新元公司无煤柱开采充填技术应用与推广

文章介绍了阳煤集团新元公司无煤柱开采技术应用的背景与生产地质条件,通过高水材料巷旁充填沿空留巷技术在高瓦斯突出煤层松软围岩条件下的成功试验,工作面由原来的“U+L”通风方式优化成“Y”型通风方式,目前矿井3号煤所有工作面实现无煤柱开采,高水材料巷旁充填技术在新元公司及阳煤集团得到广泛推广。

浅谈沿空留巷技术在新庄煤矿的应用

山西是中国的煤炭大省,在执行国家煤炭绿色开采相关政策方面走在全国的前列。无煤柱开采技术是国家推广的绿色开采技术之一,为了响应国家相关政策的号召,同时达到解决矿井采掘接替紧张、避免煤炭资源浪费等目的,新庄煤矿采用高水充填材料沿空留巷技术实施无煤柱开采。该技术的应用解决了矿井采掘接替紧张的问题,多回收了煤炭资源,降低了巷道掘进率,优化了工作面通风系统,降低了隅角瓦斯浓度等,为其它矿井类似条件下煤层沿空留巷提供了技术参考。

综采工作面高水材料空巷充填技术与应用

为避免综采工作面过空巷带来的冒顶、煤壁片帮、支架压死等事故,针对不同生产地质条件,基于高水充填材料的应用提出了2种空巷充填技术,即高水充填材料全断面充填技术及墩柱加强支护技术,并分别在山西2个矿井现场进行了工业性试验。经过现场成功应用,为综采工作面过空巷提供了一种安全高效的解决途径。

高水无机材料防灭火性能影响因素研究与实践

为进一步揭示高水无机材料抑制煤自燃机理,将其更好地应用于煤矿防灭火领域,开展高水无机材料流动渗透性能实验与高水无机材料抑制煤堆自燃实验,研究不同水灰比和不同空隙率条件下高水无机材料浆液流动渗透规律和高水无机材料浆液煤堆自燃降温规律。结果表明:高水无机材料浆液的水灰比和煤块间的间隙宽度对其流动渗透性能有显著影响,煤堆不同径向距离处的温度均呈现出开始迅速降低、之后缓慢降低的2个降温阶段。三河尖矿防灭火工程实践应用表明水灰比28∶1的高水无机材料浆液有较好的防灭火效果。

回撤通道高水材料墩柱加固技术研究

为保证回撤通道在回撤全过程的稳定,以棋盘井煤矿I030901工作面回撤通道为研究对象,利用FLAC;数值模拟软件,模拟分析了高水材料墩柱不同间排距条件下,墩柱内部垂直应力分布特征及回撤通道顶板下沉量的变化规律,最终确定墩柱加固支护参数为:墩柱直径1 000 mm,间排距2 500 mm×2 700 mm。现场围岩变形观测结果表明,在I030901工作面与回撤通道贯通时,巷道顶板最大下沉量为334.6 mm,高水材料墩柱加固技术可以有效控制回撤通道围岩的变形,满足综采工作面设备安全高效回撤的使用要求。

叠加扰动下剩余煤柱应力演化特征分析

针对采掘叠加应力作用下,由于支护时机不合理导致回撤通道围岩灾变失稳问题频繁发生严重影响综采设备安全高效回撤的技术难题,以棋盘井煤矿I030901工作面回撤通道为研究背景,将剩余煤柱应力演化的五个阶段建立剩余煤柱力学模型,将实测参数带入公式后理论确定了叠加应力的起始扰动范围为102.48m。在此基础上,建立FLAC^(3D)数值计算模型反演了工作面前方应力传播规律及剩余煤柱上方垂直应力的叠加影响机制。考虑到作业工序及生产条件影响取富裕系数为1.5,最终确定剩余煤柱宽度小于150m之前,需要对回撤通道完成超前加固。现场实测结果表明,超前应力影响范围为100m左右,模拟结果与理论计算结果具有一致性。

工作面过外切眼空巷支护技术研究

为保证工作面过空巷时的围岩稳定,以温庄煤业15106工作面过外切眼空巷为工程背景,采用数值模拟软件分析外切眼空巷不同支护强度下外切眼空巷的稳定性,并利用现场观测数据进行验证。研究结果表明,外切眼空巷采用加强支护方案后,顶板下沉量显著减小,较原支护方案顶板下沉量降低了52.5%,工作面顺利通过外切眼空巷,对工作面过空巷支护设计研究具有一定的指导意义。

粉煤灰及高盐水绿色处理技术与应用

随着粉煤灰和高盐水产出量逐年增大,由于目前国内技术处理能力有限、运行成本高,给煤电一体化企业的经营和环保工作带来较大压力。基于此,提出了粉煤灰及高盐水绿色处理技术,即将粉煤灰及高盐水固化充填到煤矿井下采空区,可同时处理2种废弃物。在大量的实验室研究、厂区地面及矿井地面试验的基础上,研发出了性能优良、能够满足现场要求的新型无机粉煤灰固化剂以及自动化程度、制浆精度高的井下多元物料智能制备及注浆系统,并在井下进行了工业性试验。经过现场成功应用表明,为处理电厂粉煤灰及高盐水提供了一种绿色高效的解决途径,具有一定的推广应用价值。

工作面高效过空巷技术研究与应用

自煤炭开采以来,煤矿井下过空巷问题始终没有被很好解决,一直困扰着矿井安全高效发展。空巷是在矿井开采混乱或在煤矿煤炭资源濒临枯竭时,回收区域煤或上、下山等较大煤柱时存在的老巷,或由于综采工作面更改回采方案之后在回采工作面中间留下的巷道。回顾总结国内外工作面过空巷的发展历程,矿井工作面过空巷理论研究的核心内容始终是围绕空巷支护工艺、巷道变形与巷道围岩相互作用关系这一课题进行的。本文重点介绍巍山煤业150119工作面过空巷技术的应用。