长壁间隔式开采方法研究及其应用

陕北神府矿区中小煤矿均采用房柱式采煤方法,多个煤矿进行长壁采煤方法试验均因浅埋煤层矿压显现剧烈,单体支柱不能有效的控制顶板而失败.南梁煤矿2-2煤层属于地表厚松散层浅埋煤层、改建设计改为刀柱式采煤法,为了提高矿井的经济效益,提出了长壁间隔式开采方法,通过相似材料模拟实验、数值模拟、理论分析和现场试验确定间隔开采方法工作面合理开采段长度和煤柱尺寸.南梁煤矿采用间隔开采方法已成功采完9个工作面,成为榆神府矿区中小型矿井第1个采用长壁布置单体支柱开采的矿井.间隔开采方法已被临近煤矿所采用.     

厚土层覆盖浅埋煤层支架适应性分析

分析了陕西榆树湾煤矿浅埋煤层开采支架的适应性,揭示了厚土层覆盖浅埋煤层开采条件下覆岩层的破坏规律;模型实验表明工作面初次来压步距为70～75 m,工作面初次来压步距相对较大;组合关键层的破断形成大周期来压现象,支架动载系数平均为1.21,支架阻力能平衡顶板压力,满足工作面正常开采时对支护阻力的要求.研究成果对指导工作面采前准备工作具有重要意义.     

多场耦合下急斜煤层开采三维物理模拟(1)

复杂环境与多场耦合作用下,采空区煤岩体非对称变形诱致局部化失稳并演化为动力灾害.针对于西北强震作用下煤矿采空区(局部化)动力失稳定量预报,以乌鲁木齐矿区急倾斜煤层放顶煤开采为背景,首先系统分析了物理模拟复合材料损伤与破裂的"声-光-电"信号迁移途径与有效可靠的测试方法,继而构建了大型立体地球物理模拟装置与"声-光-电"指标信息测控系统,形成动力灾害源的识别技术和危险性分析技术(平台).这最终为急倾斜厚煤层放顶煤开采技术参数的合理确定、提高灾害识别能力和预测精度以及灾害控制奠定科学基础.     

倾斜煤层开采对底板突水影响的数值模拟

为了研究倾斜煤层开采条件下的突水规律,在考虑原岩应力、地质构造、地下水、采动影响等因素基础上,从应力场和渗流场共同作用的角度出发,研究含底板岩体在内的采场岩体系统的变形与破坏。研究结果表明,随着工作面的推进,底板岩层的破坏深度和范围加速增加。研究结论将数值模拟结果与工程实际进行比较分析,为寻求安全、经济的开采方法提供了理论依据。     

水井头煤矿3·9瓦斯爆炸事故分析及教训

水井头煤矿位于湖南省邵东县境内,系涟邵矿业集团牛马司实业有限公司管辖。煤矿属煤与瓦斯突出矿井,建矿以来共发生煤与瓦斯突出21次。矿井相对瓦斯涌出量为33．4m^3／t,绝对瓦斯涌出量为6．79m^3／min。属自燃发火煤层,发火期一般在3～6个月,煤尘有爆炸危险性。     

功率超声致煤层瓦斯升温机理

为了分析功率超声对煤层瓦斯抽放率的影响,基于线性超声学原理,推导了功率超声在煤层瓦斯中传播的吸收致能量损耗公式及热传导诱发的能量损耗公式,并进而推导了功率超声下煤层瓦斯升温计算公式.利用试验资料研究了煤体升温对瓦斯吸附/解吸的影响,在瓦斯吸附量.温度的拟合关系式基础上,建立了功率超声诱发煤层瓦斯升温致瓦斯解吸量的计算公式.研究表明,功率超声致煤层瓦斯升温作用能提高煤层瓦斯的解吸率和抽放率.     

下覆煤层组开采大巷围岩稳定性控制技术

巷道受重复采动影响,围岩状况发生恶化,巷道围岩变形是一个动态的拉压交替的过程。为解决下覆煤层组开采过程中巷道围岩稳定性问题,分析了下覆岩活动规律和大巷围岩稳定性特征。基于动态控制过程原则,确定合理的加固技术与加固原则,并对加固后的大巷围岩的稳定性进行合理预测。泉沟煤矿-115大巷的相似材料模拟实验和现场工程实践表明,该技术可行,可以在类似条件的巷道中推广应用。     

峰峰、大城、开平矿区深部煤层含气量预测

为获得峰峰、大城、开平矿区的深部煤层含气量,基于其浅部煤储层压力、镜质组反射率、试井实测资料以及钻孔剖面温度,采用煤级-吸附-压力方法,分析三个矿区深部储煤层温度、镜质组反射率梯度及煤储层压力梯度,结合煤的等温吸附特征,预测其深部煤层含气量.结果表明,峰峰、大城、开平矿区均处于正常地温梯度带;煤化作用受地层埋深控制,深层镜质组反射率梯度分别为0.13%/hm、0.17%/hm、0.08%/hm;煤储层压力梯度大多低于0.98 MPa/hm;煤层饱和吸附量随煤级的增加而增大,800～2 000 m煤层原位含气量预测为3.40～13.03 m3/t.     

地形复杂地区煤层地温等值线绘制方法初探

查明井田内的地温分布状况是煤田地质勘探的重要任务之一,特别是石灰岩较发育地区及地形切割严重地区,由于岩溶较发育,形成的喀斯特峰丛地貌对煤层埋藏深度影响较大,煤层埋深无规律变化是影响煤层地温不均匀的主要因素.查明煤层地温的分布情况是龙永煤田生产建设中的一个重要问题.探讨了福建山区地貌与喀斯特峰丛地貌条件下的煤层底板地温等值线绘制方法.     

倾斜煤层岩体裂纹生成与扩展对岩体失稳影响

以具有坚硬顶底板,倾斜软煤层顶板初次实稳的实际问题为背景,通过对岩石沿结构面裂纹生成与扩展而形成的岩梁初次失稳破坏形式进行了理论与实验研究。为今后进一步研究提供了科学的依据。