特厚煤层综放开采沿空掘巷技术研究

针对砚北煤矿27 m特厚煤层综放开采沿空掘巷技术应用的难题,采用理论分析和数值模拟方法,研究了特厚煤层综放开采沿空掘巷可行性、沿空掘巷位置、小煤柱合理宽度以及锚杆支护参数。研究结果表明:特厚煤层综放开采沿空掘巷技术上可行,小煤柱护巷为最佳掘巷方式;小煤柱合理宽度为7.6 m。锚杆支护方案为:顶板每排7根长2.4 m锚杆,帮部每排4根长2.2 m锚杆,锚杆直径均为22 mm,排距为0.8 m,顶板采用锚索补强。该技术实施效果显著,有效地控制巷道围岩的位移和变形,保障了巷道安全稳定,满足回采期间的采动影响,极大地丰富和完善了采动巷道围岩控制理论与技术。     

刘园子煤矿立井凿井工作面预注浆技术的应用

刘园子煤矿在井筒施工中,采用工作面预注浆方法成功通过了白垩系砂砾岩涌水段。采用脲酫树脂加草酸加强型封堵液和普通硅酸盐水泥加XPM纳米灌注剂,分别处理主井和副井井筒,同时采取加密布孔、围幕注浆和加大压力等技术措施和手段,使凿井工作面预注浆取得了良好的效果,并对两种材料效果进行了对比分析。     

褐煤干燥成型技术的研究

针对褐煤易风化变质,化学反应性强,热稳定性差,富有自燃倾向,不适宜长距离运输等特点,对国内外褐煤干燥技术进行了研究,归纳总结了各干燥技术的工作流程、优缺点及应用情况。介绍了褐煤干燥成型技术的工作原理,并对其可行性进行了应用试验研究,结果表明:干燥成型的褐煤中,Mt都低于0.10%,Mad低于0.01%,Qnet,ar可达到25.03 kJ/g,与原煤相比提高了46.12%。褐煤干燥成型技术可有效提高褐煤煤质,降低系统复杂性,干燥成型后褐煤的化学稳定性明显提高,褐煤干燥成型在技术上是可行的。     

立井井壁变形光纤光栅远程实时监测预警系统

针对高寒矿区表土层冻融作用和含水层水压力引起的井壁变形问题，基于光纤光栅传感原理，沿井壁环向和竖向安装了10层光纤光栅应变和温度传感器，提出了井壁结构损伤识别方法，确定了混凝土结构变形破坏阈值，建立了立井井壁变形远程实时监测系统。经1年的高寒矿区灵东煤矿副井井壁监测结果表明：井壁变形光纤光栅监测系统能够实时监测预警、高寒地区长期稳定性好，井壁最大环向应变和轴向应变均低于混凝土屈服强度阈值，说明井壁目前处于稳定阶段。     

基于煤样破坏声发射特征的冲击地压评价预警研究

冲击地压作为深部煤矿开采中最常见的煤岩动力灾害，严重影响煤炭资源安全高效开采。精准及时的预测预报是冲击地压防治的关键。为研究煤岩体冲击前兆信息特征，建立高效精准的动态预测模型，通过对冲击倾向性煤样进行三轴压缩试验，获取煤样破坏过程声发射特征参数，选取典型冲击矿井工作面微震参数监测值，与实验室所得声发射参数进行对比，分析实验室和工程尺度下的声发射与微震参数特征之间的相似性，建立两者之间冲击声学信息的表征关系。结果表明，煤样压缩过程中声发射累计能量的“阶梯状”增长与大能量矿震事件发生前的“缺震”现象都揭示了煤岩体能量的孕育过程。同一能量指标在不同尺度下对大能量事件的发生具有相同的演化趋势，经量化后可作为冲击地压危险性预警指标。继而选取影响工作面冲击地压发生的静态因素与应力动态因素，结合所得微震参数指标分别赋予动态权重，并引入贝叶斯概率进行修正，构建冲击地压动-静态协同综合评价预警模型。利用该模型对河南某冲击矿井工作面危险性进行评价预警，获得优于传统评价模型的预警结果，展现了该模型的工程适用性与准确性。