采空区瓦斯综合治理及效果分析

为了解决采动覆岩经历二次卸压造成的瓦斯涌出量大的关键问题,以上庄煤业1301回采工作面和上采空区工程为研究对象,分析瓦斯运移机理,提出了采用“平行钻孔+走向钻孔+上隅角埋管+风排”的瓦斯综合治理技术方案。采取措施后回风巷瓦斯体积分数平均为0.5%,满足1301工作面正常回采的要求,有效保证工作面安全回采。

瞬变电磁技术在探测上庄煤矿3号煤富水区的应用

上庄煤矿纵向可采煤层较多,在矿区内呈稳定分布,为实现多煤层立体开采和安全生产,探清顶部3号煤层富水性具有重要意义。利用ProTEM67P瞬变电磁仪探测3号煤层富水区分布,严格遵循瞬变电磁处理-解释流程,预测富水分布区与已知采空区、断层吻合较好,证实了瞬变电磁在探测富水区的适用性,为煤矿防治水安全措施的制定及安全生产提供了有效的技术支持。

厚煤层综放面切顶卸压及停采位置优化研究

针对厚煤层综放面停采后在工作面后方形成悬臂结构、进而传递覆岩应力导致煤柱内超前应力影响范围广,需留设较大尺寸煤柱护巷而导致煤资源浪费,以高河矿W4302工作面为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测相结合的方法,对厚煤层综放面末切顶及合理停采位置进行研究。研究表明,不切顶情况下煤柱留设尺寸应大于70 m,切顶后煤柱留设尺寸可优化至60 m。终采线距离准备巷道60 m,选定水力压裂对综采面末进行切顶,并对W4302工作面对应的区域进行矿压监测,监测结果表明,切顶后巷道围岩变形量较小,验证了分析、模拟的可靠性及切顶的可行性,可为同类工程提供有益参考。

断层构造影响下综采工作面优化与支护方法研究

针对某矿XV1306综采工作面回采期间受断层影响导致的巷道变形、采掘效率低及机电事故率高等问题,提出将原工作面优化为刀把工作面布置方式,并给出了工作面巷道采用“锚杆(索)+锚网+架钢棚”一体化加强支护方法,并进行了工程实践,结果表明:巷道整体变形量下降约50%,刀把工作面增加经济效益1.82亿元,实现了对不规则工作面开采的成功探索,可为类似工作面过构造区域提供经验借鉴。

煤矿水文地质勘查中瞬变电磁法的应用

瞬变电磁法对一些低阻体反应较强,在煤矿井下水文地质勘察中有广泛应用。采取该方式可测定含水构造、地下溶洞等不规则水体,规避煤矿开采风险。针对煤矿开采中采空区积水及含水层分布,分析了瞬变电磁法在某煤矿水文地质勘查中的实际应用效果,为煤矿开采合理发展奠定坚实基础。

含邻近层工作面瓦斯综合治理技术研究

上庄煤业3103工作面所采煤层3号-3、3号-1和3号-2瓦斯含量都比较高,且距邻近层较近,瓦斯治理难度较大。根据附近工作面回采经验和现场资料分析,合理科学制定对3103工作面瓦斯综合治理技术方案,采用本煤层瓦斯抽放、邻近层瓦斯高位抽放、强制放顶等多种技术手段相结合,确保3103工作面安全高效生产。实践证明对煤层赋存情况复杂、瓦斯含量高工作面,采用瓦斯综合治理技术是行之有效的。

注浆加固技术在工作面过陷落柱回采中的应用

为确保22051工作面过陷落柱期间正常回采,根据工作面地质资料及现场工作面煤壁片帮、顶板破碎、煤矸冒落等情况,提出对工作面煤体和陷落柱周围破碎煤岩进行超前注浆加固,提高其稳定性和支护强度。通过现场应用效果分析可知:采取注浆加固措施后,工作面回采平均日推进度为3.5 m/d,回采期间未发生顶板冒落和煤壁大面积片帮等现象。

综采工作面上隅角瓦斯治理研究与应用

综采工作面采用“U”型通风方式时,上隅角容易发生瓦斯超限,影响工作面的安全生产,是工作面瓦斯治理的难点。以平安煤矿150502工作面为工程背景,对工作面瓦斯涌出特征进行分析,发现采空区瓦斯涌出导致上隅角瓦斯积聚,确定采用设置抽采巷道布置穿层钻孔及采空区插管抽采瓦斯治理的综合方案。现场实践表明,该方案能成功降低上隅角瓦斯积聚,保障了工作面安全回采,为其他工作面上隅角瓦斯治理提供了借鉴。

某矿井下贯通测量技术方案设计与实践

为进一步提升某矿产能,提升生产效率,需对该矿62风井和540新井实施贯通作业。为确保贯通作业安全顺利进行,分别从地面高程控制测量、联系测量、井下7″三角高程导线测量等方面对该矿井下贯通测量方案进行了设计并对贯通测量误差进行了预计。结果表明贯通设计62风井和540新井间的直线距离达2512 m,地面控制导线长度6.6 km,采用所设计的方案进行测量作业后,在高程上的误差预计为±0.068 m,远小于容许的贯通高程偏差值,反映出该方案切实可行。

注浆加固技术在沿空掘巷中的应用探讨

为了解决回采过程中沿空巷道变形严重问题,对沿空掘巷护巷煤柱进行注浆加固。在煤壁侧采用上、中、下三排钻孔(上排仰斜、中下排平孔),利用水泥和化学混合浆液,按照1~2 MPa的注浆压力对护巷煤柱进行了注浆加固。通过矿压观测结果:回采过程中未注浆加固前煤壁位移约0.8 m,注浆加固后煤壁位移不足0.1 m。实践表明:通过对沿空掘巷煤柱进行注浆加固,可以提高煤柱刚性,减少回采过程中巷道两帮及顶板变形量,解决回采过程中煤柱和顶板塑性失稳问题。

常村矿3号煤层二氧化碳致裂瓦斯抽采效果分析

为提高常村煤矿3号煤层的瓦斯抽采效果,设计了压裂孔、预抽孔及瓦斯释放孔的布置方案,通过实测的数据分析可以得到,二氧化碳深孔预裂爆破后,钻孔瓦斯流量衰减系数降低了14倍,预裂爆破后很大程度上增加了煤炭结构的孔隙率,使得煤体内的瓦斯能有效的解析,并且排放,保证了整个瓦斯抽采效果和可持续性。3号煤层的原始透气性系数约为0.48m^2/(MPa2·d),预裂爆破后透气性系数约为12.96m^2/(MPa2·d),预裂爆破后透气性系数提高了16倍。

深部软岩大断面巷道底鼓防治技术应用

有效控制围岩变形是矿井深部掘进大断面软岩巷道需要解决的重点问题。针对上庒煤矿11503回风巷掘进过程中巷道底鼓严重的问题,通过分析底鼓影响因素,采取以改善围岩受力、强化围岩支护为核心的底鼓防治技术措施治理该巷道的底鼓问题,具体措施包括:①将回风巷区段保护煤柱宽度由6 m增加至10 m,提高煤柱支撑效果并减少煤柱帮、底鼓变形。②对巷道原有支护参数进行优化,采用φ22 mm×2800 mm、φ22 mm×3100 mm水力膨胀式锚杆对巷帮及顶板进行支护,并强化帮肩及帮角岩体支护,采用φ22 mm×7500 mm高强锚索强化顶板悬吊作用。③对于底鼓严重变形区,采用注浆方式对底板进行加固。现场应用后,巷道底鼓变形得以较好控制,最大底鼓量控制在385 mm以内,底鼓不会给后续掘进、使用带来影响。

段王煤矿综放工作面煤层自燃防治技术探讨

通过分析段王煤矿090507工作面自燃特点,采取以采空区注浆防灭火为主,喷洒阻化剂、采空区注氮防灭火为辅,并利用束管监测系统及人工对采空区及回风隅角的一氧化碳、烷烃和烯烃类气体进行监测,工作面回采开始到密闭以后整个生产周期内未出现火情,巷道未出现局部高温点,工作面得到了顺利安全的回采。

复杂地形条件下井下围岩支护方案的优化研究

针对煤矿复杂地形条件下围岩支护效率低、稳定性差、安全性不足的隐患,提出了一种新的复杂地形条件下的围岩支护方案。首先利用仿真分析和数学模拟计算的方式获取不同方式下的支护参数,再通过分析不同锚索布置情况下的巷道围岩稳定性情况,获取最佳的围岩支护方案。实际应用表明,新的支护方案能够将支护效率提升27.9%,将顶板变形量降低67.4%,将底板变形量降低84.1%,将煤柱帮变形量降低79.3%,将实体煤帮变形量降低88.1%,显著提升复杂地形条件下巷道围岩的稳定性。

3105工作面大小切眼对接安全技术措施

结合上庄煤业井田边界实际情况及当前煤价,通过经济方案比较后,提出3105工作面需进行大小切眼对接。从对接前的准备工作、对接工艺及其它安全措施三方面编制了上庄煤业3105工作面大小切眼对接安全技术措施,以保证安全生产。

松软煤层巷道破坏原因及控制策略

针对松软煤层围岩变形严重、支护困难的问题,以A矿21311工作面为工程背景,利用极限自稳隐形拱对巷道破坏原因进行分析。巷道两帮是影响平衡拱范围的主要因素,依据强帮固顶的原则,采用锚网索联合支护技术对巷道进行支护。实践表明,支护效果良好,达到了预期的支护效果,为该矿其他工作面回采巷道的支护提供了借鉴。

基于磁-流耦合仿真的矿用通风机工作特性的优化研究

矿用通风机是煤矿通风系统的核心,其工作的稳定性和可靠性直接决定了煤矿井下综采作业的安全性,其工作时的效率和电能利用率又直接决定了煤矿通风系统工作时的经济性。当前,各煤炭生产企业矿井通风系统中的通风机在初期设置时均按照井下最大掘进深度来设定其输出功率,但在井下综采作业初期,矿井通风机通常所输出的功率较小,使驱动电机长期在低负荷下运行,整体的系统通风效率低下,且在工作时伴随着通风不均、风压不足等情况,不但消耗了大量的电力资源,而且给煤矿井下的通风安全造成了较大的隐患。因此提出了一种基于磁-流耦合仿真的矿用通风机工作特性优化方案,对通风机工作时的电机输出特性进行优化,极大地提升了通风机的工作效率,降低了电能消耗。

机电一体化在采矿过程中的应用与发展

从机电一体化的内涵和优势入手,深入分析了机电一体化在采矿工程中的应用,预测机电一体化在采矿过程中的发展方向,希望能对相关工作有所帮助。

采矿安全管理与事故防范分析

采矿工作本身危险因素较多,危险性较高,极易发生安全事故,造成经济损失,严重者还会造成人员伤亡,社会影响较为恶劣,因此在采矿工作中,需采取相应的安全管理方法,做好对安全事故的防范,保证采矿工作的安全。从影响到采矿工作安全的因素入手,具体分析了采矿安全管理与事故防范方法,希望能对相关工作有所帮助。

液压支架综合测控系统的研究

作为煤矿井下“三机一架”设备之一,液压支架对确保煤矿井下综采作业的安全起着十分重要的作用。在液压支架支护作业过程中,由于综采的进行,煤矿井下巷道的地质结构和压力不断发生变化,对液压支架在支护过程中的支护状态、支架阻力等有不同的要求。现有的液压支架结构均采用了恒支撑结构,无法适应井下复杂的地质环境,给井下的支护安全造成了较大的安全隐患。提出了一种基于支架-围岩耦合理论的液压支架综合测控系统,能够对液压支架工作时的受力状态进行不间断监测和调整,从而使液压支架始终处在最佳的支护工作状态,极大地提升了液压支架工作时的安全性,延长了支架的使用寿命。