急斜煤层高阶段综放开采扰动区内 "固-液-气"耦合效应研究与应用

急倾斜煤层高阶段综放开采中有可能导致瓦斯积聚而形成新"爆炸源"。顶煤超前注水(或湮水)对开采扰动区(Excavation Disturbed Zone,EDZ)瓦斯等气体迁移规律的影响也许会对安全开采产生耦合效应。利用"固-液-气"模拟实验装置、数值模拟与现场监测,深入分析了急倾斜特厚煤层高阶段综放开采过程中"顶煤-水-瓦斯"三相介质运动演化、耦合作用及迁移规律。     

高瓦斯综放面瓦斯涌出特征研究

在综采放顶煤开采高瓦斯煤层时，由于采用的开采方法不同，会带来瓦斯涌出与分布及运移规律的一系列变化，给煤矿的安全生产造成极大的事故隐患，因此必须对此进行深入的研究．根据放顶煤开采时瓦斯的运移规律和特征，有的放矢的采取预防措施，才能实现高瓦斯综放工作面的安全高效生产．本文针对综放工作面的瓦斯涌出和分布特点进行了全面的论述，提出并总结了高瓦斯综放工作面瓦斯来源特点，瓦斯在工作面的分布状况，瓦斯涌出和运移规律、瓦斯上浮效应及瓦斯集聚点的6个主要特征．其研究结果为建立放顶煤开采瓦斯防治技术体系，提供了可靠的技术理论依据．     

“截割-放落”煤体瓦斯解吸粒度效应及动态预测模型

为了进一步探究综放开采落煤瓦斯涌出规律，通过理论分析、物理实验和现场测试，分析了截落和放落煤体粒度分布特征，揭示了落煤瓦斯涌出强度变化特征，构建了综放开采落煤瓦斯涌出动态预测模型，并对模型进行了验证。结果表明：王家岭矿12302综放工作面落煤粒度分布主要集中在2～20 mm及40 mm以上，占比总和达到60%以上；随着煤体粒度减小，瓦斯解吸强度增高，达到解吸平衡的速度增快；构建的截落和放落煤瓦斯涌出动态预测模型平均误差不大于10%，能够较好地表征现场实际落煤瓦斯涌出规律，为综放开采条件下瓦斯涌出预测及防控提供了可靠基础支撑。     

急斜煤层阶段煤柱稳定性与顶板控制研究

为了保证急倾斜煤层综放时的生产安全,采用物理相似模拟实验对急斜煤层水平分段放顶煤开采时顶板的破断垮落规律和煤柱与顶底板的一体结构进行了研究。研究结果表明,在阶段煤柱的支撑下,急斜煤层的顶板极难垮落,很容易出现大面积悬顶现象。而阶段煤柱的连锁破坏,加速了工作面上方巨厚覆岩的大面积垮落,最终导致矿震。     

漳河水库下厚煤层综放开采技术研究

为保障五阳煤矿7802工作面漳河水库下厚煤层综采放顶煤安全开采,研究综放开采导水裂缝带高度发育规律,探讨了综放采场覆岩结构破坏及采动渗透性间关系,计算了水库下综放开采安全所需防水煤柱高度,制定相应的防治水技术措施。结果表明:中至坚硬覆岩综放开采导水裂缝带发育高度基本与煤层一次采高成正比,比例系数为20.22;煤层顶板基岩厚度大于水库下安全开采所需煤柱高度;监测知井下工作面涌水与地表水体没有水力联系,实现水库下压煤安全开采。     

《矿山压力与顶板管理》2005年总目录

2005年第1期放顶煤液压支架的动态承载特征及可靠性分析刘长友等(1)………………………………………………………………急斜水平分段放顶煤放煤实验研究……………石平五等(4)易自燃煤层综放末采期综合防火技术…………王克杰等(7)特厚坚硬煤层综合机械化放顶煤开采技术………章永久(9)硬煤综放面工艺研究………………………………秦新胜(12)三软煤层放顶煤支架—围岩关系分析………黄庆享等(15)急斜特厚煤层水平分段放顶煤安全开采的研究高召宁等(18)………………………………………………………………复杂条件下放顶煤开采技术………………     

北辛窑矿综放采场上覆岩层结构及移动规律研究

随着采煤技术的发展,较大倾角煤层开采越来越多,这成为煤矿开采的难题之一。较大倾角煤层采场矿山压力显现规律及顶板、顶煤运动规律与缓斜煤层不同,基于北辛窑矿2#煤倾斜综放采场的具体条件,分析研究了较大倾角厚煤层上覆岩层结构特征和顶板运移规律,为较大倾角厚煤层安全高效开采提供了重要参考。     

急倾斜煤层综放工作面瓦斯涌出治理

通过分析急倾斜煤层瓦斯的赋存特征,进而研究了急倾斜煤层综放工作面瓦斯的涌出特点,为采取针对性的瓦斯治理措施提供了依据,并以此为准提出了瓦斯防治的一整套措施,经过多年的实践检验总结了丰富的瓦斯治理经验,实现了急倾斜特厚煤层综放工作面的安全开采。     

厚煤层综放开采技术、采场矿压与支承压力分布规律研究

综放开采技术是煤矿企业实现高产高效的煤炭生产工艺。只有掌握和解决好综放开采过程中面临的一些关键技术和主要环节,包括:综放采场矿山压力,煤层顶板条件和结构,顶煤介质属性的变化、工作面煤体内支承压力分布规律、顶煤运移和破坏规律,顶板管理,架型选择,煤层的采高比等控制技术,才能确保煤炭生产企业的安全生产,从而有效提高综放开采的煤炭回采率。     

急倾斜特厚煤层综放开采煤体运移规律及回采率研究

针对急倾斜特厚煤层水平分段综放开采过程中回采率低、煤岩体运动特征不明确等问题,通过对现场煤岩体进行力学性质测试及煤层运动介质颗粒流运动轨迹模拟的方法,对急倾斜特厚煤层水平分段综放过程放煤步距对资源回收率进行了分析,并根据模拟结果和现场实际应用确定了适合阿刀亥煤矿的放煤步距,提高了放顶煤开采的资源回收率,降低了含矸率,为类似的矿井提供了提高煤炭开采率的实际指导思路。     

大倾角综放工作面巷道布置及支护技术实践

为了解决大倾角厚煤层综放开采的巷道布置及支护等关键技术问题,基于回采巷道布置及支护在大倾角厚煤层综放开采中的重要性,研究了大倾角综放开采工作面主要巷道的合理布置及支护方式,得出了工作面巷道布置方式及的锚网支护参数,并进行了现场施工实践.结果表明:回风巷沿煤层底板布置,运输巷沿煤层顶板布置,开切眼采用倾斜一圆弧一水平布置,这种布置方式较好地解决了大倾角厚煤层综放开采的巷道布置关键性技术问题.     

千米深井大倾角特厚煤层综放开采技术实践

为实现千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采,应用相似材料模拟、数值模拟和现场试验等手段,研究了影响千米深井大倾角特厚煤层综合机械化放顶煤开采的工艺参数、顶板顶煤运移规律、矿山压力规律.通过试验得出二采一放、多轮间隔、由下而上的最佳放煤方式,同时掌握了大倾角特厚煤层放顶煤开采的工艺参数和矿压显现规律,实现了安全开采.     

急倾斜较薄特厚煤层巷柱-综采放顶煤开采技术

综合我国急倾斜煤层水平分层综采放顶煤和水平分段巷柱式放顶煤两种采煤方法的技术优点,提出在厚度10～20m的急倾斜煤层内使用"巷柱-综采放顶煤"开采技术.介绍了该采煤方法的巷道布置、通风系统、回采工艺,以及阶段高度确定、煤层弱化、防灭火等关键技术.     

王家山煤矿急倾斜煤层综放设备选型及回采工艺

为了确定急倾斜煤层走向长壁综放开采"三机"(液压支架、采煤机和刮板输送机)配套选型及安全可靠的回采工艺,针对王家山煤矿急倾斜煤层赋存条件及开采技术特点,采用三维数值模拟,分析了采场围岩与支架受力过程,顶板及顶煤破坏变形特征,结合工作面设备防倒防滑需要,初步确定"三机"选型。通过现场实践,确定了ZF4800/16/30型2柱支撑掩护式支架为主体的"三机"配套,总结出了由上向下割煤、由下向上推刮板输送机并移架、由下向上放顶煤的回采工艺。     

综采工作面初采期局部高抽巷瓦斯治理效果分析

以开元煤矿9801综放工作面为研究对象,针对综放工作面初采期瓦斯频繁超限的问题,结合工作面上覆煤岩层覆存状态及采动破断规律,提出了9801综放工作面初采期局部高抽巷布置方案：局部高抽巷分为初采倾向高抽巷段、走向高抽巷段和辅助倾斜高抽巷段3段,顺序联结成抽采系统;初采倾向高抽巷段布置在6号煤层中,至开切眼水平距离为15 m;走向高抽巷段布置在3号煤层中,至工作面的垂直距离为43 m,与回风巷的距离为4 m。现场实际应用表明：回风瓦斯体积分数控制在0.6%左右,尾巷瓦斯体积分数控制在1.4%左右,较好地解决了9801综放工作面初采期瓦斯超限断电问题。     

3.5～10 m大倾角煤层巷柱式放顶煤开采技术

借鉴我国急倾斜煤层水平分段综采放顶煤与巷道放顶煤开采技术，提出了3.5～10m大倾角煤层巷柱式放顶煤采煤法。对该采煤方法的巷道布置、阶段顶煤高度以及回采工艺进行了研究，形成了巷柱式放顶煤开采技术。     

急倾斜厚煤层走向长壁综放开采技术

针对急倾斜(38~ 49°)厚煤层的开采普遍存在效率低、效益差的问题，系统地对大倾角综放煤层开采设备研制、巷道及工作面布置、矿压显现规律、回采工艺以及安全保障技术等进行了试验研究.结果表明，该项技术应用于实际工作面经济效益显著.工作面单产达9.71万t/月，回采工效45 t/(d·工)，采出率82.27%，吨煤成本较水平段放顶煤降低46元/t.     

厚煤层综放开采设备选型及配套探讨研究

在分析影响综采放顶煤工艺设备配套及选型因素的前提下,对厚煤层采用综采放顶煤技术的主要设备进行选型分析,确定出选型要求和原则,特别总结出了三种不同煤层地质条件(急倾斜特厚煤层、缓倾斜中硬厚煤层、倾斜厚煤层)综放开采液压支架的选型原则;阐述了综放工作面主要设备配套要求,可为厚煤层综放开采设备选型及配套提供参考.     

特厚煤层大采高综放开采工作面的安全保障技术

通过对特厚煤层大采高综放面瓦斯分布、涌出规律及"三带"的研究,提出大采高综放面瓦斯等灾害治理新技术,为大采高综放面开采提供安全保障,改善作业环境,为实现大采高综放面安全、高产、高效提供技术支撑。     

三维可加载条件下工作面围岩局部变形规律

以苇湖梁煤矿+579E2EB1+2急倾斜特厚综放开采工作面为典型物理原型,系统的进行大型三维立体相似模拟实验,同时利用数字化声发射技术(acoustic em ission,AE)对局部化过程中的动态力学响应参数及其与之对应的微结构演化过程进行实时追踪,从宏观与微观角度揭示不同开采条件下煤岩复合围岩介质局部化变形—演化—失稳规律,为开采扰动区衍生动力学灾变行为预报和控制研究提供线索。