探地雷达在华阳一矿隐伏陷落柱构造探测中的应用

陷落柱构造破坏煤系地层、降低煤炭资源储量,采煤工作面通过陷落柱,增加采煤成本,带来突水、瓦斯积聚风险,有必要在采煤工作面开展隐伏陷落柱构造探测。目前,采煤工作面的主要物探方法有地震波法和电磁法两类,作为精细地质勘探方法,探地雷达技术在隐伏陷落柱构造探测中发挥了重要作用。本文针对华阳一矿地质特点分析了陷落柱类型及其成因,采用有限时域差分法模拟了无充填型和充水型两类陷落柱构造的探地雷达数据,分析了不同构造的数据特征。通过100 MHz探地雷达对矿区内隐伏陷落柱构造进行了探测,探测结果表明:通过探地雷达剖面的目标频率变化及衰减幅度等特征,能够判别出陷落柱类型,为风险源排查和工程作业提供参考。

探地雷达在华阳一矿隐伏断层构造探测中的应用

断层构造破坏煤系地层、降低煤炭资源储量,采煤工作面通过断层,增加采煤成本,带来突水、瓦斯积聚风险,有必要在采煤工作面开展隐伏断层构造探测。目前,采煤工作面的主要物探方法有地震波法和电磁法两类,作为精细地质勘探方法,探地雷达技术可以在隐伏断层构造探测中发挥重要作用。本文针对华阳一矿地质特点分析了断层类型及其成因,采用有限时域差分法模拟了不同走向断层构造的探地雷达探测数据,分析了不同构造的数据特征,提出了基于电磁波反射路径的断层走向推断方法。通过100 MHz探地雷达对矿区内隐伏断层构造进行了探测,探测结果表明:通过结合目标反射波振幅、层位变化等信息,可以估计断层构造在回采区内的走向和范围,结合已揭露的倾角、落差等信息,为预先调整回采工作面提供依据。

伊犁一矿浅埋软岩工作面矿压实测及支架选型

伊犁一矿工作面受浅埋薄基软岩条件影响,使覆岩裂隙分布形态复杂化,原1505W综放工作面采用6~8倍采高方法进行工作面液压支架选型,后续监测工作面矿压规律及支架工作阻力较大,接近液压支架额定工作阻力,提出基于覆岩关键层层位计算上覆载荷的方法并对伊犁一矿1503E综放工作面液压支架进行指导选型设计,后续监测工作面支架工作阻力表明该液压支架选型方法在浅埋薄基软岩条件下较6~8倍采高支架选型方法更为科学合理。

大南湖一矿褐煤常温氧化特性研究

针对大南湖一矿在正常回采期间、采空区在无任何自燃征兆前提下出现的上隅角CO异常持续超限问题,采用太原理工大学自行研制的常温氧化实验装置对所采煤样褐煤开展了常温氧化特性研究。结果表明:大南湖一矿褐煤在常温下就可氧化释放出CO,相关过程可分为“快速氧化”“缓慢反应”和“反应终止”三个阶段;当环境O_(2)浓度≥7.7%时,大南湖一矿煤样常温下氧化的CO产出速率同环境O_(2)浓度呈二次函数拟合关系;大南湖一矿煤样环境CO浓度同O_(2)浓度变化紧密相关,呈良好一次函数关系;大南湖一矿褐煤开采过程中煤自燃早期预警指标的制定必须考虑常温氧化特性,否则可能会误判采空区煤自燃的严重程度。

赵固一矿井下动水注浆封堵突水点技术研究

赵固煤矿的一个井区作为重要的煤炭生产地,意外的水患事故一直被视为煤炭行业的安全性问题严峻的安全生产挑战,动态注浆方法作为高效的水害控制技术,在矿产防水与整治范畴获得普遍使用。针对某煤矿地下水害防治策略方法出水口技术深入研究详尽研究,分析技术原理、应用方式实际成效,为处理矿井水害难题给出可靠的技术保障。

万利一矿采空区下工作面回撤通道布置位置研究

采空区下工作面末采阶段主、辅回撤通道及巷间煤柱在复杂应力环境影响下易发生大变形及破坏,影响工作面回撤。为此,以万利一矿42煤层工作面为工程背景,研究了下煤层工作面主、辅回撤通道布置于采空区下不同位置时回撤通道间护巷煤柱所受载荷的特点。结果表明:(1)当采厚比较小、煤厚较大、上下煤层间隔较小、上煤层直接顶较厚时,完全采空区下方回撤巷道间隔煤柱载荷更小;(2)当采厚比较大、煤厚较小、上下煤层间隔较大、上煤层直接顶较薄时,残留煤柱下方回撤巷道间隔煤柱载荷更小;(3)万利一矿42煤层将双回撤巷道布置于采空区下方时主、辅回撤通道及护巷煤柱受到的载荷更小,更利于回撤通道的稳定和维护。

华阳一矿矿井通风系统改造方案研究

针对山西华阳一矿矿井增加掘进工作面后,现有通风系统无法满足安全要求的问题,本文分析了通风系统现状,并根据华阳一矿矿井衔接计划,分析计算了所需风量,并据此进行通风系统改造,在南部区域新建回风立井,对矿井主要通风机重新进行选型设计,选择了FCZ-8-NO.31.5/1800型轴流式通风机。此次设计的通风系统改造方案实践效果良好,保证了华阳一矿安全顺利进行工作面衔接。

华阳一矿岩巷快掘空顶距及支护工艺优化技术研究

为提高华阳一矿8412工作面低位抽采巷的掘进效率,通过理论计算得出合理的空顶距为3.2 m。采用数值模拟对比不同方案下的围岩稳定性,并确定出合理的空顶距为4 m,锚杆排距为1400 mm,锚索布置方式为“2-1-2”式。现场试验结果表明:掘支工艺优化后,巷道顶板的最大下沉量为62 mm,两帮的最大移近量为40 mm,整体变形量较小。巷道月平均掘进速度提高至200 m,较之前提高了近2倍,应用效果显著。

华阳一矿综掘工作面分级除尘系统设计及应用

针对华阳一矿综掘工作面粉尘量过大的问题,通过理论分析、工业试验等方法,进行区域分级除尘技术研究。对具体的分级除尘系统进行设计,提出采用射流喷雾控制截割部产尘量,通过实验确定喷雾最佳水压为2.5 MPa,喷嘴的最佳安装角度为10°~15°。针对采煤机司机处粉尘浓度过高的问题,设计由风刀、旋流除尘器组成的司机位隔尘吸尘系统。设计散射型喷雾设备形成水幕,控制掘进工作区域粉尘外溢。将设计的分级控尘系统在华阳一矿151214掘进工作面进行应用,总体降尘效率在96%以上,应用效果良好。研究结果为综掘工作面粉尘综合治理提供了新方向。

刘桥一矿663工作面底板破坏深度分析及监测

为了研究刘桥一矿663工作面底板破坏深度,采用了理论计算和钻孔压水试验法。理论公式计算获得工作面底板破坏深度为16.27m,最大破坏深度距工作面端部的水平距离为10.57m,采空区内底板破坏区沿水平方向的最大长度为86.54m;通过钻孔压水试验的三个钻孔测试获得底板破坏深度在16m左右,结合经验公式计算最终确定底板破坏深度为18.88m。该研究成果为其他的工作面底板破坏深度提供了重要的参数依据。

大南湖一矿双U型厚煤层工作面开采方案

大南湖一矿3#煤层双U型厚煤层赋存条件的特殊性,导致其工作面开采过程中遇到导通地表裂缝、上覆含水层及回采率低等问题。本文以该矿1309工作面为例,通过现场实测、物理模拟、理论分析等手段预测了该工作面两带发育高度,明确了双U型赋存条件对工作面开采的影响,按走向和倾向两个方向分区设计了工作面开采方案和放煤高度。研究成果可为类似条件矿井提供借鉴意义。

双马一矿I010_(4)303工作面辅助运输巷支护参数研究

针对双马一矿I010_(4)303工作面辅助运输巷围岩破坏情况,通过FLAC^(3D)数值模拟软件,分析工作面地应力分布、开挖垂直应力和塑性区扩展形态,再结合现场实际情况,设计出3种巷道支护方案,最后将不同方案进行预应力分析比较,得出最终支护方案。通过分析现场监测数据,认为该支护方案能有效控制顶板和两帮变形,提高巷道掘进效率,为同类型地质条件下辅助运输巷的围岩控制提供了一定的思路与比较。

华阳一矿81306回风巷过陷落柱段围岩控制技术研究及应用

为解决华阳一矿81306回风巷过陷落柱段围岩变形量大、维护困难等问题,通过分析过陷落柱段巷道变形特征,提出了“围岩注浆强化改性+补强锚索加强支护+双层金属网+表层围岩硬化”的过陷落柱段巷道围岩综合控制方案。现场应用结果表明:过陷落柱段巷道顶底板和两帮最大位移量分别为112.35 mm和146.08 mm,相较于正常段仅分别增大8.09 mm和19.26 mm,巷道围岩变形控制效果显著。

文家坝一矿110705工作面智能化建设实践

文家坝一矿110705工作面以可靠的电液控系统、三机智能通信系统和采煤机自动化系统等为基础,设备姿态监测系统、安全监测监控系统和工作面视频系统为保障,建设起具备主动感知、自动分析和智能处理功能的智能综采工作面。

伊犁一矿地应力分布规律实测

为解决伊犁一矿施工过程中遇到的岩层强度低、岩石层间聚合力差、巷道变形、矿山压力影响严重等问题,开展了矿井地应力测试。在矿井+1 137 m石门、3号煤回风上山等地点施工3个地应力测试孔,通过施工导孔、测量孔、安装应力传感器、测试等步骤,利用应力解除法测得3个钻孔的应力解除数据。通过专用软件对数据进行分析,得出了矿井地应力分布规律。结果表明,最大水平应力的方向为NE2.3°~10.1°,最大水平主应力为垂直应力的1.513~1.621倍,最大水平主应力为最小水平主应力的1.255~1.498倍。

刘桥一矿Ⅱ626工作面外段安全回采的防治水对策

刘桥一矿Ⅱ626工作面水文地质条件比较复杂,回采过程中,工作面里段发生底板突水。通过物探手段,圈定工作面中部异常区,对异常区采取钻探验证及注浆工作,对F_(Ⅱ62-2)断层进行注浆加固,封堵裂隙带,加固煤层底板,同时采取疏水降压,减小工作面突水系数,保证了工作面外段的安全回采与收作。

神东煤炭集团万利一矿探放水研究

根据神东煤炭集团万利一矿的水文地质特征和出水情况,从现场中总结水文机理,根据该机理在生产中摸索适用的探水机制,对矿井未来五年探放水进行研究,并结合案例进行分析。

赵固一矿副井提升系统快速安装

副井提升系统安装是一个工序繁杂的系统工程,任何一个环节出现问题,都将影响整个工程的质量和进度。文章介绍了赵固一矿基建期间为加快副井提升系统安装进度,认真的做了安装施工方案设计,在安装时做好施工前的准备工作和施工组织工作,实现了快速安装。对其它煤矿安装提升系统具有一定的借鉴作用。

平顶山矿区一矿煤矸石中微量元素赋存状态研究

采用逐级化学提取法研究平顶山矿区一矿煤矸石中Be、V、Cr、Co、Ni、Cu、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb、Th、U、Hg、As、Se等17种有害微量元素的赋存状态,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法(AFS)分析了煤矸石和各提取状态样品的微量元素含量。结果表明:煤矸石的有害微量元素均以残渣态为主,碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态、有机物和硫化物结合态次之,可交换态的含量相对较少。各种微量元素在某一赋存状态下所占的质量比例相差较大,对环境的潜在危害性不同。V、Sr、Cd、Ba、Pb、Hg、Se的潜在可淋失率超过了10%,在表生地质条件下对环境具有较大的危害性。

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定。结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳。煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品。