榆神矿区浅埋煤层矩形巷道围岩应力应变场及支护参数研究

榆神矿区所辖煤矿井下巷道支护参数的优化,一定程度上可以提高工作面端头割煤速度、改善回采两巷围岩应力状态、降低支护成本并且提高掘进时效,为煤炭资源的绿色、安全和高效回采提供保障。针对榆神矿区陕北侏罗纪煤田较有普适性的地质条件和开采技术参数,采用复变函数理论对矩形中等断面巷道围岩应力—应变场分布情况进行求解,选择FLAC^(3D)数值模拟软件进行拟合,根据解析结果在原有支护参数的基础上提出优化,认为增加0.2 m顶板锚杆间距、减少锚杆数量,并将顶板锚索由6.5 m延长至7.0 m的巷道支护方案,可在不影响巷道围岩稳定性的同时提高掘进进尺,并为智能快掘4.0装备设计打下理论基础。

综采工作面回撤通道切顶卸压技术实践

介绍了浅埋中厚煤层综采工作面回撤通道切顶卸压技术及改进的施工工艺。施工工序为:主回撤通道顶板恒阻锚索补强支护、布置矿压观测站、施工切顶爆破孔、爆破形成切缝线、单排垛式支架支护回撤通道。采用切顶卸压技术后,工作面回撤期间回撤通道矿压显现并不剧烈、垛式支架阻力变化及回撤通道顶底板移近量均能满足安全回撤要求。

浅埋中硬特厚煤层综放工作面覆岩运动破坏规律研究

以酸刺沟煤矿为试验矿井，采用深基点和数值模拟试验对采动覆岩运动破坏规律进行研究。数据结果表明：酸刺沟煤矿综放开采覆岩两带高度分别为49m和133m；从煤层至地表，随着埋深的减小，岩层起始运动时间滞后，且除部分基点外，基点的绝对位移量整体呈降低趋势；覆岩运动时期，基点多呈现1～4个不等的波峰值，其中，3个钻孔中，ZS1钻孔覆岩运动绝对速度值最大，约1480mm／h，说明工作面覆岩存在短时间急剧下沉形式和长时间阶段非均匀下沉2种形式。

煤层气井无杆排采工艺应用与改进方向——以鄂尔多斯盆地东缘为例

鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气资源量巨大,现已成为我国煤层气主力产区之一。区块自开发以来,针对中浅层煤层大斜度井与水平井开展了液力无杆泵、水力射流泵、电潜泵、隔膜泵排采工艺试验,生产中发现上述4类无杆排采工艺具有能有效避免大斜度井与水平井管杆偏磨的优点,但同时存在防煤粉防砂能力一般、防腐蚀防垢能力一般,存在高压刺漏风险、下泵深度受限、地面设备可靠性不强等缺点。通过分析区块前期中浅层煤层气井无杆排采工艺试验效果,总结了各类无杆排采工艺的优缺点,并指出中浅层煤层气井无杆排采工艺的改进方向。目前,随着煤层气勘探开发领域由中浅层煤层逐步转向深层煤层,原有中浅层煤层气井无杆排采工艺已无法满足深层煤层气井的排水采气需求,针对深层煤层气“原生结构煤发育、地层压力高、高含气、高饱和、游离气与吸附气共存”的地质特征和“见气早、气液比高”的生产特点,认为深层煤层气井无杆排采工艺需跳出中浅层煤层气井无杆排采工艺的思路,可以借鉴区块内致密气和海陆过渡相页岩气先导试验井的采气工艺经验,在生产现场开展“同心管气举”工艺、“小油管+泡排”工艺与“连续油管+柱塞+气举”工艺试验,能在有效避免传统无杆排采工艺缺点的同时实现深层煤层气的高效开发。

浅埋中厚煤层超长工作面末采矿压规律研究

为探究浅埋条件下中厚煤层超长工作面进入末采阶段时的矿压显现规律,以锦界煤矿31114综采工作面为研究对象,通过分析相似工作面矿压数据得出:浅埋中厚煤层地质条件下,工作面周期来压步距与工作面长度近似成反比,来压强度随工作面长度增加而增加,但增幅不大;理论推测31114工作面末采时工作面来压步距为9.58m,最大来压强度约为46.9MPa;末采等压位置为距回撤通道贯通5.4m处。最后采用3DEC软件对工作面贯通进行模拟分析,结果显示:工作面贯通回撤通道时回撤通道顶板下沉量为14.04cm,正帮鼓起2.2cm,工作面支架活柱下缩量为22cm。

浅埋深中厚煤层煤柱留设技术研究

合理煤柱尺寸是保障巷道稳定的关键因素。在浅埋深中厚煤层的工程背景下,针对神东上湾煤矿1-2上煤层巷道煤柱留设问题,运用理论计算、数值模拟等方法,研究了303综采工作面皮带运输巷和辅运运输巷之间护巷煤柱的矿压显现及应力分布特征,确定了合理的煤柱尺寸。研究表明:护巷煤柱设计为15 m,煤柱中部支承压力峰值叠加,煤柱发生破坏;设计为20 m、25 m,煤柱两侧的支承压力能够形成明显的马鞍形分布。考虑到煤柱稳定性和回采经济性,煤柱宽度设计为20 m。

突出煤层穿层钻孔增透强化瓦斯抽采消突技术及效果考察

针对低透气性突出煤层瓦斯抽采困难、消突时间长等问题,以淮南矿区某矿6-2煤层具体瓦斯地质条件为例,采用深浅孔带压注浆技术措施封堵巷道及钻场深浅部围岩裂隙,改善瓦斯抽采效果;采用中深孔松动爆破技术措施使煤体裂隙充分发育,提高煤层透气性和瓦斯抽采率.工程实践表明：深浅孔注浆技术提高钻孔瓦斯抽采浓度7.4～10.5倍;中深孔松动爆破后平均抽采瓦斯纯量提高了9.2倍,抽采达标时间85d,比传统方法缩短了4个月.深浅孔注浆是提高瓦斯抽采浓度的关键措施,中深孔松动爆破增透是提高钻孔抽采量、缩短抽采达标时间的基础措施,该技术还可保障矿井正常采掘接替.

切顶卸压自成巷技术在浅埋中厚煤层开采中的应用

针对某煤矿1#工作面实际情况,在介绍切顶卸压自成巷技术原理和关键参数的基础上,对其在该工作面的实际应用进行深入分析,并提出相应的稳定性控制方式,最后得出该技术合理可行,效果显著,值得大范围推广应用的结论.

浅埋中厚煤层综采工作面过平行联络巷工艺

瑞能煤业回采工作面布置一条贯通两顺槽的平行联络巷。为了减少搬迁工作面带来的时间、效益影响,决定将工作面直接推过该平行联络巷。为解决工作面过平行联络巷期间工作面顶板安全问题,采取“锚索+单体支柱+矿工钢+木垛”联合支护,配合巷内原始支护,加强联络巷顶板管理,提前调斜工作面逐步揭露并通过联络巷,同时采用追机、带压、擦顶拉架等技术措施和合理的人员组织管理,安全通过该平行联络巷。矿压观测结果表明,工作面过联络巷期间工作面顶板控制总体效果良好,实现安全通过联络巷,保证工作面的推进速度和产量,取得较好的技术经济效果。