无线电波透视探测煤层冲刷带试验研究

为提高对采煤工作面内部冲刷带等地质构造异常体探查准确性,利用无线电波透视方法进行现场应用试验,并通过模拟信号收发两端接收场强绘制出变化曲线,总结规律性分布特征,当电磁波穿透异常区域后,曲线分布呈现出“蝙蝠翼状”的明显特征,且异常构造体对信号具有较强的吸收衰减影响,经过试验论证与正向推演,证明采用无线电波坑透物探方法对冲刷带的范围探查与精度确定具有科学依据和可靠性。

薄煤层工作面过冲刷带技术优选及应用

针对潞宁煤业31101综采薄煤层工作面回采过程中受冲刷带等复杂地质条件的影响,造成的回采困难、成本增加等问题,分析总结了当前常用薄煤层工作面过冲刷带的技术及其适用条件,充分考虑薄煤层工作面过冲刷带选择技术的各种关键影响因素,科学合理地选择了松动爆破技术辅以采煤机截割技术过冲刷带的组合方式,并对松动爆破技术的炮孔布置及薄煤层截割设备进行了选型,为工作面过冲刷带提供了技术指导。实践证明:采用松动爆破及采煤机截割组合技术,不仅使工作面顺利通过了大规模冲刷带,而且为矿山多回收了超过6×104t煤炭,取得了较大的经济效益及社会效益,为后续矿山实际生产带来了突破性的指导意义,也为同行业及类似矿山提供了技术指导。

基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探研究

为提高煤矿安全开采的保障能力,研究基于多频无线电坑透技术的煤矿地质综合勘探方法。构建基于“一发双收”的多频无线电坑透方法,采用0.5 MHz与1.5 MHz两种频率,对焦煤公司下属矿井进行煤矿地质综合勘探。经勘探可知,该矿区1101工作面存在3个异常区域,YC1异常区存在煤层裂隙发育与破碎问题,YC2异常区存在旧采空区,YC3异常区存在以往巷采产生的旧采空区,该勘探结果较为精准,未出现遗漏现象;在勘探1131工作面时,发现存在5条地质异常冲刷带,且能有效分析每一冲刷带的严重程度与煤层冲刷情况。该方法可有效实现不同矿区工作面的综合勘探。

煤层冲刷带酸化压裂硬岩软化技术应用研究

针对新疆阿克苏榆树河煤矿煤层冲刷带硬岩截割问题开展了井下压裂酸化软化技术的工程试验研究。该技术实现了井下钻孔一次性整体压裂,通过物理实验、数值模拟、理论分析等方法,对不同压裂液进行工业性对比试验,得出CO_(2)耦合压裂液其渗透性强,在压裂过程中能够有效地降低压裂裂隙起裂峰值,更好地进入到岩体的介孔、微孔中增加其含水率;同时其弱酸性对岩石颗粒骨架部分性质有腐蚀劣化的作用,提高预裂软化效果,相比其他强酸性压裂液在煤矿井下更具有实用性。压裂实施后,工作面回采速度提高了83%,截齿消耗减少了340个,降低了生产成本,保障了生产效率。工程试验成果可为含硬岩的复杂煤层开采提供借鉴。

植被类型对河岸带坡面流水动力特性的影响

为了研究河岸带植被类型对坡面流水动力学特性的影响,通过野外简易径流小区放水冲刷试验,在3种流量(4,6,8 L/min)和6种不同坡面类型条件下对河岸带坡面流水动力学参数变化进行了分析。结果表明:(1)坡面植被的存在具有明显降低径流流速的作用,裸坡坡面平均流速(0.276±0.065 m/s)显著高于其他植被类型(p<0.05),坡面平均径流流速随着来水流量的增加而增加;(2)雷诺数随着放水流量和放水时间的增加而增加,所有河岸带边坡流型都属于层流;弗劳德数随着放水时间先减小后趋于稳定,各坡面流均属于急流状态(弗劳德数大于1);(3)植被覆盖能够明显减小坡面径流雷诺数和弗雷德数,裸坡的雷诺数(128.53)和弗雷德数(4.0)显著高于其他坡面类型(p<0.05)。狗牙根坡面的Darcy-weisbach阻力系数(3.71)以及曼宁糙率系数(0.062)均最大,表现出对坡面流流速最好的阻滞效果。

煤层冲刷带煤厚三维地震预测研究

我国“相对富煤、贫油、少气”的资源禀赋状况决定了煤炭作为我国主体能源的地位短期内不会改变,是短期内不可替代的稳定主体能源(霍超等,2022)。河流冲刷导致煤层遭受冲刷及变形,该地质现象不但直接影响到煤层的储量计算,而且威胁到煤矿的安全开采,因此揭示河流冲刷对煤层影响显得非常重要(张昭等,2022)。地质及地球物理勘探作为当前预测研究河流冲刷最主要的两种方法.

大倾角综采工作面快速过冲刷带技术

基于西南地区复杂的地质条件,提出了以大倾角(35°~55°)综采工作面安全快速过冲刷带为中心,以4056综采工作面过冲刷带为例,研究了快速形成大倾角综采设备回撤、安装通道技术,大倾角综采设备快速回撤、安装工艺,大倾角综采工作面过冲刷带的工艺,研究结果:4056综采工作面安全快速通过了冲刷带,节约时间近4个月;提高了优质资源的采出率,取得良好的经济效益,积累了丰富的安全生产经验。

古河床冲刷带现场探测研究与通过实践

高家庄煤矿掘进过程中,煤层的厚度变薄,并且出现无煤区,根据现场地质情况,初步判断为古河床冲刷带。针对这一问题,通过地质钻孔探测和地质素描相结合的方法,确定了冲刷带的空间位置分布,为巷道的顺利通过提供了可靠的地质依据,并实践验证了推断预测的准确性。通过对冲刷带的判断及探测研究,为揭露并处理冲刷带提供了成熟经验,也为矿井对于冲刷带的判断、探测及采取相应的处理措施提供一定的借鉴。

断层冲刷带瓦斯治理技术的研究与应用

基于韩家洼煤矿203工作面受冲刷带断层叠加地质构造影响,过地质构造冲刷带期间出现工作面瓦斯超限现象,通过技术研究对采场瓦斯运移以及涌出时空分布规律进行合理分析,并根据回采现状提出了“布置高位钻孔+上隅角封堵+浅孔排放+布置迎面斜交钻孔”等综合瓦斯治理技术手段。通过实际应用效果来看,采用瓦斯治理技术后,降低了工作面瓦斯浓度,提高了瓦斯抽采纯量,过冲刷带、构造叠加区未发生瓦斯超限等事故。

两河口水电站泄洪消能区河道防冲桩设计研究

两河口水电站洞式溢洪道挑坎下泄的水流,对下游泄洪消能区河道的冲刷较严重,需对其进行加固。文章根据实际工程资料对河道和岸坡防冲桩的尺寸及布置进行了设计计算,结合经验公式和规范方法对河道冲刷深度进行了计算,并与实测深度进行了比较。结果表明:规范方法冲刷深度结果偏保守,不利于工程安全性,可以使用经验公式进行施工设计;考虑下泄水流对防冲桩的冲击力和滑坡对其施加的水平力,对防冲桩的直径、长度及布置方式进行了设计和计算,结果表明均能满足工程要求,研究成果可为类似工程提供设计参考。

综采工作面过冲刷带方法选择及实践

归纳总结综采工作面过冲刷带的方法,分析了影响综采工作面过冲刷带方法选择的因素,探讨综采工作面在过冲刷带构造时如何科学、合理地选择方法。通过榆家梁煤矿52406综采工作面采用松动爆破结合采煤机截割的方法过冲刷带的实践,对结论进行了验证。

神府南区中侏罗统直罗组古河道冲刷带的空间定位预测

古河道冲刷带是含煤岩系中常见的一种地质现象,不仅可以造成可采煤层几何形态的变化,而且影响煤矿安全、高效生产。因此,准确预测古河道冲刷带的空间分布一直是煤矿地质领域关心的重要问题。目前,对古河道冲刷带的预测主要采用沉积分析、地球物理及地质统计等方法。由于地下地球物理探测干扰因素多、影响地质统计数学模型的地质条件复杂,导致物探方法和地质统计方法对古河道冲刷带的预测结果存在多解性和不确定性,而沉积学分析被认为是解决古河道冲刷带分布预测问题最直接、最有效的方法。神府南区是陕北侏罗纪煤田的主要矿区之一,该区延安组含煤岩系顶部发育的直罗组砂体属辫状河-辫状河三角洲成因,其对可采煤层可以形成明显的冲刷带。以直罗组古河道含水层为水源的煤矿突水危险性较大,古河道顶板水害成为威胁矿区安全高效生产的重要致灾因素之一。然而,目前对直罗组古河道冲刷带的分布规律仍然不清楚,给该区域矿井防治水工作带来了极大的挑战。鉴于此,在野外地质调查、岩心编录基础上,通过砂分散体系、煤层厚度及古河道砂体与下伏地层的接触关系编图,实现对神府南区含煤岩系顶板古河道冲刷带的空间定位预测。研究发现,直罗组下段古河道以大套厚层砂体发育为主,厚度多在30~70 m,由多个正韵律旋回构成,其对下伏延安组地层产生了明显的冲刷作用,造成延安组第Ⅴ单元、第Ⅳ单元地层缺失或减薄。砂分散体系、煤层厚度及下伏地层单元及岩性分布编图表明,神府南区古河道冲刷带主要沿着红碱淖—尔林兔—锦界一线发育,古河道对延安组第Ⅴ单元完全冲刷区域的宽度为17~28 km,而对延安组第Ⅴ单元冲刷区域的宽度却更大,达到37~46 km。直罗组下段古河道冲刷带对于神府南区煤炭开采的影响是区域性的,在古河道砂体冲刷带附近进行煤炭开采时要做好煤层顶板水害防治工作。研究成果不仅对精准预测含煤岩系中古河道冲刷带的空间分布具有重要借鉴意义,而且可为神府南区煤矿安全、高效生产提供指导。

催化裂化装置沉降器汽提段冲刷磨损原因分析及对策

针对催化裂化装置沉降器汽提段运行后期出现的器壁冲刷及喷嘴磨穿现象,从汽提段操作工况及汽提过程原理等方面分析了原因,并进行了相应的改造。结果表明,汽提段磨损主要是由于蒸汽分布不均匀造成局部产生催化剂涡流冲刷所致。通过采取将一段、二段汽提蒸汽下降管穿管位置与器壁的距离分别由113,100 mm均改为1000 mm,两段汽提蒸汽下降管增加厚20 mm的Y形保温钉耐磨层,二段汽提蒸汽分布环喷嘴改为正向下布置等改进措施,避免了器壁冲刷穿洞现象的发生。

煤层冲刷带预测方法评述

介绍了沉积分析法、矿井物探法以及地质统计法三种煤层冲刷带预测方法。实例证明,根据煤矿生产的具体情况,选择一种或综合运用几种方法,能较好地预测冲刷带的位置和范围。

黄骅岸段人工开发对岸滩演变的影响研究

研究区域黄骅岸段内油气资源丰富,其人类活动也日益频繁。人工开发改变了该岸段的水动力环境,进而对岸滩的冲淤演变造成一定的影响。本文先后对该区域的断面测量、粒度测试以及放射性测年等结果进行分析,讨论了黄骅岸段在进海路修建的影响下产生的岸滩冲淤演变的原因和规律,认为其岸滩整体处于动态平衡状态或略冲刷状态,沿海围垦、筑堤造坝等岸边人工设施的修建是改变岸线的主要营力与原因。本文取得的成果为进一步研究该区域泥沙冲淤与岸滩演变问题提供了基础数据和分析参考,对研究渤海西海岸乃至整个中国海岸的岸滩演变都有一定的启示和借鉴作用。

三峡库尾卵石推移质输移对航道的影响

长江经济带建设发展迫切需要三峡库尾航道等级由3.5m提升至4.5m,而库尾推移质运动是必须解决的泥沙问题。采用三峡库尾航道水沙二维数学模型,根据2009—2016年三峡入库水沙资料,模拟变动回水区重庆至涪陵段推移质运动过程,将其冲淤分布及断面输沙量与实测资料对比,验证该数值模型的可靠性。以此为基础,预测30a后三峡库尾航道推移质冲淤趋势,分析重点滩段航道内推移质冲淤分布、幅度以及输沙带特性,揭示推移质输移对航道的影响。该研究结果可为三峡库尾重庆至涪陵段4.5m航道等级提升建设的方案设计提供数据与技术支撑。

矿井地震反射超前法探测煤层冲刷带的应用

为了在采掘过程中避免煤层冲刷带对掘进成巷和采出率的影响,利用矿井地震反射超前法对煤层冲刷带影响范围进行远距离超前探测。在分析煤层冲刷带的地球物理特性的基础上,探讨了多波多分量地震反射超前法探测技术的时距曲线特征,研究了远距离超前预测预报后期古河床煤层冲刷带发育及其边界范围的实例。应用表明,在巷道掘进过程中,运用矿井地震反射超前法探测技术预测煤层冲刷带的发育及其边界范围是可行的,探测结果误差较小,与实际情况吻合较好。矿井地震反射超前探测法是超前预测掘进前方煤层冲刷带的一种有效的地球物理探测新手段,能较好地指导矿井生产,满足矿井高产高效的要求。

综采工作面缩面过地质冲刷带技术的应用

针对综采工作面遇煤层冲刷区等特殊地质构造时,如何减少对工作面回采影响,保证工作面的正常推进,研究制定采取缩面回采工艺,通过矿井物探等地质资料,综合分析煤层冲刷区等地质构造带影响的范围,绕开煤层冲刷带超前施工一条缩面顺槽进行缩面回采。同时研究制定了缩面回撤造条件工艺,工作面推进至缩面顺槽时,工作面需缩面区域提前上网上绳、施工顶、帮锚杆进行支护造条件,为工作面缩面回撤提供保证。缩面回采过地质构造区技术的应用,保证了工作面的顺利回采,减少给生产带来的影响,取得较好的效果。

综采工作面过冲刷带的实践

对综采工作面冲刷带赋存情况进行了分析,在过冲刷带工作面的技术实践中。

水力冲刷长钻孔预防瓦斯积聚对策

针对一起瓦斯高值超限事故,分析造成超限的原因,认为水力冲刷穿煤长钻孔在快速消突的同时也可能存在未被释放的瓦斯富集区,采掘活动工程中,钻孔周围的瓦斯富集区可能导致瓦斯超限,甚至瓦斯事故的发生。就如何处理富集区的瓦斯,介绍了一例全程下套管及其封孔的方法。