为分析充填工作面的覆岩碎胀特性,以西马煤矿1326工作面为研究对象,采取现场取样,实验室测试的方法进行深入研究。设计垮落岩层碎胀系数的实验方案,制成4组原始块度组成的试样,最终确定垮落岩层的碎胀系数为1.450。设计残余碎胀系数及断裂带膨胀系数的实验方案,选择自制的实验装备,最终确定残余碎胀系数为1.074,膨胀系数为1.022。实验结果对计算...
充分分析停采线变化前后矿压显现规律,对比研究支护方案,使得停采线前移14 m。研究结果为近距离煤层下回采工作面停采线内错6 m时,采用何种联合支护方式能够有效支护巷道顶板这一生产难题提供了可靠的参考依据。
针对云盖山煤矿一矿22204综采工作面沿空留巷围岩变形严重的问题,分析了切顶卸压爆破技术的基本原理,通过理论计算,确定爆破技术参数,拟定切顶卸压爆破方案,并在生产中成功实践,对比经切顶卸压的运输顺槽与未经处理的回风顺槽围岩变形情况,分析得出,经预裂爆破切顶卸压后的运输顺槽,巷道顶底板变形量与两帮移进量明显低于回风顺槽,巷道稳定性得...
由于历史原因,精通兴旺煤业公司9#层8902工作面位于12#层房柱式采空区上方。结合同煤集团精通兴旺煤业公司9#层和12#层的采掘现状,预测12#层煤柱稳定性,用理论计算法估算12#层顶板最大冒落高度与裂隙带高度,为8902工作面长壁式蹬空开采可行性提供技术支持。
综合旺格维利采煤法和短壁式充填采煤法的特点提出了旺格维利充填采煤法。以王台铺煤矿XV23(09)工作面建筑物下开采为工程地质背景,采用实验室物理相似模拟及现场工业性试验的方法研究旺采充填采煤条件下的覆岩和地表变形特征。相似模拟结果表明,地表最大变形量的相似模拟预计值和现场实测数值基本吻合,两者所得各地表变形指标的最大值均小于国...
随着煤炭的大量开采,浅层的煤炭资源越来越少,随着煤矿开采深度的增加,经常会钻遇坚硬岩层,现有硬岩钻进技术存在钻进效率低、粉尘无法解决等问题。为解决煤矿井下硬岩钻进现有问题,在新集矿区开展了适用于坚硬岩层的冲击回转钻进工艺研究,并进行工业性试验。试验表明,冲击回转钻进工艺有效地解决了煤矿井下硬岩钻进难题,与回转钻进工艺相比,钻...
煤层气作为一种非常规天然气资源,在全球能源结构中扮演着越来越重要的角色,成为从传统化石能源向清洁能源转化过程中不可逾越的桥梁。其中,生物成因煤层气在全球煤层气田开采中占有主要地位,因此,对生物成因煤层气的研究在资源利用和经济开发上都有着重要意义。对生物成因煤层气生成机理、煤级对生物甲烷形成的影响、生物煤层气成气环境要求等...
在地质分析的基础上,研究了官寨井田的煤层分布、煤储层特征、煤层气资源特征,并应用经济评价软件对设计的煤层气开发方案进行了经济评价。结果表明:煤层气开发各项财务评价指标良好,项目税后财务内部收益率为7.74%,税后财务净现值为-305.84万元,静态投资回收期为10.64 a,均接近于行业的基本要求。煤层气井排采15 a,单井累计产量达4.6154×106 m3...
沁水盆地赵庄井田煤储层具有渗透率低、煤层倾角大、储层压力低、含气饱和度低的特点,煤层气开发难度较大。为此,基于该井田松软低渗煤层水平井开发实践,从地质和工程2个方面进行了分析,厘清了影响U形井产能的因素及增产措施。研究结果表明:产气效果较好的U形井应布置在含气量大于12 m3/t以上的区域;在产水量大的区块,抽采直井尽量避开向斜轴部;...
以准格尔矿区黑岱沟与哈尔乌素相邻露天矿的剩余采区为基础,重新划分开采条区。在充分考虑生产现状基础上,利用多方案、多指标对比,最终推荐将现黑岱沟二采区与哈尔乌素首采区合并为整个矿区一条区,并规划开采剩余条区。在两矿协调开采下,通过优化配置资源量、设备、人力、管理等资源,实现条区间科学合理开采。相关条区划分研究结果,对准格尔矿...
煤层气田进入产气衰减阶段后,有效缓解气量持续递减是生产面临的主要问题。潘河区通过"三级降压提高采收率工艺技术"的实施,有效降低煤层气井井口流动压力、阀组流动压力及进入集气站流动压力,增加了单井产气量、阀组产气量及集气站供气量,进一步地提高了煤层气藏的采收率。
煤矿立井井筒建设采用冻结凿井施工法由来已久,由于冻结法凿井适用范围广、安全系数高,尤其是冲积层埋深较大和含水地层更是优选凿井支护方法,在全国各地被广泛采用。宁夏地区作为我国重要的储煤重地,冻结凿井法在红一煤矿的运用尚属首例。冻结凿井施工法在本工程的成功使用,将拓宽当地煤炭资源开采的程度。通过分析3个井筒的冻结过程,总结冻结...
根据禾草沟煤矿煤层开采技术条件和油气井分布特征,采用数值模拟方法,针对油气井与工作面不同位置关系的3种工况,对煤层覆岩破坏范围及其对油气井套管的影响进行了分析。结果表明,油气井位于覆岩不同层位的管段发生的变形或破坏形式不同,采动影响下油气井套管发生的水平位移分布规律为由下向上逐渐增大,套管与围岩相互挤压过程中易发生相对滑移,...
在分析煤矸石性能的基础上,概述了煤矸石的主要分类方式、煤矸石机械力活化、热活化、微波活化以及复合活化的主要方式,结合近年来煤矸石综合利用的研究成果,总结煤矸石综合利用现状,对存在的问题进行综述,对煤矸石深入认识有助于其资源综合利用。
针对高河矿W1310运输巷底鼓变形破坏情况,对其变形破坏机理进行了理论分析,得出巷道受二次采动影响,围岩处于高应力区域是其破坏的大环境,巷道底板为弱面是其破坏的直接因素,据此提出了爆破卸压治理方案,结合现场实际条件,计算了爆破卸压参数,通过工程实践,有效控制了巷道围岩变形。
以南庄煤矿大巷煤柱回收为工程背景,利用数值模拟,研究了不同沿空掘巷窄煤柱宽度的应力变化和围岩变形规律,研究表明:掘进期间,护巷窄煤柱宽度增大导致其内部的应力集中系数增加;回采期间,宽度较大的窄煤柱,由于煤柱承载能力较强,能够承受较高超前支承压力,其中的围岩应力增幅很大。结合煤柱变形和隔离采空区作用,煤柱回收工作面沿空巷道煤柱宽...
针对盖州煤业9#煤9103工作面的残采区上行开采问题,采用理论计算、数值模拟的方法对下部15#煤采空区上部覆岩的移动规律以及残采区遗留煤柱的稳定性进行研究,得出上方覆岩移动的"两带"高度,最终确定9103工作面可以进行安全开采,但需采取一定的防范措施。同时针对残采区上行开采影响下回采巷道变形破坏特点,提出多维多级支护技术与方法,与常规支...
为解决L形回采工作面在末采过程中支护困难的问题,尤其是工作面推进方向将发生90°的角度变化,随着推进角度的变化,造成工作面在转角处的开采难度增大等因素影响,为了尽可能多地回收煤炭资源,提高采区回收率,确保工作面的回采推进速度,通过与高等院校联合技术攻关,提出2种末采方案,通过方案对比,选择出一种最优方案进行现场实施,解决了末采支护难...
随着煤矿开采成本不断增加,通过实施降本增效是煤矿企业增盈的主要途径,结合某巷道的现场工程实际,采用自然平衡拱理论计算围岩塑性区破坏深度,并据此设计锚杆索支护相关技术参数,通过优化巷道锚杆、锚索的支护参数,保证巷道安全支护有效,降低支护成本,减少材料浪费,提高煤炭企业生产效益。
采用现场观测与数值模拟手段,利用C++修改并重新编译FLAC3D中的应变软化模型,对大采高工作面煤壁黏聚力分布、片帮深度与形态进行分析。结果表明:应变软化模型考虑了煤体峰后力学行为,并引入破裂区的概念,可以较好地预测大采高工作面煤壁片帮深度与形态;应变软化从煤壁弹塑性交界处开始发生,由深至浅,黏聚力逐渐减小,黏聚力梯度也逐渐减小,即强...
基于颗粒微观接触模型建立了非全长锚固单元体模型,分析了非全长锚固单元体锚固长度和围岩应力对滑脱失效的影响,并研究了锚固段微观破坏机制。结果表明:锚固单元体内裂隙发育由表及里逐渐向锚固深部扩展。剪切裂隙主要分布在5倍锚孔孔径范围内。随着锚固长度增加,锚固单元体内总裂隙发育密度线性递减;随着围岩应力增加,各裂隙发育总量逐渐减少,...
根据野外露头样品实验分析数据,分析了思茅盆地上二叠统羊八寨组富有机质页岩空间展布、有机地化特征、无机矿物组分和孔裂隙特征,考虑富有机质页岩TOC、Ro、厚度及埋深等因素,采用综合叠加法,预测了富有机质页岩有利区2处,作为下一步勘查研究重点方向。
为了解决地表沉降中单一的采用概率积分法导致局部预测值与实测值误差较大的问题,采用了概率积分法与ARMA模型相结合的方法,对采空区地表沉降进行分区域处理。采空区地表沉降预计结果为概率积分法预测的趋势项模型与ARMA预测的非趋势项模型之和,采用新模型对兖州某矿区的地表沉降进行预测,克服了局部拟合度较低的问题。实验结果表明,非趋势项ARM...
由于煤矿巷道空间的限制,矿井瞬变电磁法是煤矿巷道地球物理超前探测常用方法之一,绘制视电阻率断面图之前需要对离散数据进行网格化处理,网格化方法是影响视电阻率断面图效果及后期解释的关键因素之一。Surfer软件是美国Golden软件公司推出的一款优秀的二维、三维图形绘制软件,提供了多种插值方法。基于Surfer软件2013版,以某煤矿巷道瞬变电磁...
选取采空塌陷、地形地貌破坏及水土环境污染作为潘三矿矿区地质环境影响研究指标。通过分析煤矿生产建设活动对各研究指标的现状影响程度,对矿区地质环境进行分区评价,得出矿山地质环境影响严重区7个,较严重区1个,一般区1个,进而提出治理建议。
高瓦斯煤层群节理构造发育与孔隙水的共同作用,产生了一系列新的构造作用,同时产生了新的问题和危害。根据可能产生的危害情况和分布范围,采用瓦斯地质分区的方式进行分别治理。
运用瓦斯地质理论分析了影响煤层瓦斯赋存的主要因素,并采用灰色关联分析法对影响煤层瓦斯含量的主要因素进行了关联度分析,选取CH4(%)、围岩岩性、煤层埋深3个主要因素作为BP神经网络的输入端神经元,构建出了预测瓦斯含量的预测模型,并进行网络训练,最后对预测模型的可靠性进行检验。结果表明:采用BP神经网络模型预测瓦斯含量比多元线性回归法...
以某煤矿火灾急救中氮气钻井灭火试验为背景,矿井地质资料分析、火灾险情和理论计算为基础,首次提出氮气钻井-灭火一体化工艺技术方案,进行了氮气钻井-灭火工艺和设备配套研究,实现了氮气注入灭火抢险。抢险结果表明,采用氮气钻井-灭火一体化技术解决了常规空气钻井因空气与巷道内瓦斯混合而增加安全隐患,该技术是一种安全、可靠、实用的矿井灭...
Y形通风会使风流流入采空区为遗煤自然发火提供条件,对采空区实施注氮来防止遗煤自燃是当前最有效方法,可过多的注氮量会引起沿空留巷的安全性问题。以62711工作面为例,对不同注氮量下的采空区进行数值模拟,找到合理注氮量,加强采空区防灭火效果,为沿空留巷的安全提供保证。
通过综合应用模糊综合评价法和层次分析法,对掘进工作面局部通风系统的合理性进行评价分析研究,得出包括人员、局部通风机械设备设施、局部通风环境、局部通风管理、局部通风方法选择共5个方面的影响因素下的26个评价指标的评价方法,并以人员的因素为例,确定了其下级中4个评价指标的隶属度分级无量纲化表示值,为掘进面局部通风系统合理性的判定...
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