瑞能煤业“110工法”工作面管理重点及实践

传统留设煤柱的开采方式所造成的煤炭资源浪费问题日益突出,提高煤炭资源回收率是我国煤炭开采急需解决的重大问题,研究并推广使用切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术将是我国煤炭资源可持续开采的重要发展方向。随着沿空留巷工艺的不断改进,传统工作面布置由“121”逐渐向“110”“N00”发展,对新建、在建矿井的盘区设计、巷道布置等具有较大影响。以瑞能煤业为例,结合“121工法”与“110工法”下综采工作面的差异对比,提出了不同工法下综采工作面安全管理的重点,为类似工程的综采工作面管理提供了经验。

小窑火区对瑞能煤业井下生产的影响及防治

采用SF6示踪气体对瑞能煤业井下和小窑火区之间的漏风通道进行测试,分析了小窑火区对该矿安全生产的影响规律和程度,并制定了针对性的防治措施,消除了小窑火区产生有害气体对井下安全生产的影响。

瑞能煤业煤炭资源与煤质特征研究

通过对瑞能煤业煤炭资源储量及煤质特征的分析,提出适合其煤炭资源综合利用和循环经济产业结构的技术方案,指出瑞能煤业煤炭资源是优质的炼焦配煤原料,依据该煤煤质性质可构建采煤、煤焦化联合煤气化、煤矸石煤泥和原煤燃烧发电等煤炭资源综合利用技术路线,以实现煤炭资源的高效利用及提升瑞能煤业的经济效益。

浅谈瑞能煤业在安全生产中的“三违”治理

为进一步加强矿井安全管理工作,规范职工现场操作行为,提高干部职工安全生产管理和实际作业水平,保护广大职工在劳动生产过程中的安全与健康,防止伤亡事故和职工危害,保护国家和集体财产不受损失,保证生产和建设的正常进行,实现矿井安全生产的目的。瑞能煤业全矿对安全生产管理进行有效探索和尝试,安全管理工作取得显著成效,顺利实现矿井安全生产5 000天。瑞能煤业在长期开展“三违”治理工作中,总结出一套行之有效的治理模式,形成了从个人到班组、从班组到矿井、从内到外的安全管理系统。

瑞能煤矿密集孔预裂切顶留巷技术实践

切顶卸压自动成巷技术中预裂切顶是无煤柱开采技术中重要的一环,预裂切顶效果是决定留巷质量的决定性因素之一。双向聚能爆破在预裂切缝中发挥了良好的作用,而免爆破预裂切缝成为了未来预裂切缝技术的发展趋势。在分析密集孔切顶留巷方法的基础上,通过施工一定直径、角度、深度和密度的连续孔,可以充分利用岩石的“抗压怕拉”特性,破坏岩体的连续性,使岩体抗弯强度进一步降低,从而在矿山压力的作用下,形成巷道与采空区间滑裂面,最终形成切缝线。经现场实践,采用密集孔进行预裂切缝的留巷效果较好。

瑞能煤矿区段煤柱中巷支护技术

在瑞能煤业有限责任公司采空区留下的相临的2条块区段煤柱中间试掘运输巷和回风巷(简称区段煤柱中巷)。由于2条巷道均出现压力大,造成巷道难以支护,影响正常掘进。以该矿区段煤柱中巷支护为工程背景,采用三维有限差分法数值计算软件(FLAC3D)分析巷道掘出后围岩的应力场和位移场并对不同支护方式巷道的变形破坏机理进行对比性模拟,并根据模拟实验结果制定支护方案,为区段煤柱中巷支护方案的优化确定提供科学依据。

瑞能煤矿薄煤层切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术

针对无煤柱自动成巷巷道围岩稳定性问题,以瑞能煤矿为工程背景,分别从工作面巷道布置方式、顶板结构特征、开采期间围岩变形特征等3方面进行对比分析。阐述薄煤层切顶卸压自动成巷无煤柱开采围岩变形特征,具体分析切顶卸压自动成巷施工工艺,设计并优化恒阻锚索施工、预裂切缝孔施工、预裂切缝爆破作业、留巷支护等施工工序及参数。突出无煤柱自动成巷开采在维护巷道围岩稳定、减少巷道支护成本、减少煤炭资源浪费、缓解接续紧张等方面的优势,该研究可为同类型煤矿应用薄煤层切顶卸压自动成巷技术提供借鉴。

走向断层影响下工作面采动应力演化规律

为研究工作面受断层影响时采动应力演化规律,以某煤矿201工作面为研究对象,采用数值分析和现场监测相结合的研究方法,对其进行了系统地研究。结果表明:沿201工作面倾向,断层远离工作面时,上盘断层侧应力值高于下盘,下盘断层侧为卸荷区;断层靠近工作面时,上盘断层侧应力值远小于下盘,上盘断层侧为卸压区。断层的存在阻隔了覆岩应力的连续传递,破坏了正常的应力传递路径。沿工作面倾向支架工作阻力区域性特征明显。当断层靠近工作面时,靠近回风巷侧(断层侧)支架阻力偏大,中部次之,靠近运输巷侧最小。模拟结果与监测结果一致。

动载作用下岩样力学特性及声发射响应特征研究

为解决西部矿区强矿压显现问题,针对强采动作用下采场易发生顶板断裂等动载扰动活动,结合多场耦合岩体动态扰动实验系统对岩样开展动静组合实验,探究岩样动静组合加载下破坏响应特征。实验明晰了动静组合加载条件下岩样强度及变形破坏特征。结果表明:试样经过动静组合加载作用后,岩样强度降低,岩样发生岩爆等剧烈破坏现象,岩样破碎体块度较小。不同动静组合加载条件下岩样变形破坏响应规律及声发射响应特征研究结果,为西部矿区强矿压显现问题治理工作提供理论参考。

综采工作面通过延伸段关键技术及思考

受开采条件限制,部分综采工作面开采长度设计时须进行延伸,回采通过延伸段及贯穿整个工作面老巷,成为制约综采工作面安全生产的主要因素之一。通过图纸模拟及分析,提出了综采工作面过延伸段、贯穿整个工作面老巷关键技术及现场管理重点,并对类似工作面设计提出了改进建议。现场实践及论证表明,综采工作面涉及二次延伸及为解决通风问题须设计贯穿中部运输、回风巷之间的联络巷时,杜绝与二次延伸段设计在同一位置;通过延伸段及中部措施巷时必须对特殊地段进行补强支护,以防采动、周期来压影响导致巷道冒落或综采支架通过老巷时出现支架压死等现象;通过中部措施巷及延伸段时,必须对作业顺序、工程量、劳动组织等进行全面安排,避免交叉作业导致工作混乱。

黄陵一号煤矿814工作面采前防治水安全评价

工作面采前防治水安全评价是落实煤矿防治水效果评价要求的重要内容,其评价结论是支撑工作面是否具备安全开采条件的理论依据,对保障工作面安全开采具有重要的理论和现实意义。为进一步健全工作面采前防治水安全评价体系,凸显其保障工作面安全回采的重要的理论支撑和指导作用,以黄陵一号煤矿814工作面为研究对象,结合矿井水文地质条件,客观分析了顶板直罗组下段砂岩裂隙水是影响工作面回采安全的主要水害因素。按照物探先行、钻探验证的治灾思路,有针对性地提出井下物探与钻探相结合的治理设计方案,采用“动、静态水结合法”工作面回采阶段涌水量情况进行了分析预测,为进一步完善工作面排水系统提供了参考依据。对已施工的井下物探探查、钻孔疏放水、排水系统建设等防治水工作进行效果评价,在做好工作面回采过程中采空区涌水量动态监测监控,工作面排水系统正常有效运行,准备好水害应急预案措施的前提下,工作面具备开采的水文地质条件。结合实际开采情况,工作面回采期间基本无水,有力支撑了工作面采前防治水工作效果评价的可行性和有效性,以此为煤矿单位及其他生产建设单位水害治理效果评价提供参考和借鉴。

密集钻孔切顶自成巷关键切顶参数研究

陕西瑞能煤矿采用免爆破的密集钻孔切顶卸压沿空留巷工艺,以瑞能煤矿203工作面为研究背景,对密集钻孔切顶高度、定向切缝钻孔角度、钻孔孔径以及钻孔间距等密集钻孔切顶卸压沿空留巷工艺的关键参数开展数值模拟研究并进行现场监测。研究结果表明,孔径增加对于密集钻孔之间塑性区贯通影响较小;切顶角度的增加可以在一定程度上减弱采空区顶板的水平约束,确保采空区顶板的顺利垮落;适当增加切顶高度可在确保切顶成功的同时减小巷旁支护阻力;较小的孔间距有利于钻孔间塑性区贯通。综上确定密集钻孔切顶关键参数为切孔倾斜角度15°、切顶高度8 m、孔径48 mm、孔间距200 mm。工作面回采过后,后巷顶底板中部最大移进量为250 mm,切顶侧顶底板最大移进量为170 mm,留巷段矿压显现缓和。切顶卸压以及成巷效果满足矿井使用需求。从而验证了密集钻孔切顶卸压沿空留巷关键参数的确定方法,为该工艺在同类型矿井进行使用提供了工程参考经验。

党建与工会协同推进企业文化建设的路径探索

随着新时期的到来,加强企业文化建设,提升企业软实力,成为增强企业市场竞争力、推动企业良性发展的巨大助力,因此在企业经营管理过程中,如何有效推进企业文化建设成为企业管理层关注的重要问题。鉴于目前的企业文化建设面对着一些前所未有的新挑战,很有必要聚合党建及工会组织等各方面力量,为企业文化建设科学高效开展提供支撑和保障,故而本文以党建与工会协同推进企业文化建设的路径探索为论题进行分析论述,旨在与相关人士相互交流。

采空区顶板“三带”研究在煤矿安全生产中的作用探析

开展采空区顶板“三带”研究可为煤矿安全开采设计及防控灾害风险提供重要的技术支撑和依据,对煤矿安全生产具有重要的现实作用和意义。结合工作实践,以开展“三带”研究工作的必要性为目的,探讨了“三带”研究的主要内容及相关技术方法。分析了“三带”研究在煤矿安全生产中的重要作用,认为“三带”研究的作用主要体现在高位瓦斯抽采关键层位优选、预防顶板水害防隔水煤(岩)柱确定、顶板控制及地质预测预报等方面提供基础技术参数和依据,并提出了“三带”研究注意事项及改进建议,为深入“三带”研究提供了一定参考。

区段煤柱中巷底鼓机理研究

根据瑞能煤矿的煤层地质条件,以该矿井2号煤层两侧为长壁采空区的区段煤柱正中间所掘的巷道为工程背景,采用物理相似模拟实验方法及数值模拟计算,得出区段煤柱中巷底鼓机理为区段煤柱上方的倒三角覆岩的巨大支承压力在煤柱中积聚的能量,掘巷形成开槽释能,加剧底鼓。

相似模拟三维数字散斑方法研究与应用

为解决现有测量方法存在的问题,如全站仪无法获得模型全场变形,2D-DIC无法满足实验对空间测量的需求等,提出模型整体三维数字散斑(3D-DIC)结合直接顶局部全站仪的测量手段,并将其应用于相似模拟实验中,分析2D-DIC由于离面位移产生的理论误差,并对3D-DIC系统测量精度进行校验,进一步详细分析岩层沉降误差及位移演化规律。研究结果表明:2D-DIC测量误差与岩层偏转角度、光轴偏移角度呈正相关,产生误差的根本原因是由于离面位移导致散斑点在相机成像面上的位置发生变化;3D-DIC系统测量误差随岩层变形破坏程度加剧而增大,针对直接顶辅以全站仪测量进行插值拟合计算,最大相对误差为6.2%,满足相似模拟实验精度要求;3D-DIC系统能有效监测裂隙发育周期性演变特征。提出的方法操作简易,效率高又能达到较高精度,结合压力传感器测量系统实现了岩层破坏形态、位移场与采动应力场互馈监测。

大倾角综放开采顶煤极限平衡状态界面位置

为确定大倾角煤层长壁综放工作面顶煤极限平衡状态的形成位置,指导该类采场顶煤与支架的相互作用关系分析,以长山子1125工作面为研究对象,采用数值分析、连续介质损伤力学分析、物理相似材料模拟实验相结合的研究方法,对顶煤的渐进损伤过程与应力边界,极限平衡状态的宏观等效损伤表征方法,大倾角长壁综放采场覆岩“关键域”层位影响下顶煤极限平衡状态界面沿倾斜方向的展布形态进行了研究。结果表明:支承压力峰值处顶煤内部的细观裂隙加速贯通为宏观裂隙,损伤累积开始加速,是顶煤极限平衡状态的起始边界;长山子1125工作面顶煤极限平衡状态界面处的宏观等效损伤D L=0.16;在不同覆岩“关键域”层位高度控制作用下,顶煤极限平衡状态界面分布在煤壁前方1.96~3.90 m,沿工作面倾斜方向呈“中上部距煤壁最远、中部次之,上下端头最近“的非对称展布。工作面端面顶煤的漏冒次数与倾斜方向支架工作阻力分布统计结果验证了顶煤极限平衡状态界面展布形态的合理性。

切顶卸压沿空留巷碎石巷帮控制技术及应用

基于切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术原理,分析了切顶卸压沿空留巷碎石巷帮的形成机理,建立了沿空留巷围岩结构模型,明确了顶板岩层运动特征;通过结合现场实测数据分析了采空区矸石运动特征,提出了将矸石运动过程划分为两大阶段,即快速垮落阶段和缓慢压实阶段,揭示了在矸石不同运动阶段矸石与碎石巷帮支护结构相互作用关系;基于顶板岩层及矸石运动特征提出了"侧向动静结合、纵向伸缩让压"的碎石巷帮控制思路,同时针对不同煤层开采厚度开发了3种不同的碎石巷帮控制结构,形成了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术碎石巷帮稳定性控制体系,并在现场进行了支护应用,取得了良好的应用效果。

切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉分析及控制技术

为控制切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉,根据切顶卸压无煤柱自成巷技术原理,明确了沿空切顶巷道围岩结构体系演化过程及上覆岩层荷载传递机制;基于顶板岩层运动特征及围岩结构状态,揭示了切顶卸压无煤柱自成巷顶板下沉量主要由基本顶"给定变形"下沉量和切顶岩层离层量共同组成;通过建立顶板下沉力学模型得到了基本顶"给定变形"下沉的计算式,探讨了其下沉量与切顶高度、开采厚度的影响关系,并针对顶板下沉的主要影响因素提出了相应的控制对策。结合瑞能煤矿117工作面工程地质条件,计算得出沿空切顶巷道切缝侧、实煤体侧顶板下沉量分别为319.5、106.5 mm,与现场实测结果较为吻合。研究结果可为分析切顶卸压无煤柱自成巷围岩运动及其控制提供参考。