鹿台山煤业边界三角煤回采技术探索与实践

在煤矿规划采区时,常常受到特殊地质构造影响而被划分为不规则的工作面,工作面回采后期会形成三角煤区域,按之前的回采方法无法进行。为有效提高煤矿资源采出率,降低资源的浪费,需探索一种新的采煤方法,针对性地回采边缘三角煤。针对鹿台山煤矿2201首采工作面特点,对沿顶板推进过程中造成的三角煤的回采技术改进和应用进行了探索,有效提高了鹿台山煤矿的资源回采率。

鹿台山煤业沿空留巷顶板下沉及其控制技术的研究

根据现场实际发现,沿空留巷段部分区域顶板有不同程度的下沉。结合顶板钻孔窥视、顶板岩层取芯、爆破钻孔窥视等多种观测手段,分析了顶板下沉原因,制定了顶板支护方案。实践表明,修改后的技术参数可以维持顶板稳定,保证沿空留巷效果。

鹿台山煤矿低渗透煤层瓦斯治理工作实践与分析

鹿台山煤矿存在煤层透气性差、瓦斯放散困难和具有上、下两层超近距离临近层的问题。针对这些难题,文章从分析鹿台山煤矿存在的瓦斯问题入手,在分析矿井存在的主要问题的同时,指出了导致这些问题出现的主要诱因;结合矿井生产过程中治理瓦斯问题的工程实践,根据煤层赋存特点提出了不同的瓦斯抽采治理体系。生产实践经验表明:底板穿层钻孔结合顺层短孔瓦斯抽采技术对治理含夹矸煤层瓦斯问题效果显著。

鹿台山矿煤层瓦斯抽采难题与对策分析

文章以典型瓦斯矿井——鹿台山矿为工程背景,以现场实测、实验室试验和理论分析为主要研究手段,对该矿煤层瓦斯的放散特性、抽采问题进行了较系统的分析研究。结果表明:鹿台山矿煤层的瓦斯放散性能较好;煤层内含有的丰富微结构有利于煤层的透气性发展,而其内含有的夹矸层则不利于煤层的透气性发展;煤层内含有的较大尺度微结构内富集的瓦斯、夹矸层与煤层顶底板形成的封闭结构内富集的瓦斯均是可能导致矿井发生疑似动力现象的"源";进行瓦斯抽采时若增加钻孔直径、减小钻孔间距将会增加瓦斯抽采的效率,而增加钻孔长度所取得的抽采效果提升则可能不明显。

鹿台山矿低渗煤层瓦斯抽采问题分析

鹿台山煤矿是典型的低渗透抽采困难煤层。文章从介绍矿井的基本地质构造和特点出发,分析指出了该矿瓦斯抽采工作中存在的煤层均质性差且渗透率低、煤层组成复杂且临近层瓦斯源强、煤层脆性强且瓦斯钻孔塌孔易发、钻孔影响半径小且瓦斯抽采效率低四大问题;根据进行的分析指出了该矿煤层瓦斯抽采的应对措施。

鹿台山矿切顶卸压沿空留巷关键技术研究及应用

针对目前煤矿存在采掘接替紧张、回采巷道围岩控制较难等问题,基于切顶卸压沿空留巷技术原理,以鹿台山矿2202工作面为工程地质条件,综合运用理论分析、现场试验等方法,对其关键技术进行研究,并对留巷支护方式的实施效果作了现场监测。结果表明:留巷围岩变形主要表现为非对称性特征;实施留巷后巷道两帮和顶板变形不明显,两帮移近量为242 mm,顶板下沉量最大为98 mm,确保了沿空留巷围岩的整体稳定,留巷效果较好,可为类似地质条件下的切顶卸压沿空留巷提供技术参考。

鹿台山矿无充填切顶卸压沿空留巷采空区侧巷帮形成规律

针对山西煤炭进出口集团鹿台山煤业有限公司矿井(简称"鹿台山矿")采掘接续紧张状况,同时减少相邻工作面区段巷道掘进工程量,降低掘进工程费用,确保2203工作面顺利接替,对2202工作面轨道巷进行无巷旁充填切顶卸压沿空留巷试验。理论分析了沿空留巷采空区侧巷帮形成过程,并在工作面后方沿空留巷巷帮采用"挡矸金属网+可伸缩U型钢+木板背帮"方式进行挡矸防护,连续观测了工作面回采期间巷道的围岩变形数据,总结了切顶卸压沿空留巷采空区侧巷帮形成规律特征。采用沿空留巷可以使回采工作面少掘一条区段巷道,减少煤柱损失,取消"跳采",实现连续开采,有利于生产集中化。

鹿台山煤矿切顶卸压无煤柱成巷技术应用分析

针对鹿台山煤业2号煤层留设区段煤柱护巷造成资源浪费以及由于留设区段煤柱产生较强的应力集中危害生产等问题,经过查阅大量的相关文献以及大量的矿井调研,提出切顶卸压无煤柱开采技术;并通过分析切顶卸压的作用机理,提出本矿的切顶卸压的具体参数以及相应的支护方式;通过现场观测表明所选用的参数较为合理。

鹿台山矿2205综采工作面煤层瓦斯抽采技术

为实现煤矿瓦斯灾害的有效防治,以鹿台山矿2205综采工作面为工程背景,采用高、低负压瓦斯抽采系统进行煤层瓦斯抽采,高负压瓦斯抽采系统采用双侧顺层平行钻孔进行本煤层预抽,低负压瓦斯抽采系统采用定向高位钻孔、插管进行采空区瓦斯抽采。实施瓦斯抽采后,煤层瓦斯含量大幅度降低,2205综采工作面瓦斯得到了有效治理。

鹿台山煤矿带压开采技术条件分析与评价

华北型煤田C-P系煤层底板水是煤矿开采的主要水害威胁。为探讨鹿台山煤矿2号、15号煤层开采过程中底板水突水危险性,在收集井田水文地质资料的基础上,分析了煤层赋存及变化趋势特征、煤层围岩含水层和隔水层的垂向组合特征;采用《煤矿防治水细则》中规定的突水系数进行了底板突水危险性研究,计算了2号、15号煤层底板突水系数,提出了临界开采深度评价模型,并确定了临界开采深度的量化取值,对突水危险性进行了区划。研究结果为该矿未采区水害管理与防治提供了安全技术保障。

鹿台山矿综采面煤层瓦斯问题分析与治理措施

为实现综采面煤层瓦斯问题的有效防治,文章以鹿台山矿2205综采面开采2号煤层为工程背景,分析了鹿台山矿综采面面临的瓦斯问题,设计了瓦斯治理措施。鹿台山矿2205综采面主要采用了通风系统优化、煤层瓦斯抽采综合技术、采空区瓦斯抽采技术等治理措施,实现了综采面煤层瓦斯问题的有效防治。

鹿台山矿2201工作面回采巷道围岩变形特征及控制

以2201工作面回风顺槽为例,研究了半煤岩巷的围岩变形特征和控制技术。根据霍克-布朗围岩经验强度准则,计算得到巷道围岩松动圈厚度为1.31 m。结合生产实践,认为半煤岩巷在煤岩交界面破坏严重,巷道围岩性质、应力分布规律和工作面的采动影响是巷道变形被破坏的主要因素。结合松动圈理论和悬吊理论,计算回风顺槽锚杆支护的主要参数,并结合邻近工作面回采巷道支护情况,确定合理的支护方案,为类似巷道围岩控制提供参考。

鹿台山矿2203工作面运输巷支护设计

为确定鹿台山矿2203工作面运输巷的合理支护方案,根据巷道实际地质条件,通过工程类比法,参照邻近2202工作面运输巷支护设计,确定巷道支护的初步方案,然后利用自然平衡拱理论,对支护参数进行校验,最终确定巷道支护方案,为矿井其他巷道的支护提供参考。

鹿台山煤矿防治水分区研究

以鹿台山煤矿2号煤层为例,根据矿井的实际情况,对井田开展防治水分区研究,依据水文地质查明程度和防治措施到位情况对井田内2号煤层实行合理分区(可采区、缓采区、禁采区),清楚各区的名称、分布范围、面积大小,同时,掌握各阶段的水害防治工作重点,从而全面提升煤矿防治水工作水平和水害治理能力,最大限度地消除水害对矿井安全的影响,提升煤矿安全保障能力,为煤矿的安全生产奠定基础。

鹿台山矿煤层瓦斯抽采实践与效果评判研究

以鹿台山矿2202工作面瓦斯抽放为工程背景,对工作面瓦斯抽采进行了统计分析。现场调研了预抽钻孔有效控制范围及其均匀程度,利用理论计算的方法,划分了预抽达标评判单元,计算并测定了残余瓦斯含量、可解析瓦斯量、残余相对瓦斯压力以及抽采率,并对瓦斯抽放设计进行了评价。

鹿台山矿工作面推进对煤壁影响范围的数值模拟分析

以鹿台山矿为工程背景,以FLAC^(3D)数值模拟为主要研究手段,对该矿2201综采工作面推进过程中对煤壁前方煤体产生的影响进行了数值模拟分析。结果表明:(1)该矿工作面推进对工作面煤壁前方煤体的垂向压应力在距工作面煤壁20.0 m时开始产生明显影响,对压应变则在距工作面15.0 m处才产生明显影响;(2)距工作面煤壁10.0 m范围附近的小区域可能形成"煤壁微结构紧密墙",该区域将阻碍远煤层内瓦斯向煤壁运移;(3)距工作面煤壁5.0 m范围为一分界点,该分界点将导致煤壁前方煤体压应力小于初始应力、原压应变逐渐减小甚至出现拉应变区域。在上述分析的基础上,认为该矿工作面推进对煤壁前方煤体内瓦斯产生的影响作用非常复杂,故建议在布置瓦斯抽采钻孔时选择合理区域。

鹿台山煤矿煤巷掘进工作面瓦斯综合治理技术研究

为有效解决煤巷施工期间回风流瓦斯浓度频繁接近临界报警值、掘进速度缓慢的难题,本文基于“瓦斯为天”理念,从安全投入、地质预报、分区治理瓦斯、抽采钻孔施工及验收、考核制度等方面入手,对煤巷掘进工作面瓦斯综合治理技术进行了研究。现场实践表明:在2205 轨道巷施工过程中,回风流瓦斯浓度始终控制在0.03~0.38%之间,平均月进尺保持在130~220 m;瓦斯综合治理技术成效显著,有效杜绝了瓦斯超限事故,确保了煤巷安全、快速施工。

鹿台山煤矿2号煤层瓦斯地质区划

煤层瓦斯不均衡赋存是制约煤矿瓦斯安全管理的主控因素,准确合理的瓦斯地质区划是有效进行瓦斯防治的基础和保障。基于瓦斯地质区划理论方法,综合分析影响鹿台山煤矿3号煤层瓦斯赋存的主要地质因素,采用多元线性回归、数量化理论I、构造关联度分区等方法,筛选出影响2号煤层瓦斯含量的地质变量包括煤层埋深、围岩透气性和褶皱平面变形系数3个主要地质指标,建立了瓦斯含量预测的数学模型并对预测模型进行了理论和实践验证,模型精度较高。在此基础上利用瓦斯含量预测模型对2号煤层瓦斯含量进行预测和瓦斯地质区划。经实践验证,瓦斯地质区划结果符合实际地质情况。

综放工作面初采期瓦斯涌出特征及治理技术

综放工作面初采期瓦斯涌出受到煤层瓦斯含量、煤与岩石界面接触面积等因素的影响尤其突出。探讨了综放工作面初采期瓦斯涌出特征、治理技术及其应用效果;通过调研不同综放工作面在初采期瓦斯涌出治理技术的选择和应用效果,展现不同治理技术的适用范围、不足之处和发展方向等,为相关瓦斯治理人员提供借鉴与参考。

铝基高固水巷旁充填沿空留巷技术研究与应用

文章通过研究铝基高固水巷旁充填沿空留巷技术,在增加巷旁支护强度的同时解决沿空留巷密闭性差的问题。研究结果表明:铝基高固水充填材料抗压强度高,且柔模墙具有残余承载能力,其性能优于传统充填材料。在合理确定充填体材料参数和施工工艺的基础上开展了现场工业性试验,留巷阶段巷道变形控制良好,能满足下个工作面作为回风巷的使用要求。