延川县新泰煤矿3G N00矿井设计与实践

3G N00矿井革新了传统煤矿开采模式、关键技术与核心装备系统。文中以延安市延川县新泰煤矿N00矿井为工程背景。为解决传统开采技术所带来的问题,以N00工法平衡开采理论与“切顶短臂梁”应力补偿特征为基础,笔者提出3G N00矿井开采模式,研发工作面双侧采留一体化关键技术与装备体系。3G N00矿井可简化井巷工程,取消巷道掘进与保护煤柱,经济效益显著。该研究对无煤柱自成巷N00工法应用与推广具有重要意义。     

柠条塔矿业公司“浅埋厚煤层群开采地表治理技术研究”项目成果荣获陕西省科学技术二等奖

正在近日召开的陕西省科技创新大会暨科学技术奖励大会上,柠条塔矿业公司"浅埋厚煤层群开采地表治理技术研究"项目成果荣获2018年度陕西省科学技术二等奖。"浅埋厚煤层群开采地表治理技术研究"项目是2011年陕西省科技统筹创新工程专项项目课题之一,2016年11月通过了省科技厅项目验收,2018年1月经中国煤炭工业协会组织专家鉴定,项目成果水平达到国际     

皖北煤电祁东煤矿无煤柱开采工作面采空区综合防灭火技术研究

针对无煤柱沿空留巷技术开放采空区后容易造成采空区漏风供氧,增加采空区遗煤自燃的问题,通过监测方法对沿空留巷侧采空区漏风情况进行测定,得出了采空区漏风分布规律。利用采空区遗煤分布情况,划分了采空区煤自燃防火危险区,提出了以堵漏风、灌浆及灌注化学材料为主,人工检查、在线监测和色谱分析"三位一体"预测预报手段为辅的综合防灭火技术。在皖北煤电祁东煤矿7_135工作面应用表明:沿空留巷侧采空区漏风范围为工作面上出口往留巷方向0～330 m,其中漏风强度最大的范围为230～330 m之间;使用综合防灭火技术后,7_135工作面两个危险区域沿空侧CO浓度均控制在15 ppm以下,为易自燃煤层无煤柱开采工作面安全开采提供保障。     

宁东煤田“三下”压煤条带煤柱穿巷开采技术的适用性及其关键力学问题研究*

宁东能源基地是国家规划的13个亿吨级大型煤炭基地之一,是国内少有的百亿吨级整装煤田,随着各矿井陆续投产,常规开采中"三下"压煤、保护煤柱及边角残煤等引起了大量的煤炭损失,这与国家可持续发展的国策不符,而穿巷开采是回收宁东煤田"三下"压煤条带煤柱可行的办法,为此需要解决好三个关键问题:首先,在综合考虑地质条件等因素后确定技术方案,同时结合理论分析与现场监测等手段,做好"采留比"的设计,主要包括确定巷道临界宽度和兼顾经济性和安全性的最小煤柱宽度;其次,要控制好掘采后巷道的充填质量,必要的时候可以在充填体中注浆,以提高充填堆积体的整体强度和空间刚度,增强充填体对顶板的支撑能力和对煤柱的约束强度,以减轻顶板大范围离层;最后,为了保证穿巷开采的顺利实施,在开采工艺上可以采取间隔式跳采法,这样大大降低了掘采过程中巷间煤柱失稳的概率,提高了永久损失煤柱回收的效率。通过实施穿巷开采,地面基本实现无矸石堆存,地表沉陷和次生地质灾害得到有效控制,地下水系和地面生态环境破坏程度大幅度降低,实现绿色开采。     

复采工作面上覆松散煤矸运移规律实验研究

为研究受小窑破坏煤矿复采面上方存在煤柱、空巷、采空区交错排布,复采面上覆煤岩松散运移规律不清导致采出率低的问题.采用实验模拟的方法,模拟煤矸分界线、煤矸颗粒位移和煤柱垮落层的运移过程.研究结果表明:采空区、空巷影响煤矸分界线形态,上位顶煤损失较为严重.煤柱垮落层厚度与放出煤量、放煤时间及回采率具有相关性.研究结论推动了...     

坚硬顶板条件下无煤柱切顶成巷技术

传统煤柱护巷开采方式受资源浪费、作业不平衡等因素困扰严重,且煤柱留设造成应力集中易导致巷道变形失稳.为维护巷道稳定、缓解工作面采掘接续、提高煤矿效益,对金达煤矿16#煤16610工作面实施无煤柱切顶成巷技术.结合理论计算与现场实际,确定出合理的切缝及爆破参数;并在巷道超前支护、顶板预裂爆破、挡矸等工艺基础上进行柔帘设计密封采空区,指导金达煤矿在坚硬顶板条件下无煤柱切顶成巷技术的实施.分析工程效果可以得出:切顶成巷技术下巷道顶底板最大变形量为258 mm,两帮为172 mm,可节省359.37万元.     

煤矿小煤柱留巷围岩控制技术探讨

分析了回风巷锚杆支护参数、瓦排巷加固参数的优化,指出采用预应力无锚固剂对穿锚索,可以提高窄煤柱的整体性,增强煤柱的稳定性,延缓煤柱的破坏发展并能有效控制煤柱的整体坍塌。     

煤炭绿色完全开采不再是梦

正煤炭是我国的主体能源,是不可再生资源。低回收率一直是煤炭工业必须解决的重大问题。2007年王晓利教授提出煤炭完全开采理念,建立了以无煤柱开采、充填开采和再开采为主要内容的煤炭完全开采体系。无煤柱开采实现采区完全开采。我国无煤柱开采技术经历了半个多世纪的探索,仍因巷旁支护速度慢、密闭与支护效果差,制约了采区煤炭安全高效开采,仅因留设区段煤柱每年损失资源超过3亿t。为此,王晓利教授研发出柔模沿空留巷、沿空掘巷、沿空留墙、     

无煤柱开采巷道矿压显现若干规律及其分析

本文介绍了课题组对不同参数的“煤体-煤体”,“煤体-煤柱”和沿空护巷的六条巷道进行观测的主要结果,对同一煤层不同护巷条件与参数下回采巷道矿压显现特征及规律进行了分析,为在渭北煤田推行无煤拄开采提供了一些科学依据。     

采煤工程中的力学问题

引言煤是我国当前的主要能源,年产量居世界第三。因此,力学面向生产建设,与工程技术相结合,采煤工程应是其中的一个重要方面。本文拟对采煤工程中的三大力学问题作一情况分析。这三大力学问题是: 1.采场矿压及顶板稳定性问题; 2.无煤柱护巷的受力分析问题; 3.煤与瓦斯突出的力学机理问题。     

综放沿空异形煤柱留巷系统力学场演化规律

研究了不同煤柱宽度时综放沿空异形煤柱锚网支护留巷系统围岩应力分布和破坏特征. 揭示了煤体边缘水平应力和垂直应力峰值不耦合的规律以及巷道顶板应力峰值随煤柱宽度不同而演化的轨迹. 深入探讨了综放沿空留巷岩石力学系统的控制变量,并根据控制变量的取值对系统稳定性区域进行了划分,对不同煤柱宽度时的巷道系统稳定性进行了综合分析和评价,对综放沿空留巷合理护巷煤柱宽度提出了建议. 提出并实施了"以加固沿空异形煤柱为主、悬承锚网支护留巷圈为辅"的综合控制技术.     

煤矿沿空掘巷巷旁支护体参数设计

 国家《防治煤与瓦斯突出规定》中规定"突出矿井开采保护层时,采空区内不得留有煤岩柱".铁法大隆煤矿二水平13^#煤已定为煤与瓦斯突出煤层,现正开采作为保护层的上覆煤层12^#煤.为了在12^#煤中实现无煤柱开采,设计在该煤层采用完全沿空掘巷技术.根据岩梁倾斜理论,确定巷旁支护阻力2860kN/m,煤壁下沉量0.4725m,选取落叶松木直径为22cm,高度240cm,每米巷道支护10根.该方案成功避免了应力集中,解决了该矿沿空掘巷巷旁支护问题,提高了煤炭采出率,创造了良好的经济效益.     

浅谈西部地区柠条资源的开发利用

柠条是锦鸡儿属植物的通称,是落叶型豆科灌木,我国有66种,主要分布于黄河流域、西南和西北地区,以西藏高原为中心,由于长期恶劣的生态环境综合影响,各个种都形成了明显的旱生结构形态.柠条具有极强的生命力和抗逆性,可防风固沙,保持水土、美化环境,柠条不仅是畜牧业的好饲料,而且是优良的生物能源、原料、优质燃料,综合利用能增收增质增效益.因此,在我国西北地区种植柠条林,是一条恢复植被、保护环境、发展经济再造秀美山川的捷径.     

放顶煤开采沿空掘巷矿压显现特征模拟分析

采用数值模拟的方法,设计了不同的试验方案,建立了放顶煤沿空掘巷的数值模型;通过对计算结果整理,分析了采空区压实状况对沿空掘巷围岩稳定性的影响。研究表明,采空区压实稳定是改善沿空掘巷维护状况的先决条件。这可为放顶煤无煤柱护巷提供理论依据。     

放顶煤开采沿空掘巷矿压显现特征模拟分析

采用数值模拟的方法，设计了不同的试验方案，建立了放顶煤沿空掘巷的数值模型；通过对计算结果整理，分析了采空区压实状况对沿空掘巷围岩稳定性的影响。研究表明，采空区压实稳定是改善沿空掘巷维护状况的先决条件。这可为放顶煤无煤柱护巷提供理论依据。     

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。     

沿空留巷围岩结构灾变系统及控制力学模型研究

运用实用矿山压力控制理论建立了沿空留巷开采灾害系统模型,提出了无煤柱沿空留巷大、小结构理论,修正了内应力场范围计算方法,建立了给定变形、限定变形2种留巷结构力学模型.研究表明:沿空留巷巷道围岩大结构是指应力拱内岩梁,小结构是指巷旁充填体、顶煤、煤帮、直接顶、底板等锚固结构,二者力源来源于应力拱内岩层,其中巷旁充填体力源为裂断拱内裂断岩梁,煤帮力源来源于应力拱内岩梁作用;内应力场范围是传统范围求解的1.4倍;沿空留巷限定变形状态承载体承担起大结构内覆岩运动产生的作用载荷,对巷道进行支承保护作用;给定变形状态承载体(护巷煤柱或充填体)不承担大结构内覆岩运动产生的作用载荷,仅承担支承范围内直接顶载荷,并对巷道进行密封保护、隔绝采空区作用.     

拱形沿空巷道破坏特征与控制技术

针对倾斜厚煤层拱形沿空巷道围岩控制难题,以魏家地煤矿2303工作面运输巷为工程背景,采用数值分析的方法,对其围岩应力分布、变形与破坏规律进行了探讨。结果表明:煤柱内存在水平位移的零分界线,分界线采空区侧煤体破坏形式主要为拉剪混合破坏,另一侧煤体破坏形式主要为剪切破坏,煤柱稳定性差,实体煤帮角应力集中系数高达3. 0且作用范围大,顶板岩体沿弱面发生剪切滑移,压剪破坏严重。提出"两区一让"围岩控制技术:短锚索抑制分界线附近煤柱分离,长锚索抑制煤体沿煤岩接触面剪切滑移,并采用木托盘整体让压,数值分析结果表明顶板下沉量减少40%,煤柱帮移近量减少50%,实体煤帮移近量减少44. 4%,成功应用于控制实践。     

低透气性煤层群无煤柱煤气共采理论与实践

在淮南矿区复杂地质条件低透气性煤层群卸压开采抽采瓦斯多年创新和实践的基础上,提出了首采卸压层无煤柱沿空留巷Y型通风煤气共采新思路;通过对采空区边缘岩体结构变形破坏和裂隙演化规律的分析,揭示了采动影响区内顶底板岩层裂隙的动态演化规律、Y型通风方式下采空区的空气压力场分布及卸压瓦斯的流动规律,通过分析沿空留巷围岩大小结构的变化规律,提出了基于锚杆支护的“三位一体”留巷围岩控制技术;研发成功新型CHCT充填材料、强支撑自移模板液压充填支架、干混料集装箱以及充填泵上料系统,建立机械化快速构筑充填墙体工艺系统,发展和创新了低透气性煤层群无煤柱煤气共采的理论及关键技术。     

浅谈无煤柱护巷

<正>采用无煤柱护巷技术,取消了区段间的煤柱,使采区煤炭资源的回采率明显提高。采用沿空留巷使采面的掘进工程量减少,直接改善了采掘的接替关系,缓和了采掘接替紧张的局面。采用沿空留巷时每米巷道的工资费用与掘进巷道时