鲁班山北矿15采区瓦斯赋存特征及地面预抽采部署

瓦斯地面预抽采能够提高煤炭的高效安全开采及实现瓦斯资源的有效利用,依据采区的瓦斯赋存特征可部署瓦斯地面预抽采井,从而助力区域煤与瓦斯高效协调开发。结合川南地区合鲁班山北矿15采区煤层展布情况、储层物性特征和瓦斯测试结果,从保存条件和资源条件2个方面分析瓦斯赋存的影响因素,采用体积法估算15采区主力煤层的瓦斯资源量,并根据15采区煤炭开采规划,结合矿井瓦斯地质特征和地形地貌特点以划分接替抽采区域且进行地面抽采井井位优选。优选结果显示:以15采区1518、1538工作面为先期试验区,以2和3号煤层(组)、7和8号煤层(组)为主,优选直井+定向井组合模式,形成不规则的丛式井组井网,矩形井网的长边方向与裂隙方向平行,井间距取值200~250 m。

基岩裸露山区倾斜煤层开采地表沉陷规律研究

为掌握松藻煤矿采动地表移动变形规律及开采沉陷参数,该矿在2316工作面上方建立了地表移动观测站。通过系统分析观测站实测资料,研究得到了基岩裸露山区倾斜煤层开采地表移动变形规律及特点,并求取了相应的动态地表移动参数、岩移角参数,以及概率积分法地表沉陷预计参数,为松藻煤矿适中街区建筑群下采煤的实施提供了科学依据。

山地浅埋煤层工作面支架合理工作阻力研究

针对山地浅埋煤层开采过程中工作面出现的矿压显现强烈,支架被压死或支架尾梁与顶梁分离等现象,通过建立山地浅埋煤层基本顶初次垮落时岩块触矸前控制基本顶滑落失稳的结构力学模型对山地浅埋煤层开采工作面支架合理工作阻力进行了研究。研究表明:山地浅埋煤层开采过程中基本顶出现滑落失稳的可能性相对较大,且基本顶的初次破断具有不对称性,通过计算得出发耳井田1、3煤层山地浅埋煤层工作面液压支架工作阻力应大于5 773 kN。

岩溶山区倾斜煤层开采条件含水层再造方法研究

本文针对矿区主要含水层特征分析,确定重点保护T1j含水层,其次为P3c含水层,提出了采用封闭不良钻孔重新启封段注浆和离层裂隙带压力注浆两种含水层再造方法修复含水层,着重分析了最优压力注浆的层位在位于拉伸区T1f7隔水层,其次是P3l/P3c浅层离层裂缝带,最后划分了含水层再造的有利区位,为岩溶山区煤矿水害防治和地下水资源优化利用提供理论依据。

地表山体载荷对浅埋深工作面开采矿压的影响

为了掌握浅埋深工作面受地表山体载荷的影响规律,以典型浅埋深工作面现场矿压实测数据为基础,采用三维数值模拟方法,研究了地表山体对工作面的载荷作用机理及对矿压显现的影响。研究结果表明:浅埋深开采条件下,山体载荷与工作面矿压显现强度呈正相关关系,山体载荷越大,矿压显现越强烈;受基岩层承载及破断特性影响,地表载荷对工作面矿压的影响存在滞后距离,与顶板周期破断距离相近;山体区域影响范围远大于其垂直范围,工作面在进入和离开地表山体影响范围时,受两侧山体载荷叠加的影响,会造成工作面压力增高。因此,当浅埋深工作面在进出地表山体区域的影响范围时,应当确保工作面的支护强度,工作面保持合理较快的推进速度。

基于Matlab的山区急倾斜煤层开采沉陷预计系统

为研究山区条件下急倾斜煤层开采对地表移动变形的影响,基于Matlab编程语言,将皮尔森Ⅲ型公式法与山区地表移动预计模型进行叠加,开发出了具有多项功能的开采沉陷预计系统,并对其适用性进行了验证。该系统的主要特点为,利用地表高程点对山区地表进行曲面二元多项式拟合,基于地表曲面函数有效解决了任意点倾斜方向角、倾角、地表特性系数、影响半径等重要参数的获取问题,减少了前期数据准备的工作量。将甘肃某矿区急倾斜煤层开采相关参数代入预计系统进行计算及绘图,并与实际观测值进行了对比分析。结果表明:在下沉值和走向移动值预计中,约有86.8%的点位所处区域的地表变形符合实测值的凹形发展趋势,可有效反映矿区变形特征;而在倾向移动值预计中不符合实测值的发展趋势,是因为系统的预计误差受到地表曲面拟合精度及矿区实际条件制约,应采用更精确的矿区参数进一步验证。该系统对于山区急倾斜煤层开采所引起的地表移动变形预计具有一定的参考价值。

多种地质采矿因素复合影响下开采沉陷规律分析

为了研究山区倾斜煤层重复开采条件下的地表沉陷规律及其影响因素,以镇城底矿南六采区下组煤首采工作面为例,通过设立地表移动观测站,得到观测站所在的28620工作面的地表移动变形主要参数,并分析沉陷规律与机理。观测结果分析表明,在工作面两侧地形条件、老采空区条件类似的情况下,倾向主断面上沉陷曲线形态呈现不对称性分布,其原因主要是两侧微观地形差异、地表覆被差异和老采空区形成时间差异的联合影响造成的,地质、采矿多因素复合影响下的沉陷规律不能简单套用单因素影响下的规律。研究结果可为当地矿山开采和地物保护提供指导,为其他复合因素影响下的开采沉陷研究提供参考。

基于板弯曲变形的山区煤层开采地表下沉模型

分析了长壁工作面采煤上覆岩层破坏、移动的“三带”理论,认为地表的下沉变形受控于弯曲下沉带,且地表的最大下沉量远小于弯曲带岩层的厚度,弯曲带岩层的变形符合板的小挠度弯曲问题。在此基础上,根据山区地形地貌的特征及山体坡向与煤层倾向的关系,将地表山体简化为顺向坡、反向坡、沟槽、山岭四种情况,用薄板理论中的半逆解法分别建立了四种地貌情形下的地表下沉盆地模型。模型虽然作了一些简化假设,但体现了煤层倾角、埋深、岩层物理力学性质、地貌形状等影响开采沉陷的主要因素。

筠连矿区鲁班山井田南部煤层地质特征

筠连矿区鲁班山井田南部煤层主要位于二叠系上统宣威组(P3x)地层中,在充分收集临近研究区资料及相关勘查资料的基础上,进行综合研究分析,叙述了鲁班山井田南部煤层的含煤地层、可采煤层的赋存层位、特征及煤质特征,总结了煤层的赋存地质特征及煤质分类。

石炭二叠纪山4~#煤层煌斑岩侵入及对现场生产的影响分析

通过采取坑道透视、钻孔资料及实际巷探等方法对石炭二叠纪山4#煤层煌斑岩侵入区域进行研究并预测侵入范围,有效地解决了工作面布置及提高资源回收率。并通过煌斑岩侵入区域分析,提前制定应对措施,保证工作面按照设计进行掘进及开采。

三维地震解决山区煤层赋存构造问题的分析

基于常规钻探工程中,复杂山区地形给煤田勘探施工带来的难以形成有规律网度的难题,根据山区地形实际情况,钻机难以按照理想设计进行布置。三维地震可以有效解决这些难题,对山区地形可以发挥三维地震面积勘探的优势,有利于对山区地形的矿井进行整体控制。结果表明:三维地震在河南中部山区的实际应用中取得了良好的地质效果。

基于Knothe模型的山区开采地表动态下沉预计方法

随着地下煤层的开采,其上覆岩层在重力作用下将产生变形、移动和破坏,岩层内部所产生的移动变形也逐渐传递至地表,引起地表的移动变形。山西大部分可采煤层均位于山区,因此对山区开采沉陷的动态预计研究是必要的,以Knothe时间函数为基础,结合山区滑移影响函数,建立了基于Knothe时间函数的山区开采沉陷的动态预计公式,可预计地表某一点在某一时刻的动态下沉值,并采用山西某矿区的实测地表移动观测资料进行验证。结果表明:预计与实测下沉曲线具有较好的一致性。