基于流固耦合数值模拟煤层底板破坏深度研究

随开采深度的加大,华北煤矿区下组煤开采面临煤层底板奥灰岩溶含水层的突水威胁越来越大。晋煤集团赵庄矿15#煤底板距离奥灰平均23.18 m,且井田范围内突水系数普遍大于0.1 MPa/m,加之岩溶陷落柱和小型高角度断层发育,开采15#煤面临奥灰水威胁较大。在考虑赵庄矿的地质构造,矿山压力、奥灰水压及15#煤层开采等综合因素的基础上,建立起15#煤层底板含水层均布水压流固耦合模型,运用FLAC3D软件模拟分析了开采对底板的破坏情况,结果表明:流固耦合条件下底板的最大破坏深度为23 m,承压水最大导升高度为7 m,模拟成果可为15#煤安全开采提供参考。     

焦家寨矿2#煤层综合机械化开采三机配套、技术改造与应用

2#煤层的开采轩岗煤电公司一直沿用高档普采,综合机械化开采设备配套、改造与应用,在轩煤公司是首次,设备改造使用成功,对轩煤公司合理开发利用2#层煤炭资源及可持续性发展具有深远的意义,本文着重介绍焦家寨矿2#煤层22101综采工作面设备配套与技术改造与应用的具体方案。     

阳煤集团一矿北丈八井3#煤和15#煤分运系统的改造

针对目前阳煤集团一矿北丈八井1#强力皮带混合运输3#煤和15#煤、影响矿井产量大幅度提升的现状,对北丈八井3#煤的运输系统进行了改造,实现了3#煤和15#煤的分别运输,解决了北丈八井15#煤运力不足的问题.     

大同地区侏罗纪15#煤层新顶板管理方式的经验总结

在煤炭资源日益枯竭,易开采煤层逐渐减少的格局下,我公司在侏罗纪14#煤层开采结束转折期,率先在全集团内开采了侏罗纪15#煤层,面对15#煤层顶板岩性发育,稳定性差、脆性大的困难,自2008年开采15#层317盘区,至转战309盘区后,经过实践探索,克服了顶板、矿压等管理困难,总结出了一套针对开采侏罗纪15#煤层行之有效的方法措施和回采工艺,为其他单位将来开采15#煤层积累下了宝贵的经验。     

保护层开采中关键层的确定

为正确评价远距离下保护层开采对被保护层的卸压增透效果，指导被保护层瓦斯抽采，防止煤与瓦斯突出，采用理论分析与数值计算相结合的方法，确定了太原组11#煤层（保护层）的覆岩主关键层和亚关键层，其中，主关键层位于太原组中段，即砂泥岩段，主关键层的存在降低了保护层11#煤层开采后对被保护层21#煤层的卸压增透效果。该研究对保护层开采效果评价具有一定意义。     

佳瑞煤矿采空区煤炭自燃标志性气体实验研究

佳瑞矿15101工作面属于近距离煤层开采,采空区为松散煤岩混合体。实验室开展了14#、15#煤的程序升温实验,分析了煤自燃过程中各气体的生成量与温度之间变化规律。结果表明:两个煤层自燃生成的CO、C2H4、CH4等气体变化规律基本相同,C2H6气体变化规律差异明显。综合确定了佳瑞矿采空区煤炭自燃标志性气体指标为CO、C2H4及C2H2,为预防采空区煤炭自燃提供了依据,有效保障煤矿的安全高效生产。     

南庄煤矿综放工作面初采瓦斯涌出异常治理研究

南庄煤矿15#煤层采用综放开采,综放工作面在初期开采过程中,由于受上覆临近煤岩层瓦斯涌出以及综放面初采不放煤的影响,导致工作面初采期间瓦斯涌出异常。经过不断研究和探索,南庄煤矿采用初采高抽巷和钻孔抽放两类三种治理方式,经8816和8818等工作面应用,有效治理了工作面初采期间的瓦斯涌出异常,取得了良好的效果。     

大佛寺煤矿地下含水层对煤层气开采的影响分析

矿井地下含水层的赋存、径流特征不仅影响煤层气的含量大小及煤层开采,而且对煤层气井的排采有重要影响。大佛寺煤矿延安组含煤地层以上自上而下发育含水层七层,隔水层六层,其中与主采4#煤层开采及煤层气赋存有关的含水层分别为延安组下段4上煤-4煤间砂岩含水层、延安组上段4上煤以上砂岩含水层、直罗组下部砂岩含水层、宜君组砾岩含水层及洛河组砂岩含水层。为研究地下含水层对煤层气开采的影响,论文在阐述地下含水层发育特征基础上,利用煤层气开采井取得的水化学指标经分析对比,得出4#煤煤层气井的排采水主要来自煤层顶板4上煤~4煤间砂岩含水层段水的认识;依据该含水层距离煤层的间距、含水层厚度大小及矿井构造发育程度等指标,提出了圈定水文地质条件有利的煤层气开发区段的标准是煤层距顶板充水含水层较远,间距大于10 m,构造上处于背斜部位,不利区段的的标准是煤层距顶板充水含水层间距小于3 m,构造上断层发育或顶板含水层厚度在10 m以上,断层发育。     

综采工作面两巷带采开采的实践与探讨

为增加煤炭资源回收率,延长矿井的服务年限,我矿在81519工作面不等长的条件下进行了14#煤两巷带采的开采研究,并取得了成功。此项技术不但可以对边角煤及断层煤柱进行回收,取得可观的经济效益,而且丰富了回采工艺技术,为今后我矿14#煤层的边角煤柱回收提供了范例和成功经验。     

上覆不明采空区积水危险性判定技术研究

为确定胜利煤矿10#煤层上部采空区积水范围,保证煤层开采过程中避免受到水害威胁,运用板壳理论和关键层理论,建立胜利矿开采10#煤层采空区覆岩变形破坏的力学分析模型,结合经验公式法和数值模拟方法得出10#煤层各分区的最大导高和底板破裂的最大深度,通过上部采空区积水危险性判定准则,得出开采10#煤时将被上部6#煤层采空区积水影响,而不会受到2#煤层采空区积水的影响,为该矿防治水方案的提出和安全开采具有理论指导意义和实际应用价值.     

忻州窑矿开采14~(-3#)煤层主要充水因素及防治措施

<正>忻州窑矿位于大同煤田的东北端,地处南郊区平旺乡境内,矿井采用立井石门开拓方式开采。北邻云岗井田和晋华宫井田,东邻大同市城区地方煤矿及古窑采空区,南部和西部与煤峪口井田为界,井田东西长5.7公里,南北宽6.08公里,井田面积18.1052平方公里,现开采11#、14-3#煤层,是一座具有94年开采历史的老矿。2005年核定生产能力为     

基于露天采矿机薄煤层采运方案设计

针对露天矿薄煤层难以有效开采和露天采矿机利用效率低下问题,采用理论分析方法,列举薄煤层选采面临的技术难题.基于露天采矿设备生产能力的计算公式分别计算了T1255露天采矿机和L-2350前装机的生产能力.根据5#煤年推进度范围内的有效储量及赋存情况,设计一套可行开采方案并确定关键设备的数量.研究结果表明:1台T1255采矿机可以完成5#煤年推进度范围内全部采掘任务,MT4400与L-2350前装机的合理车铲比为6:1.     

煤峪口矿11#410材料斜井与11#410轨道巷贯通设计

由于开采煤峪口矿11#410盘区煤炭资源需要解决轨道运输问题,所以将14#408盘区轨道巷通过11#材料斜井与11#轨道巷贯通,由于将来需要轨道运输,所以精度要求比较高,特别制定了此套贯通方案。     

良庄井田后组煤的安全开采评价

在对区域和良庄井田水文地质特征分析的基础上,探讨了开采煤层底板徐家庄灰岩和奥陶系灰岩水文地质特征,得出了徐家庄灰岩和奥陶系灰岩岩溶裂隙的发育及其富水性受断裂构造控制的结论。通过对煤层底板岩层的组合特征、厚度变化及含水层水位分布规律的研究,利用突水系数法评价了井田内后组煤开采的安全性,得出了徐灰水、奥灰水对11煤的开采影响不大,对13煤的开采有一定的影响,对15煤的开采威胁大的结论。     

红菱煤矿保护层开采裂隙演化规律的相似模拟实验

基于相似模拟实验的方法和数字散斑的测试原理,以沈煤集团红菱煤矿保护层开采为工程实例,模拟了在开采11#煤层后,对存在煤与瓦斯突出的7#煤层和12#煤层的卸压效果,从而对保护层开采后的采动裂隙分布规律进行研究.结果表明:采动对保护层上方岩体的影响程度比对下方岩体的影响程度大;最大位移量基本上是位于采空区的中部,该位置的裂隙最发育,采动裂隙密度最大,煤岩体渗透率最大;保护层上方采动影响区域垂向上距采空区60 m左右,而下方采动影响区域垂向上距采空区40 m左右.     

大采高综采工作面跨断层开采

为了解决在铁法煤田复杂的地质条件下,提高综采工作面回采率的问题,大隆矿在S1905大采高工作面尝试了跨断层开采的新工艺,工作面从9#层煤直接跨过落差接近26 m的断层开采到7#层煤,使工作面多向前推进了114 m,多回采原煤15.5万t,这项工艺为综采工作面适应复杂的地质条件,积累了经验,拓宽了综采工作面的应用空间。     

深部厚大矿体回采顺序设计及优化研究

针对高应力环境下的深埋厚大矿体，开展安全高效回采顺序设计及优化研究，基于产能、技术和经济指标要求，提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序，并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中，先开采1#，5#，9#，16#，12#矿房，后开采3#，7#，10#，14#，18#矿房的“大间隔分散布置”的方案，应力集中程度最低，位移变化最小，采场安全性最高，即为矿房的最优回采顺序；在回收矿柱的4种合理方案中，先回收2#，6#，11#，15#矿柱，后回收4#，8#，13#，17#矿柱的方案，应力集中程度最低，采场安全性最高，为最优回采顺序.比较不同方案的应力分布规律和顶板位移变化规律，可以看出，盘区内采场回采后，压应力向盘区中央的矿柱迁移，在盘区内间柱处产生应力集中区，易导致间柱内采准巷道发生变形及顶板垮落现象，需加强支护工作.     

寿阳区块煤层气采收率预测方法及井间距优化

为准确预测煤层气采收率和确定煤层气井开采合理的井间距,对数值模拟法、类比法、等温吸附法、解析法及其各自的适用条件和优缺点做了详细分析,结合3种采收率的预测方法得出了15#、9#、3#煤层的采收率;阐述了煤层气开发中井间距的设计原则,根据寿阳区块的地质和煤储层条件,设计3种不同的井间距方案,通过数值模拟预测产能,分析了井间距与产能之间的关系,得出合理的井间距;阐述了丛式井组设计开发概念思想.研究结果表明:合理的井间距为350 m×350 m,15#煤层的采收率为53.9%,9#煤层采收率为51.6%,3#煤层的采收率为47.8%.     

鲍店煤矿下组煤第Ⅰ区开采水文地质条件分析

为了实现煤炭资源持续长远的开发和利用，对下组煤进行开采，通过下组煤的水文地质补充勘探，分析查明了下组煤各主要充水合水层的水文地质特征、水质、富水性及主要断层导水性，分析了下组煤主要隔水层厚度、岩性组合、隔水性，分析了下组煤受奥灰水的威胁程度，划分了开采下组煤的水文地质条件类型。     

放顶煤开采技术常见问题研究

本文主要介绍了我国厚煤层放顶煤开采技术的发展和开采方法的应用情况，并针对放顶煤开采中存在的采出率低、坚硬顶煤的弱化等问题提出了有效的解决措施，旨在完善我国放顶煤开采技术和提高放顶煤的开采率。