坚硬顶板高应力巷道结构性大变形机理及稳定性控制技术

晋能控股煤业集团有限公司洪崖煤矿目前主采2#及3#煤层层间距平均10 m,为近距离煤层。3#煤层上覆为2#煤层小窑采空区、已掘的废弃巷道以及残留的煤柱,局部存在高应力集中区域。2#煤层与3#煤层之间岩层岩性为细砂岩及砂质泥岩。上覆2#煤层残留煤柱受上覆岩层悬板影响承受高集中应力,并通过2#及3#煤层层间岩层向下传播,在3#煤层回采过程中小煤柱巷道承受高集中应力叠加强动压影响,巷道频繁发生大变形及冒顶灾害。为此亟须开展“坚硬顶板高应力巷道结构性大变形机理及稳定性控制技术”课题,有效解决坚硬顶板高应力巷道结构性大变形支护难题,使巷道支护更加规范、安全。

老矿井村庄搬迁后多层煤柱区域高回收率开采技术

研发起止时间:2017.8-2021.4完成单位:晋能控股集团有限公司、辽宁工程技术大学、晋能控股煤业集团有限公司、晋能控股山西科学技术研究院有限公司成果水平:国际先进1项目背景大同矿区煤峪口矿具有典型的“双系”煤层群开采特征,目前正在开采上覆侏罗系煤层群,下方石炭系煤层正在进行巷道延伸及工作面的圈定工作。侏罗系煤层群的含煤地层总厚度为74 m-264 m,平均210 m,可采煤层21层,单层最大厚度7.81m。

大同矿区老空区水害探测及远程预警系统研究

研发起止时间:2018.09~2019.12完成单位:晋能控股煤业集团有限公司、太原理工大学、晋能控股山西科学技术研究院有限公司成果水平:国际先进1项目背景我国煤炭资源丰富,水文地质条件复杂,是世界上矿山水害最严重的国家之一。老空区突水是山西省近几年来最主要的水害形式,对矿井安全生产造成巨大威胁。大同矿区主要赋存古生代石炭二叠纪煤系和中生代侏罗纪煤系,下组煤开采时会受到上覆侏罗纪采空区积水的影响。再加上大同矿区煤层埋藏浅,露头广泛,易于开发,故还存在大量历史久远且无规则开采的老空区。

综放工作面采空区浮煤升温氧化产气规律试验研究

煤炭开采过程中,综放工作面采空区往往会存在大量遗煤,随着工作面的推进,采空区氧气浓度升高,造成浮煤氧化自燃。为了研究马道头矿8404工作面浮煤的氧化产气特性,通过对不同粒径煤样在不同氧浓度下进行程序升温氧化试验,得出了综放工作面采空区内浮煤氧化产气规律。实验结果表明:在粒径为40~80目时,交叉点温度最小为177.5℃,意味着煤自燃倾向性越高;煤样氧化过程中产生的气体主要有CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H4、C_(2)H6和C_(3)H_(8)等,其产生量与温度之间基本符合指数递增关系,随着温度的升高,粒径及其氧浓度对氧化产物的影响越大;在同一温度下,煤样粒径越小,氧浓度越高,气体产生量越大;明确了马道头煤矿8404工作面煤自燃预测预报标志气体体系为CO、C_(2) H4、C_(2) H2.

区段煤柱气相切顶卸压围岩应力转移机理研究

浅部煤层数量减少,煤矿开采开始往深部发展,深部围岩具有顶板坚硬分层厚度大、强度高、完整性好等特点,在开挖过程中,围岩可储存大量弹性能,当储存弹性能达到极限强度时出现突然释放,导致强矿压显现,严重威胁安全生产。以马脊梁煤矿8105工作面为研究对象,通过搜集资料、现场调研等方法,获取了马脊梁煤矿工程地质条件,建立了临空巷道切顶后的力学模型,进行了临空巷道切顶后的围岩应力特征演化分析,分析了气相切顶卸压的切顶高度、切顶角度等关键影响参数,研究了气相切顶卸压效果,消除了强矿压显现,保障了工作面的安全高效生产。

同忻矿8209工作面底板导水深度受采动影响的分析

本文以同忻矿二盘区8209工作面作为工程背景,采用有限差分软件FLAC^(3D)数值模拟研究C3-5^(#)煤层底板岩体采动变形,并利用该面的现场实测资料进行互相印证,最终得出该面底板岩体采动变形底板破坏的影响范围,为安全生产提供技术支撑。研究成果作为该矿井巷道支护和底板水防治工程与措施制定的主要参考依据,也作为该矿井目前安全开采的关键技术参数,具有一定的推广应用价值。

虎龙沟煤矿通风阻力测定及其功耗分析

通过对虎龙沟矿矿井通风系统、主通风机运行性能的普查与测定,结合矿井现有的开采条件,以及临近层有火区或自燃遗煤等隐患,提出具有附加条件下通风系统优化调整策略,并结合主通风机运行状况,整合二者优化协调运行,实现节能降耗的目的。