急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法研究与应用

为解决某矿急倾斜中厚煤层倾角及厚度变化大的开采问题,提出了“急倾斜中厚煤层单一巷道放顶煤采煤方法”。该采煤方法是沿急倾斜煤层倾斜方向划分为若干区段,每个区段沿急倾斜煤层走向仅布置1条巷道。此巷道服务于1个采煤区段,担负工作面通风、运输和行人等任务。对单一巷道放顶煤采煤方法的巷道布置、综放工艺和沿空留巷方法进行了探讨。实践表明,该采煤方法使采煤工作面形成全负压通风,避免了巷道与采空区窜风,杜绝了采空区瓦斯积聚和遗煤自燃,实现了采煤机械化,提高了急倾斜中厚煤层的开采效率和煤炭回收率。单一巷道放顶煤采煤法为类似急倾斜煤层安全、高效开采提供了技术支撑。

急倾特厚煤层巷道合理拱轴线解析方法

为掌握急倾特厚煤层巷道的合理拱形结构,以王家山煤矿为工程背景,通过现场调查和力学分析,提出了巷道合理拱轴线解析计算方法,基于FLAC3D软件分析了合理拱形断面的效用机制。结果表明:陡(急)倾煤层巷道围岩变形整体均呈现显著非对称分布,巷道围岩内“承载拱”整体呈现“偏压”的非对称受力特征,简化为顶部受非均布荷载作用的三铰拱结构,可推出合理拱轴线解析计算方程;合理拱轴线线形受荷载分布、巷道拱高和跨度影响显著;急倾煤层中巷道采用合理拱形顶可诱导垂直应力向急倾煤层两侧的坚硬顶底板岩层转移,诱导水平向应力向巷道底部煤体中转移,达到提高巷道围岩稳定性和有效控制围岩变形的效果。

急斜特厚煤层开采围岩破坏规律研究

通过现场实测、理论分析和相似模拟实验,研究了急斜特厚煤层水平分段放顶煤开采围岩破坏规律,提出了开采引起的围岩破坏传递主途径和破坏分区,分析了影响各破坏区大小的因素。同时,分析了地表塌陷损害的特点,提出利用自重充填等方法控制采动损害和限制地表破坏。

急倾斜煤层伪俯斜走向长壁工作面煤壁破坏机理

急倾斜煤层走向长壁工作面煤壁和底板容易发生破坏,严重影响工作面的正常推进。通过理论建模、底摩擦实验、数值计算等方法,研究了煤层顶板破断与冒落矸石滑动特征,揭示了不同煤层赋存和开采条件下煤壁破坏机理,并提出了防治煤壁破坏与底板滑移的具体措施。研究发现:急倾斜煤层走向长壁工作面顶板冒落的矸石会对采空区形成不同程度的充填,自下而上依次为"密实充填段"、"不均匀充填段"、"非充填段"3段,而工作面中上部区域由于充填不充分,动压现象明显,容易造成严重的煤壁片帮和底板滑移现象,支架的工况随之也会变差,成为整个工作面围岩稳定性最脆弱的区域,严重影响到工作面的安全高效生产,是采场围岩控制的重点区域;工作面底板稳定性显著影响煤壁的稳定性,实际生产中发现,在煤层赋存和开采条件不同时,煤壁破坏一般会呈现出"塑性-流动"、"挤出-滑移"、"剪切-滑移"3种破坏模式;工作面采用伪俯斜布置不仅可以显著提高煤壁和底板的稳定性,也可以有效阻止液压支架倾倒和下滑,还可以避免工作面飞矸发生,配合整体推刮板输送机和"柔性加固煤壁"等技术可以实现急倾斜煤层走向长壁工作面安全高效开采,有效解决急倾斜煤层机械化开采所面临的一系列岩层控制难题。

急倾斜“三软”煤层异形断面巷道锚网索梁联合支护技术

基于急倾斜"三软"煤层围岩应力呈非对称分布且顶底板强度低、煤层松软易垮的特性,提出了异形断面分布切割、锚网索梁非对称联合支护方案,通过工业性试验结果表明:在异形断面非对称锚网索梁联合支护工艺合理、参数可靠、质量有保障的前提下,能够有效地控制急倾斜"三软"煤层顶板变形破坏和高帮煤体松散垮冒,能够保证巷道施工质量与安全,同时为提高巷道掘进单进水平提供保障。

急斜临界角近距离薄及中厚煤层分组联合开采巷道矿压显现研究

本文从自然因素和开采因素方面，对石洞沟煤矿急斜临界角近距离薄及中厚煤层群分组联合开采巷道矿压显现进行了研究。通过现场数据的搜集、整理与分析，得出了上下煤组、上下区段及同组煤内上下煤层间同时开采的合理错距和相互影响范围，为矿井生产提供了可靠的科学依据。

阜康白杨河矿区大倾角厚煤层剩余含气量动态分布特征

新疆准噶尔盆地阜康白杨河矿区煤层厚度大、倾角大,其剩余含气量动态分布规律与常规水平煤层不同。利用数值模拟,构建了大倾角厚煤层压裂直井、裸眼水平井和分段压裂水平井模型,探寻不同井型排采过程中剩余含气量动态变化规律。研究结果表明:排采前期,煤层剩余含气量整体呈以射孔为轴的扇形变化特征;排采中前期,受到气、水重力分异影响,煤层气从深部解吸出来并向浅部运移,造成浅部储集层压力升高,煤层气二次吸附于煤层,浅部含气量升高;排采中期,煤层浅、中部形成吸附—解吸平衡区域;排采中后期,深部解吸气被采出后,储集层压力降低,中、浅部煤层开始新一轮解吸;排采后期,在深部煤层存在明显的高剩余含气量区。

急倾斜特厚煤层水平分段开采瓦斯预抽技术

基于对新疆乌东煤矿的急倾斜特厚煤层水平分段开采方式的瓦斯流动特征的研究,围绕急倾斜特厚煤层水平分段开采方式瓦斯来源多、涌出量过大等问题,对煤层取芯测瓦斯含量数据进行统计,并将数据导入MATLAB进行多元回归分析,采用现场试验法和极限抽采时间法相结合的方式研究出瓦斯抽采半径,得到了合理的抽采间距在6 m左右,提出了急倾斜煤层掘进工作面瓦斯抽采技术。结果表明,急倾斜特厚煤层地质构造复杂,瓦斯赋存量大,需要预抽煤层瓦斯;对现场实测与拟合结果进行误差分析,平均误差为3.59%,误差值较小,准确性高;预抽瓦斯有效降低了掘进迎头和回风巷道的瓦斯浓度,能保障工作面安全、高效生产。

急倾斜较薄厚煤层综放开采技术研究与应用

通过对张双楼煤矿7417综采放顶煤工作面急倾斜较薄厚煤层开采技术的综合治理研究,系统的介绍了采煤方法、设备防倒防滑的成功经验,可供相似复杂条件下综放面的安全开采借鉴。

急倾斜中厚煤层双俯伪斜综采成套装备研制

针对局部倾角达78°的急倾斜中厚煤层开采难题,对综采成套装备以及采煤工艺进行研究,增加挡矸、护壁等装置,优化回采工艺及巷道布置,采用双俯伪斜综采技术,降低工作面煤层倾角及片帮飞矸威胁,实现急倾斜中厚煤层安全、高效回采,提高了煤炭资源回采率。

徐州大黄山矿区急倾斜煤层采空区地基稳定性研究

依托某工程项目,分析了研究区工程地质条件和岩层受力破坏机理。依据简便计算参数和易于确定的原则,将急倾斜煤层实际开采空间转化为"滑移空间",分析研究区地表沉陷问题,利用"滑移空间"计算参数,将单个任意形状开采工作面顺煤层走向划分为若干矩形工作面,并将其各点引起的预测下沉值按叠加原理进行叠加计算,获得采空区多个不规则形状工作面的地表沉降量。根据计算结果绘制地表变形参数的等值线图,并依据相关规范、标准评价地表残余变形对地基稳定性的影响,在综合考虑多项因素影响的前提下,对研究区进行分区,给出了各分区地表稳定性和建筑适宜性。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法

急倾斜煤层属于"难采煤层",由于矿井地质条件复杂,煤层赋存不稳定,使得采煤方法的选择始终是一个技术难题,制约了矿井的经济发展。介绍了使用伪倾斜柔性掩护支架采煤法开采急倾斜煤层的采煤方法,及其准备回采、正常回采和收尾工作的具体措施,并指出该采煤方法的优缺点。

急倾斜中厚煤层综采工艺优化

针对某煤矿的地质特点和急倾斜中厚煤层的分布情况,配套选型采煤设备,优化设计现有采煤工艺,并将优化设计后的采煤方案运用到矿井中进行试验生产。试验结果说明,优化的采煤方案提高了该煤矿的急倾斜中厚煤层开采效率以及安全性,提升了采煤生产量。