新集二矿深部沿空巷道围岩结构稳定性分析

为辨识新集二矿深部沿空巷道围岩结构特征及其稳定性,采用理论分析、数值模拟等手段,分析了08工作面沿空巷道围岩关键参数与特征,模拟了沿空掘进及回采期间围岩弹塑性变化和应力演化规律,提出了大直径钻孔、钻屑法进行高应力巷道围岩“卸压-检测”防治方法。研究表明:“煤柱-顶板”结构是控制深部工作面巷道围岩稳定的关键因素,影响该结构的主要参数是煤柱宽度与应力状态、基本顶断裂线位置、关键岩块侧向断裂跨度及其运动形态等;新集二矿深部08工作面沿空风巷留设的10 m煤柱处于塑性状态,能够与顶板、巷道形成稳定“煤柱-顶板”结构,掘巷与回采均不会诱发煤柱和顶板失稳。

新集二矿底板水害“煤-岩”空间立体微震监测阵列应用研究

以新集矿区新集二矿为研究对象,借助矿区底板岩巷这一现场优势条件,通过试验对比分析了煤巷和底板岩巷不同组合方式下监测阵列效果,提出了基于底板岩巷“点面式”、“线线式”和“线面式”的3种空间立体“煤-岩”微震监测阵列,优化了现有微震监测阵列布置方式。研究表明:“煤-岩”空间立体微震监测方法从定位精度、监测范围、服务周期和经济成本方面取得了明显进步。

新集二矿支护技术数值模拟研究

[目的]为了探究当前支护设计的合理性,减小巷道的变形,使工程顺利进行。[方法]本研究以新集二矿某巷道作为工程背景,运用FlAC3D软件对三条巷道进行模拟分析,并对预计的支护设计方案进行数值模拟。[结果]最终得出三条巷道整体支护效果良好,变形量在合理范围内,但个别巷道受掘进、采动影响变形破坏较严重。[结论]针对此结果应单独加强后期补强支护,以使该支护设计方案在项目中可以达到预期效果。

SF_6示踪气体在新集二矿1上煤采空区漏风检测中的应用

采用连续释放SF6示踪气体法,通过分析井上井下对照图,实地考察新集二矿2101采区1上煤的开采状况及巷道布置情况,结合井下采空区漏风和1上自燃发火情况,查找210107采面可疑漏风源与漏风汇的位置,合理布置释放接收点,利用瞬时释放示踪气体法确定了210107工作面上部210108采空区的漏风方向和漏风速度,在此基础上确定了漏风通道,为矿井自燃发火煤层防灭火工作提供了科学依据。

新集二矿211113综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术与实践

为解决新集二矿211113综采面顶板坚硬、不易垮落的问题,采用UDEC数值模拟解释了深孔预裂爆破技术处理坚硬顶板减轻工作面矿压显现的原因。根据工作面生产地质条件,制定了深孔预裂爆破方案,并确定了合理的爆破循环步距、放顶高度、炮孔角度、炮孔深度及炮眼间排距;对预裂爆破后的工作面进行了现场测量,测量结果分析表明,该设计有效地减少了来压步距,顶板压力现象不强烈,保证了工作面安全生产。

新集二矿底板水害微震实时监测研究

为了加强新集二矿带压开采条件下的底板水害监测,发挥微震实时、连续、全空间监测优势,构建新集二矿深部矿井微震监测系统,对回采过程进行实时监测。总结监测结果,对微震事件总体分布、时空运移规律进行分析,研究采矿活动与突水风险之间的关系。结果表明,工作面回采期间底板150 m范围内不存在隐伏导含水构造、裂隙薄弱带。工作面回采期间构造未活化,回采过程无突水风险,保障了工作面安全回采。

新集二矿210108掘进工作面瓦斯综合治理技术研究

为掩护掘进工作面安全快速地掘进,采用分源预测法对新集二矿210108工作面机巷掘进期间的瓦斯涌出量进行预测计算,依据结果选取底板穿层钻孔掩护预抽机巷、顺层钻孔预抽煤巷条带及煤层瓦斯的消突技术。结果表明,新集二矿210108工作面机巷掘进期间瓦斯抽采率为17.9%,钻屑瓦斯解吸指标最大值为100Pa,钻屑量指标最大值为3.9kg/m,经预抽效果检验合格;回风流瓦斯浓度为0.1%~0.56%,瓦斯涌出量范围为0.84m3/min^5.4m3/min,其中掘进的前57d两者的统计结果要比57d以后的值大得多,表明机巷瓦斯涌出受煤层厚度变化的影响较大,当煤层厚度增大时,瓦斯涌出量显著增加。

新集二矿瓦斯赋存规律研究

结合新集二矿瓦斯地质资料,根据测试的煤层瓦斯基础参数,分别绘制了煤层砂岩比与瓦斯涌出量关系图、煤层基岩厚度与瓦斯涌出量关系图和煤层瓦斯含量与煤层埋深的散点图。分析了地质构造、顶板岩性、上覆岩厚度和埋深对瓦斯含量的影响,得出煤层埋藏深度和顶板岩性是影响煤层瓦斯含量的重要因素,井田内断层对煤层瓦斯含量具有控制因素。

新集矿区地下水中溶解性有机质荧光特征及其指示意义

利用三维荧光光谱(Three-dimensional fluorescence spectrum)对新集矿区地下水中溶解性有机质(DOM)特征进行分析,结合TOC和UV254来判断地下水中有机物的来源,以此进行含水层的识别。结果表明:地表水的可溶性有机质含量最高;松散层水中主要出现Ⅱ区荧光峰,含少量Ⅲ区的类富里酸荧光峰,且峰值比地表水低;砂岩裂隙水中砂岩裂隙水存在特殊的有机物来源,极有可能是来自于地表污染源,三维荧光图谱也证明这一点;采空区水中DOM以Ⅱ区荧光峰为主,其荧光峰强度明显高于松散层水和砂岩水。利用三维荧光光谱能有效地分辨出新集矿区上覆水体、砂岩水和采空区水之间的差异,为煤矿突水水源的识别提供技术支持。

煤层开采底板水地面超前探查治理效果评价——以安徽淮南新集煤矿2301采区1煤组为例

为进一步查明治理区域内可能存在的导水构造,阻断奥陶系灰岩水通过垂向隐伏导水通道进入矿井,为此新集矿开展以探查垂向隐伏导(含)水通道为目的的1煤组开采底板灰岩水地面超前区域探查治理工作。为对2301采区(局部块段)底板灰岩地面超前区域探查治理效果进行评价,通过钻孔轨迹、探查评价、注浆治理评价三个项目采用权重得分方法,综合得出了地面区域治理效果良好。井下钻探、物探及巷道实际揭露验证说明了地面超前区域探查治理工程效果评价良好,证实了评价的可靠性。

基于先进传感技术的煤矿方向随掘超前探测系统设计与优化

本研究聚焦于基于先进传感技术的煤矿方向随掘超前探测系统,主要关注系统架构设计、算法调优和硬件优化。系统架构方面,激光测距传感器、声波传感器和热成像传感器被整合,通过合理布局确保全面覆盖地下隧道。算法调优阶段采用并行计算、硬件加速器和滤波算法,提高系统实时性和数据准确性。硬件优化方面,传感器性能得到提升,引入TOF激光测距技术、宽频带声波发射技术和高分辨率红外摄像头。能耗优化通过低功耗芯片和通信协议实现,确保系统在地下环境中长时间稳定运行。本研究旨在为煤矿探测系统的技术创新提供具体指导,以满足对实时性、准确性和可靠性的严格需求,为煤矿工业提供更安全、高效的技术支持。

煤矿方向随掘超前探测在可持续采矿中的应用研究

本研究深入探讨了煤矿方向随掘超前探测系统在可持续采矿中的关键应用领域。通过结合地质雷达技术和电磁波探测技术,该系统为煤矿开采中的地质灾害预防、水资源保护以及安全生产等方面提供了先进的解决方案。在地质灾害预防方面,地质雷达技术实现了对岩层裂缝和滑坡等潜在威胁的高效识别与实时预警。电磁波探测技术的应用在水资源保护中得以体现,通过测定地层的含水性,系统精准掌握水文地质信息,为合理规划水资源提供科学支持。在安全生产方面,雷达技术提供了准确的工人通道和安全通道,电磁波探测技术监测地下空洞,为设备的安全运行提供科学依据。这一研究为超前探测技术在矿业领域的应用提供了理论与实践指导,对于推动煤矿可持续采矿的发展具有重要的实用意义。

传感器安装方式对巷道微震信号时域特征影响分析

在新集二矿230106工作面机巷使用全锚固锚杆刚性连接与钻孔注浆黏连岩壁两种方式安装微震传感器,并进行为期一周的微震试验,共采集到553个微震事件,对比分析微震信号时域特征。研究发现,使用锚杆方式安装的传感器接收到的微震信号最大幅值均显著大于使用钻孔方式安装的传感器,最大幅值平均约为钻孔方式安装传感器的2.86倍。锚杆方式安装的传感器接受的有效信号持续时间长度均大于钻孔方式安装的传感器,有效信号长度平均约为钻孔方式安装的4.41倍,表明锚杆与传感器耦合效果要优于钻孔与传感器,更有利于数据处理和分析。使用锚杆安装传感器捕获信号的峰值、均方根值、裕度因子和脉冲因子均大于钻孔安装的传感器,表明使用锚杆安装的传感器捕获信号极端变化程度以及能量更高,可以提供更多微震信号识别的依据。因此,采用锚杆方式安装的传感器获得的信号具有有效信号幅值大、持时长、特征值明显等特点,信号质量相比于钻孔方式安装更高。

传感器安装方式对巷道微震信号质量影响分析

微震监测技术是在声发射学与地震学的基础上发展起来的一种新型监测技术,主要是通过观测分析微小地震事件来研究其对生产活动的影响。目前微震传感器的安装方法较多,但各有优缺点,需要针对不同的巷道环境提出合适的安装方法。在新集二矿230108工作面使用2种方式安装微震传感器,分别是全锚固锚杆刚性连接安装与钻孔注浆黏连岩壁安装,进行为期一周的微震试验,共采集到553个微震事件。对微震事件进行频域特性分析,发现通道1(全锚固锚杆安装)信号的400 Hz以下频率成分在总频域成分中的占比多数位于45%~75%,平均占比为60%,通道1信号低频成分和高频成分均较为丰富。而通道2(钻孔安装)信号中400 Hz以下频率成分在总频域成分中的占比多数达80%以上,说明高频成分有所丢失。采用锚杆方式安装的传感器采集到的信号能量大于采用钻孔方式安装的传感器,平均真实能量值约为钻孔安装采集信号的7.24倍。采用锚杆安装的传感器采集到的信号信噪比数值在20~50 dB,平均值为27 dB,使用钻孔方式安装的传感器接收信号的信噪比数值多数在5~35 dB,有些甚至为负值,平均值为17 dB,通道1信号的信噪比是通道2的1.6倍。采用锚杆式安装的传感器获得的信号具有频域丰富、信噪比高等特点,信号质量相比于钻孔式安装更高。

采动影响下大倾角复合顶板工作面矿压规律研究

在采动影响下,大倾角复合顶板工作面中上部覆岩破坏严重,造成支架未接顶,严重影响安全生产。针对该问题,以新集二矿211112大倾角复合顶板工作面为工程背景,采用数值模拟和现场监测的综合研究方法,对采动影响下211112大倾角复合顶板工作面矿压显现规律及顶板控制技术进行了研究。研究表明:大倾角复合顶板比非复合顶板条件下的工作面最大覆岩卸压拱高度、宽度以及拱顶距上端头距离分别高出5、13、3 m;煤层开采后垂直应力在倾斜方向呈非对称性,工作面下端头前方支承压力最大值比上端头前方支承压力最大达32%;复合顶板比非复合顶板工作面覆岩最大垂直位移高10%,卸压快且工作面中上部的破坏程度更严重。现场监测表明工作面中上部受力较大,先来压,导致工作面中上部下沉位移量大,卸压程度高,与模拟结果相吻合,解释了211112工作面72~95号支架(工作面中上部)范围出现漏顶,支架未接顶现象。据此,提出采用无机注浆加固材料对破碎复合顶板进行充填的控制技术,现场试用效果良好,实现了大倾角复合顶板工作面安全高效开采。

全站仪“四架法”在煤矿井下控制测量工作中的应用

本文阐述了在煤矿井下利用全站仪"四架法"进行控制测量工作的作业程序,分析了该测量方法的特点、优势及存在的不足和消除不足的方法。

煤矿掘进效率提升的影响因素分析与研究

煤炭资源在我国的能源结构中占据不可替代的重要位置,虽然我国的煤炭储量比较丰富,也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。但是,现阶段我国煤炭开采依然以地下生产方式为主,这就意味着煤矿巷道快速掘进、高效管理势在必行,从而保障矿井接续顺畅、稳定发展。本文主要对影响煤矿巷道掘进效率提升的影响因素进行分析和研究,找出合理的应对措施。

安全教育培训在煤矿安全生产过程中的重要意义

安全教育培训工作是煤矿企业抓好安全生产工作的基础和前提。抓好安全教育培训,必须充分认识安全生产的规律和内在各种因素,在形式和内容上求新求变,在培训效果上力求实效,培训方案上改变传统,建立实际操作场地,模拟煤矿井下现场,让安全培训工作真正起到作用,用一种与时俱进的创新培训管理理念,营造安全教育培训氛围,提高煤矿职工安全生产的思想意识及技能操作素质,为煤矿安全生产保驾护航。

关于矿山巷道掘进的影响因素及应对措施研究

矿山巷道掘进的状况好坏直接对于开采矿的质量和作业效率很重要,直接影响采矿效益。通过研究关于矿山巷道掘进的影响因素及应对措施,促进矿山巷道掘进工作进行地更加安全快速。在矿山巷道掘进过程中,获得收益的同时也存在着各种因素影响掘进状况,例如地质结构、机械设备、施工工艺以及施工管理等,通过分析矿山巷道掘进过程中存在的不同因素,列举出未来掘进过程中可能会出现的问题,最后在分析影响矿山巷道掘进影响因素的基础上,研究应对措施:提升勘探地质水平,采用三维地震综合勘探法,优化施工工艺,改善施工管理水平,增大掘进设备使用效率,重视现场顶板管理等一系列应对措施,尽量减少或者降低在掘进过程中出现的问题,增大工作效率。

KJ90煤矿安全监控系统中甲烷风电闭锁的应用

煤矿安全监控系统中,甲烷风电闭锁功能是《煤矿安全规程》规定的煤矿安全监控系统必须具有并执行的基本功能。甲烷风电闭锁的设置、执行及测试一直是实际操作中比较复杂的难点。本文总结甲烷风电闭锁功能在实际应用中的操作要点和经验。