我国大倾角煤层开采技术变革与展望

大倾角煤层是我国煤炭资源的主要赋存样式之一。在地域分布上呈现出广泛性与区域性,据不完全统计,全国25个省、自治区、直辖市均涉及该类煤层开采,在中西部地区储量丰富、产量大、生产集中程度高。在赋存条件上呈现出多样性与复杂性,不同区域成煤时期不一,构造控煤过程迥异,形成了多样且复杂的开采条件,催生了不同的开采技术要求。大倾角煤层开采的技术难度大。煤层倾角导致采场围岩运动破坏呈现非对称性显现特征,支护系统稳定性控制与“三机”配套与协同、采准巷道布置与支护、工作面“人-机”环境安全保障等工作的难度显著加剧,严重制约了矿井安全高效开采。大倾角煤层开采的区域经济需求强,该类煤层赋存与生产较集中的区域多见以煤炭工业为主的资源型城市,经济结构相对单一,煤炭资源安全高效开发利用对区域能源保供、民生保障、经济保稳具有兜底作用。长期以来,大倾角煤层开采技术变革聚焦于解决“难”与“需”的矛盾,在采煤方法与工艺、岩层控制理论与技术、成套装备研制与应用3个方面不断完善、创新、发展,实现了由非机械化向机械化开采的转变,安全产效水平大幅提升,人员劳动强度大幅下降,作业环境显著改善。20世纪90年代中期,川煤集团绿水洞煤矿首次成功实现了大倾角中厚煤层长壁综采,冲破了大倾角煤层机械化开采技术“禁区”。在此示范作用下,大倾角厚煤层长壁综放开采、大采高综采、薄煤层伪俯斜长壁综采三项首创性工程实践先后取得成功。这一过程中创新了工作面非线性限位布置与调斜方式,确立了“支架-围岩”系统稳定性多维交互控制模式,研发了工作面成套装备,取得良好收效,综合机械化开采技术适用范围进一步拓宽。与此同时,大倾角煤层开采仍存在许多亟待突破的关键科学问题与技术瓶颈,导致自动化、智能化水平提升与近水平/缓倾斜煤层相较仍存在较大差距。需进一步强化倾斜层状煤系地层煤岩体采动力学行为研究,揭示其对采场围岩灾变的控制机制,并实现量化表征;需进一步阐明岩体承载结构-采场装备群组系统间的多维动态作用过程与规律,完善装备与围岩多维动态多目标协同控制理论与技术基础,实现技术转化应用。在科学问题取得突破的基础上进行采煤方法、回采工艺、岩层控制、成套装备的系统性技术创新与研发,破解大倾角煤层开采安全-产效双提升的制约技术瓶颈,使大倾角煤层综合机械化开采倾角上限在有可靠技术保障的前提下向上延伸(扩展),为实现自动化、智能化开采奠定基础。

小煤窑破坏区下复采工作面自然发火隐患治理技术研究与应用

通过对小窑破坏区下东一203复采工作面自然发火情况进行分析,采用钻探技术进行验证,提出了灌浆、注氮防灭火、开区均匀技术、采空区有害气体引排泄压、加强预测预报工作及现场监督管理等防灭火技术。该综合防灭火技术应用于东一203采煤工作面,实现了工作面的安全顺利回采、回撤。

特厚煤层综放工作面采空区自然发火“三带”划分及防治对策

针对红会一矿采空区遗煤自燃问题,对特厚综放煤层采空区遗煤氧化自燃规律进行了分析,应用束管法现场实测了红会一矿1741工作面氧气浓度的变化情况,并与数值模拟结果进行了对比研究。结果表明:回风巷的散热带范围在距工作面16.8 m左右,氧化带范围在距工作面16.8~66.3 m,进风巷的散热带范围在距工作面23.7 m左右,氧化带的范围在距工作面23.7~75.1 m,此后为窒息带;1714综放工作面最小推进速度大于0.61 m/d时,采空区遗煤不易发生自燃现象;提出适量降低1714综放工作面供风量,缩小氧化带和自燃危险区域范围的生产理念,对保证该矿矿井安全生产、提高生产效率及减少资源损失具有重要意义。

魏家地煤矿2109工作面隅角范围顶板断裂形态及其工程应用研究

为了对甘肃魏家地煤矿2109综放工作面进行瓦斯综合预防治理,建立了魏家地煤矿2109工作面的上、下隅角范围内顶板断裂模型,开展了工作面顶板断裂三维形态特征数值模拟,并以此为依据对上、下隅角范围注浆钻孔布设进行了研究。研究表明:随着工作面的推进,在其上、下隅角位置处,形成类三角块区域。工作面隅角位置处的垮落形态大致呈现出“立体梯形”,采空区上、下方的垮落角分别为16°和23°。工作面在推进过程中,在隅角顶板垂直上方破坏范围最广,此处围岩裂隙发育相对最广,是漏风的主要位置之一,通过对此区域进行浅部注浆封堵裂隙后,可有效防止采空区瓦斯流向工作面,对防止该工作面漏风与瓦斯治理具有重要意义。

急倾斜煤层水平分段开采煤层厚度变化区矿压显现规律与防治技术研究

针对急倾斜煤层水平分段开采煤层厚度变化区冲击压灾害频发现象,以王家山矿2号井水平分段开采工作面为工程背景,采用有限差分数值模拟(FLAC3D)方法,研究了急倾斜特厚煤层水平分段开采应力场和塑性区演化规律,揭示了急倾斜煤层水平分段开采煤层厚度变化区冲击矿压发生机理,并提出了防治对策。研究结果表明:在煤层厚度发生改变时,两巷道附近走向高应力逐渐在煤层厚度变化区内集中,直至转移至回风巷道顶板附近,最大值可达到40MPa,易导致回风巷道顶板出现冲击矿压情况。研究结果与现场实测相吻合。

数字化、智能化在煤矿安全管理中的应用探析

持续提高煤矿安全管理成效始终是有关部门及煤矿着重思考的课题,近几年,数字化和智能化技术快速发展,为煤矿安全管理活动提供了创新发展路径。本文分析数字化和智能化技术手段运用于煤矿安全管理的重要意义,分别从瓦斯事故管理、实时监控以及事故调查分析等方面针对数字化和智能化在煤矿安全管理活动中的应用展开探讨。

厚煤层留小煤柱沿空掘巷支护技术研究

为研究厚煤层小煤柱沿空巷道的围岩变形特征及支护技术,解决巷道的失稳难题,以魏家地煤矿西2305运输顺槽为研究对象,采用理论分析及数值模拟对小煤柱巷道围岩结构形态及应力分布状态进行分析,采用现场实测的方式对沿空巷道围岩变形及支护参数展开研究。研究表明,小煤柱巷道围岩应力受一次回采影响呈非对称性,煤柱受力与上覆岩层载荷及悬露基本顶岩块长度成正比,与煤柱宽度成反比;小煤柱沿空巷道在掘进期间,围岩变形量相对较小,且变形沿巷道中轴线呈高度对称性;一次回采后,巷道围岩在煤柱侧变形和破坏较大,巷道变形呈非对称性。基于现场实测所得巷道围岩变形特征,提出了加强锚索进行小煤柱巷道的加固。通过现场工业性实验,加强支护后,煤柱侧帮部变形量减小至原来的58.3%,有效控制巷道围岩变形,减小煤柱帮部变形严重的问题。

试析煤矿开采技术与工艺发展趋势

煤矿开采技术和工艺的发展直接关系到开采效率、生产安全以及环境保护。随着科技不断进步和工业化进程加速,煤炭开采技术和工艺不断改进,降低了生产成本和风险,为煤炭工业的持续发展提供了技术支撑。

煤矿生产自动化信息化建设讨论与实践探析

本文通过回顾煤矿生产自动化和信息化的发展历程,分析行业发展现状,明确行业发展面临的挑战。同时,从理论层面研究生产自动化和信息化对煤矿生产的影响,并探讨煤矿生产自动化和信息化在生产中的应用效果。

煤矿机电设备信息化管理研究

当前,煤矿机电设备的种类日益增多,采用传统的管理方法已经难以满足机电设备运行的实际需要,所以可将信息化技术合理引入到煤矿机电设备管理中,强化煤矿机电设备的运行与维护管理,让煤矿机电设备在运行过程中的故障发生率得到有效降低。该文通过论述煤矿机电设备信息化管理的重要性,并根据实际情况提出煤矿机电设备的信息化管理策略,这样便能够让煤矿机电设备的运行效率得到有效提升。

机电技术一体化应用于煤矿生产的探索

在科学技术不断发展的过程中,我国煤矿生产正朝着智能化方向发展。目前,机电一体化技术得到了快速发展,并在煤矿生产中得到广泛应用。本文对机电一体化技术应用于煤矿生产进行研究。

魏家地煤矿钻孔静压注水治理瓦斯技术

为降低回采工作面开采期间瓦斯和粉尘浓度,以魏家地煤矿东一采区东1100回采工作面1号煤层为研究对象,开展煤层注水治理瓦斯及降尘试验;采用静压注水的方式对该工作面煤层注水,计算得到单孔注水量为6.9 m^(3),注水时间为1.7 h,注水位置设置在工作面前方16 m左右处;测定距离回采工作面注水钻孔不同位置煤样的水分变化,得出注水孔渗透半径约为10 m。结果表明:煤层注水能够降低回风流中的平均瓦斯体积分数,并能够控制煤层钻屑瓦斯解吸指标和最大钻屑量,保证上隅角瓦斯体积分数的合理变化。

特厚煤层综采面瓦斯涌出规律及优化治理技术研究

针对魏家地煤矿1号特厚瓦斯突出煤层在回采过程中瓦斯涌出易造成工作面上隅角瓦斯超限问题,开展了工作面瓦斯运移涌出、储集规律及定向钻孔瓦斯综合治理技术研究。通过分析定向长钻孔施工过程中存在的问题,对定向钻孔施工工艺和封孔工艺进行优化,实现了定向钻孔的快速、安全钻进。通过分析卸压瓦斯涌出及运移规律,得出1号煤层开采后,2号煤层处于底板裂缝带范围,卸压瓦斯大量上涌,采空区顶板上方40~65 m范围内发育大量离层裂隙,为卸压瓦斯的富集提供了储存空间;下覆2号煤层的部分瓦斯在扩散和升浮的作用下向上扩散,最后聚集在1号煤层上方的离层裂隙中,形成瓦斯富集区域。针对分析结果,在应用技术优化前提下开展了现场试验研究,结果表明:采用优化后的顶底板定向钻孔技术后,工作面瓦斯涌出量由原来的32 m^(3)/min降至15 m^(3)/min,瓦斯浓度由0.75%开始降低并稳定在0.23%,有效保障了工作面的安全高效生产。

企业资金管理存在的主要问题及优化建议研究

本研究旨在分析企业资金管理中存在的主要问题,并提出相应的优化建议。资金管理在企业运营中起着至关重要的作用,然而,许多企业仍面临着一系列问题,如缺乏战略管理理念、制度不完善、管理效果未纳入绩效考核以及财务人员素质不高等。通过深入探讨这些问题,并提出改进建议,可以帮助企业提高资金管理的效率和质量,促进其可持续发展。

浅析电气设备防腐技术的应用

本文深入探讨了煤矿机电设备在复杂腐蚀环境下的防腐技术应用。通过分析煤矿环境下机电设备遭受化学、电化学和微生物腐蚀的成因,本研究指出了现有防腐措施的技术难点,包括材料选择、电化学腐蚀控制以及微生物腐蚀的防治。在此基础上,本文介绍了防腐涂料、阴极保护技术和抗菌防腐涂层等技术的实际应用要点,提出了针对性的改进措施和建议,以提高煤矿机电设备的防腐效率和延长设备使用寿命,减缓煤矿机电设备的腐蚀速率,为煤矿安全生产提供保障。

不规则工作面分单元抽采达标评价技术研究

瓦斯抽采是治理煤矿瓦斯的根本措施。为了消除煤层的突出危险,除了要实施瓦斯治理工程进行超前瓦斯治理外,对瓦斯抽采的过程管理工作同等重要。瓦斯治理工程、瓦斯抽采时间、瓦斯抽采效果指标及通风风量是否满足生产需要等因素,均是工作面安全生产的重要保障。为保证不规则工作面抽采达标评价的规范实施,大水头煤矿以东104综放工作面为研究对象,在实施分单元评价的基础上,对钻孔控制范围、布孔均匀度、预抽时间等参数进行了评价,对预抽后各单元的效果评价指标进行了实测。研究结果表明,在严格执行国家相关标准的基础上,工作面能够实现抽采达标。同时,针对工作面瓦斯赋存不均问题,提出了工作面实施抽采达标的具体执行流程,以期为类似矿井提供指导。

采动应力与工作面突出指标相关性分析

为准确预测采掘工作面煤与瓦斯突出危险性,以甘肃魏家地煤矿东一采区东1100工作面为例,研究采动应力对突出指标的影响因素。采用数学统计的方法并结合井田情况,通过研究煤层瓦斯压力与钻屑解吸指标二者之间的量化关系,推导出采动应力与瓦斯突出指标之间的关系,通过观测回采工作面的矿压,能够定量分析一定范围内煤体的瓦斯突出指标,通过测量瓦斯突出指标,判断煤体采动应力的分布情况。研究表明:采动应力对瓦斯突出指标产生一定影响,采动应力与钻屑解吸指标可以相互推导求值,两者之间的拟合函数为二次函数关系;随着采动应力的增大,钻屑解吸指标和最大钻屑量均先增大,逐渐趋于平稳后又迅速增大,存在正相关性关系。

国有企业中党建工作的作用与优化建议

国有企业既是建设中国特色社会主义的一个主要内容,又是建设具有强大实力、富民强国、实现中华民族伟大复兴的一个关键环节。国有企业始终坚持党的领导,并突出了其自身的核心能力。国有企业党建工作是引领国有企业发展的重要内容,充分发挥战斗堡垒作用。本文从党建工作的内容入手,着重阐述了国有企业中党建工作的作用,并对进一步优化国有企业党建工作提出建议。

矿山安全监测管理中的大数据技术应用研究

面对全新的矿山开发需求,以及严格的安全生产任务,发挥大数据技术在安全监测管理中的支撑作用,已成为当前亟待研究与实践的主题。文章从矿山安全生产的角度,深入探索大数据技术在安全监测管理中的应用,分析大数据技术的特点及重要性,搭建矿山安全监测管理中的大数据技术平台,并针对当前矿山安全监测管理中的突出问题,提出应用大数据技术的保障措施,以不断提升矿山安全管理及生产水平。

煤矿为什么容易发生顶板事故?

一、什么叫煤矿顶板事故 煤层顶板是指赋存在煤层之上的一定距离内的岩层.根据顶板岩层相对煤层的位置、垮落性能、强度等特征的不同,从下至上将顶板划分为伪顶、直接顶、基本顶(老顶)三个部分.对某些特定煤层来说,顶板的三个组成部分不一定发育齐全,可能会有缺失某一个或几个组成部分的岩层.