,安全生产工作得到保障。

综掘工作面抽尘区域对旋流风幕控尘的影响

为提高综掘工作面旋流风幕控尘效率,降低高浓度粉尘污染,运用数值模拟与工程实测相结合的方法分析了抽尘区域对旋流风幕控尘的影响规律。结果表明:随着抽风口距工作面距离增大,抽风筒距压风筒对侧巷道边壁越远,工作面流场控尘能力逐渐降低,高浓度粉尘扩散距离及扩散角均随之增大。基于模拟结果,确定了综掘工作面旋流风幕控尘的最优抽尘区域为抽风口距工作面2 m,抽风筒安设于压风筒对侧巷道边壁。通过工程应用,验证了数值模拟结论的有效性,掘进司机处粉尘浓度可降至24.6 mg/m^(3),风幕控尘效率达到91%。

高位钻孔抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域的扰动效应

为了深入分析高位钻孔抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域的扰动效应,以淮北某矿821综放工作面为工程条件,数值模拟求解分析了在高位钻孔抽采条件下采空区的漏风流场和氧气浓度场特征,以氧气浓度为依据得出了自燃危险区域分布范围,并根据现场实测数据验证了模拟结果的可靠性,最后以采空区氧化区域的宽度、深度、工作面漏风区段作为指标,探讨了高位钻孔不同抽采压力对综放工作面采空区自燃危险区域范围的扰动效应。结果表明:根据模拟结果,高位钻孔抽采会使得采空区漏风呈现立体分布特征,从而使得采空区回风侧上部存在自燃危险区域;根据实测结果,采空区自燃危险区域分布范围与模拟结果基本一致,验证了模拟的可靠性;高位钻孔抽采负压的增加会使得工作面漏风量和漏风区段都有所增加,并使得采空区易氧化区域明显变宽且更深入采空区。鉴于高位钻孔抽采负压对自然危险区域的扰动效应,应设置合理的抽采压力以实现煤自燃与瓦斯灾害协同防治的目标。

综采工作面过断层区域注浆加固技术应用

盛泰煤矿15203综采工作面过F7断层期间因支架工作阻力大、动压区围岩变形大,导致尾端头三角煤柱垮落严重、尾端头支架移架难度大。经技术论证,决定对工作面煤壁采取柔性注浆加固技术,对顺槽侧煤壁采取深孔注浆加固技术。通过该技术的应用表明,注浆加固后实现了破碎围岩二次重组,围岩单轴抗压强度由原来的不足15 MPa提高至45 MPa,端面距缩小至0.4 m,煤壁片帮深度减小至3.5 m,片帮深度减小至0.8 m,尾端头悬顶面积由原来的8.7 m^(3)减小至1.2 m^(3),工作面回采速度提高至5.4 m/d;有效保障了工作面安全高效回采。

综采工作面采空区高效膏体充填液压支架结构探究

综采工作面采空区高效膏体充填可行与否的关键在于充填液压支架,因此对充填液压支架的结构研究至关重要。文章基于综采工作面采空区充填液压支架的功能分析,对比了旋转尾梁结构式充填液压支架和伸缩尾梁结构式充填液压支架两种方案,后者具有充填空间大、待充区支护强度高、隔离速度快、隔离费用低等优点。

综采工作面回撤用三角区特型支架的研制及应用实践

针对综采工作面回撤时三角区顶板支护的难题,研制了回撤专用三角区特型支架,采用一组3架型式(A+2B)。对支架在回撤工作面中的布置及配套关系、结构特点、主要技术参数等进行了阐述,同时对采用特型支架回撤工艺后的安装准备、安装方法、回撤工艺循环、收尾等全流程进行介绍,上述工艺在高家梁煤矿30103工作面回撤中成功应用,取得了良好的效果,降低了支架回撤难度,提高支架回撤的安全性和回撤效率。为相似条件下支架的回撤提供了借鉴。

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。

大气压条件下综放工作面瓦斯治理技术研究

为满足榆树岭煤矿综放工作面瓦斯防治需求,通过对大气压力监测,并根据工作面实际情况采用高位钻孔交替抽放采空区顶部瓦斯,使瓦斯抽采纯量在290.5~1562.3 m^(3)/min之间,单孔瓦斯抽采流量在0.29~0.94m^(3)/min之间,有效控制了综放工作面的瓦斯异常涌出问题。

极近距离综采采空区下大断面切眼安全掘进技术

为解决活鸡兔井12下203综放大断面切眼在上方为上分层综采采空区且为极薄层间距复杂危险地质条件下安全掘进的技术难题,通过采取适当卧底增加层间距、马丽散“先注后掘”加强支护、增加顶板锚杆和锚索的锚固长度、采用强度更高的钢带和网片、一梁四柱单体钢梁金属棚支护、优化机窝设计、缩短切眼掘进和回采时间间隔,采用一个切眼同时使用一台掘锚机和一台连采机的掘进新工艺等措施,12下203综放大断面切眼安全掘进取得成功,解决了安全生产重大难题,实现了安全无事故,并取得较大的经济效益,对类似复杂危险条件下的采掘工程具有指导和借鉴作用。

垮落法残采区上行综采技术条件判定理论及方法

针对垮落法残采区上方遗弃煤层综采问题,分析了现有上行开采可行性判定方法的不足,从层间岩层结构的角度,提出垮落法残采区上行综采存在层间岩层控制层的思想,并给出了控制层的具体判别方法。充分考虑上下煤层开采对控制层的影响,根据上行综采底板岩层不同区域受影响程度及其变形形态的不同,划分了上部煤层直接底板变形盆地中央区与四周区,并分别给出了中央区与四周区上行综采可行性的判定公式,形成了垮落法残采区上行综采可行性判定理论及方法。用本文提出的方法判定白家庄煤矿垮落法残采区6号煤层上行综采可行,经工业试验检验,矿压显现不明显,开采情况正常。

综采放顶煤工作面采空区自燃区的划分

依据采煤工作面上覆岩层采动裂隙分布的“0”形圈及实际观测 ,把综采放顶煤工作面采空区的自燃分为易自燃区、自燃区、不自燃Ⅰ和不自燃Ⅱ区 ,客观地反映了综采放顶煤工作面采空区自燃 ,对煤层自燃的防治有重要的意义。

矿井综放工作面采空区瓦斯运移规律实验研究

利用相似原理,结合多孔介质渗流达西定律,导出模拟矿井综放工作面采空区瓦斯运移规律的相似准则数。以樟村矿2306工作面采空区为原型,建立综放工作面采空区相似模型,对不同风速条件下U、U＋L及U＋I型通风工作面采空区的气流流动、瓦斯运移及上隅角瓦斯浓度变化进行了实验研究。研究结果表明：通风方式决定了采空区内气流流动及瓦斯运移的空间变化规律；风速决定了采空区内气流流动及瓦斯运移的波动程度和影响范围；上隅角瓦斯浓度变化受工作面通风方式及风速影响,U＋I型通风方式最有利于降低上隅角瓦斯浓度,工作面风速过低易出现瓦斯积聚,风速过高则瓦斯浓度波动明显,风速在1．5～2．5 m/s时上隅角瓦斯浓度控制效果较好。

综放沿空巷道围岩卸压控制研究

采用计算机数值模拟计算及现场观测方法 ,结合松动爆破技术分析了本煤层布置卸压巷对综放沿空巷道围岩卸压的机理 .沿空巷道卸压控制的实质是使围岩高应力区沿倾向向煤体深部转移 ,卸压巷位置及松动爆破强度是卸压技术的关键 .现场应用实践表明 ,卸压控制是治理综放沿空巷道围岩强烈变形破坏的科学有效方法 ,并取得了显著的技术经济效益 .

风沙区超大工作面开采对土壤及植物特性的影响

【目的】对毛乌素风沙区超大工作面开采当年和沉陷一年后的裂缝区和采空区的土壤理化性质和植物生长生理指标随时间的变化进行分析研究,为矿区生态的自我修复研究提供科学依据。【方法】通过样地调查和室内元素含量分析,并利用ANOVA方差分析和LSD最小显著差异法对数据进行统计分析。【结果】结果表明:开采当年裂缝区和采空区土壤含水率都与对照组存在显著差异,而沉陷一年只有裂缝区的含水率和对照组存在显著差异,土壤具有自我修复的能力,采空区的修复速度和修复能力都强于裂缝区;沉陷一年裂缝区、采空区和对照组的土壤pH值与开采当年比较无显著差异,开采当年和沉陷一年后土壤的全氮、速效磷、速效钾含量显著低于对照组,沉陷一年裂缝区、采空区的全氮、速效磷、速效钾元素含量较开采当年显著提高;受土壤环境影响最大的是乔木,其次是灌木,草本受环境影响最小,并且其恢复速度最快。【结论】植物在土壤水肥环境剧变后,促使植物对环境重新适应并对土壤环境进行修复,修复能力表现为:草本>灌木>乔木。

平顶山矿区综采面顶板稳定性的沉积模式

本文讨论平顶山矿区综采工作面顶板的沉积特征、稳定性及二者关系。研究表明，煤层顶板的沉积环境控制综采工作面顶板的整体稳定性及其展布规律，构造条件等因素影响顶板稳定性的局部变化。在三角洲平原沉积构成的顶板中，分流河道砂岩是稳定性最好的顶板类型，属稳定顶板；厚层分流间湾泥岩顶板的稳定性次之，为中等稳定类型；越岸砂泥互层顶板和薄层分流间湾泥岩－分流河道砂岩顶板相对较差，前者属不稳定顶板，后者以不稳定至极不稳定为特征。在碎屑障壁海岸沉积构成的顶板中，厚层泻湖泥岩顶板相对较好，属中等稳定类型，泻湖泥岩－小型潮道砂体混合顶板的稳定性较差，以不稳定至极不稳定为特征。

西部风积沙区超大综采工作面开采生态修复研究

为建立与大规模高强度煤炭开采相适应的生态修复模式,选择西部生态脆弱区神东矿区补连塔井田超大综采工作面开采区为研究对象,建立了地表生态损伤观测系统,对采前、采中、采后及趋于稳定时的生态损伤特征参数(地表裂缝、植物及根际环境等)进行了分析。研究获得了地表裂缝发育的分区性和趋于闭合时间、周围土壤含水性、植物及根际环境的变化趋势,表明地表生态损伤在自然力作用下具有"自修复"趋势;提出了以分区修复、减损、植物促进为核心的人工引导型生态修复模式与方法,应用结果表明此方法有助于系统提升大规模高强度煤炭开采的生态修复效率。