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煤矿井下综采面超前支护技术的应用研究

石油石化物资采购 2024年第14期 103-105页

作者：范志强山东能源集团新疆能化公司秦华煤矿

煤矿采煤工作是一项危险性极强的工作,该行业引发的事故不在少数。事故之一为顶板事故,其又可以细分为两类:采煤工作顶板事故与巷道顶板事故。安全一直是采煤工作重点关注的问题,为避免事故发生,学界和业界中负责安全工作的人员不断进... 详细信息

煤矿采煤工作是一项危险性极强的工作,该行业引发的事故不在少数。事故之一为顶板事故,其又可以细分为两类:采煤工作顶板事故与巷道顶板事故。安全一直是采煤工作重点关注的问题,为避免事故发生,学界和业界中负责安全工作的人员不断进行学习和研究,希望可以对现状有所突破和改善。经过长期的努力,也伴随技术的进步,工作条件得到了极大的改善,在采煤工作的方法和工艺等方面,逐渐可以实现智能化和机械化,减少了人工从事高危工作的可能,进而降低了采煤工作顶板事故的发生率。考虑到煤矿采煤工作面的支护要求,本文主要对超前支护方法的应用情况进行分析,从而在掌握超前支护技术要领的基础上推动各项工作的有效开展。

关键词：煤矿井下综采面超前支护技术应用

深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制及防控试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第10期 2552-2569页

作者：张翔朱斯陶张修峰王超陈洋李士栋孔震朱权洁袁腾飞北京科技大学土木与资源工程学院山东能源集团有限公司兖矿集团有限公司煤矿冲击地压防治研究中心兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿华北科技学院应急技术与管理学院

针对日益严峻的巨野煤田大巷煤柱冲击地压现状，以赵楼煤矿七采区大巷煤柱固定区域频繁冲击为工程背景，采用现场实测、数值模拟、理论分析和工业试验等方法，研究深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制，提出一种高应力孤立煤体弹核... 详细信息

针对日益严峻的巨野煤田大巷煤柱冲击地压现状，以赵楼煤矿七采区大巷煤柱固定区域频繁冲击为工程背景，采用现场实测、数值模拟、理论分析和工业试验等方法，研究深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制，提出一种高应力孤立煤体弹核压裂防冲新方法，得到以下结论：采用PFC数值模拟发现厚表土随采场倾长的阶段性增长存在均布载荷、土压力拱、土拱与均载并存共3种加载模式，对应划分厚表土采场顺序接续条件下的地层运动阶段分别为基岩破断运动、岩土初次联动和岩土周期联动。通过研究断层阻隔与顺序接续条件下的厚表土地层载荷传递机制，设计了断层煤柱整体载荷分布曲线的量化方法，基于大巷切割影响的断层煤柱应力演化规律，建立孤立煤体应力分区承载工程模型，推导大巷孤立煤体群整体、局部失稳冲击工程判据。揭示深厚表土运动诱发高应力煤柱频繁冲击机制：由于岩土地层联动加载和大巷平行断层阻隔耦合影响，断层煤柱承载采场转移应力高度集中，同时大巷切割导致煤柱整体应力分散至孤立煤体群承载，当任一孤立煤体满足失稳冲击判据时，断层煤柱即频繁发生冲击显现。提出了一种高应力孤立煤体弹核压裂防冲方法，其原理为通过水力压裂降低弹性核区承载能力以促使孤立煤体整体载荷重新分布，实现其承载应力降峰均载的防冲目标，经工业试验发现弹性核区注水起裂压力约30 MPa，裂缝扩展长度与应力均化宽度大于21.2和14.5 m，现场监测表明弹核压裂能够减少孤立煤体应力集中程度，有效降低孤立煤体冲击危险水平。

关键词：采矿工程深厚表土大巷煤柱断层频繁冲击水力压裂

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综采工作面膏体充填工艺的技术应用与实践

煤矿现代化 2024年第3期33卷 13-17页

作者：黄铜玲山东能源枣庄矿业集团公司柴里煤矿山东滕州277519

为充分回收煤炭资源,解决柴里煤矿工矿区域压煤资源的开采难题,在33采区西南部建(构)筑物下3上煤实施膏体充填回收实验开采。随着3306-1工作面作为首采工作面的试采成功,矿井将在膏体材料配比和充填工艺方面将进行不断的优化和创新,从... 详细信息

为充分回收煤炭资源,解决柴里煤矿工矿区域压煤资源的开采难题,在33采区西南部建(构)筑物下3上煤实施膏体充填回收实验开采。随着3306-1工作面作为首采工作面的试采成功,矿井将在膏体材料配比和充填工艺方面将进行不断的优化和创新,从而保证矿井煤炭资源的有效、安全的采出。本文系统介绍该工作面膏体材料配比、选择、生产、支护、隔离、充填的流程以及首采工作面结束后充填效果的验证情况,为今后充填工作面开采奠定了理论基础。

关键词：煤炭资源膏体充填材料配比优化创新

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煤矿高位裂隙钻孔瓦斯治理效果与优化研究

内蒙古煤炭经济 2024年第10期 153-155页

作者：杨杰河南能源集团永煤公司城郊煤矿河南商丘476000

本研究以城郊煤矿2901采煤工作面为背景,对高位裂隙钻孔瓦斯治理技术进行探讨与研究。针对煤矿瓦斯治理的迫切需求和挑战,以及高位裂隙钻孔对治理效果的影响,本研究分析了垂距、平距、钻孔数量以及抽采负压等因素对瓦斯抽采效果的影响,... 详细信息

本研究以城郊煤矿2901采煤工作面为背景,对高位裂隙钻孔瓦斯治理技术进行探讨与研究。针对煤矿瓦斯治理的迫切需求和挑战,以及高位裂隙钻孔对治理效果的影响,本研究分析了垂距、平距、钻孔数量以及抽采负压等因素对瓦斯抽采效果的影响,并提出优化策略与方法建议。

关键词：煤矿高位裂隙钻孔瓦斯治理抽采效果优化策略

煤层底板砂岩含水层水文地质特征的分布式放水试验探查研究

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中国煤炭 2024年第5期50卷 32-39页

作者：魏启明赵宝峰马进勇张泽源马志贤国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿宁夏回族自治区银川市750011 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西省西安市710054 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西省西安市710177

为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0... 详细信息

为了查明宁东煤田煤层底板宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,在国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿2个不同的区域开展了分布式放水试验,2个阶段的放水试验均包括了单孔和多孔放水试验,计算的渗透系数平均值分别为0.219~0.301、0.024~0.029 m/d,单位涌水量平均值分别为0.079、0.012 L/(s·m),影响半径分别约为700、750 m。通过放水试验,查明宝塔山砂岩含水层的厚度约为60 m,岩性为粗砂岩,局部夹薄层砂质泥岩和泥岩;含水层渗透性和富水性均较弱,且存在不均一性,但是由于宝塔山砂岩含水层位于下组煤底板,研究区下组煤承压均在3 MPa以上;含水层地下水水温约为41℃,下组煤采掘活动面临一定的热害影响;宝塔山砂岩含水层具有较好的可疏性,疏水降压是底板砂岩水害防控最佳措施。通过放水试验进一步查明了宝塔山砂岩含水层的水文地质特征,补充了抽水试验未能查明的水文地质条件,其探查结果可以作为煤层底板砂岩水害防控的依据。

关键词：宁东煤田宝塔山砂岩放水试验疏水降压水文地质条件底板水害

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深埋大断面巷硐群围岩控制技术实践

陕西煤炭 2024年第10期43卷 54-59页

作者：王思雨国家能源集团宁夏煤业公司枣泉煤矿宁夏银川750001

针对深埋大断面巷硐群围岩控制问题,以某矿为工程背景,分别建立单一大断面巷硐、大断面巷硐群数值计算模型,对巷硐群围岩变形、应力分布、塑性区分布、锚杆(索)承载状态进行分析,并对支护效果进行验证。采用间排距800 mm×800 mm,φ22 m... 详细信息

针对深埋大断面巷硐群围岩控制问题,以某矿为工程背景,分别建立单一大断面巷硐、大断面巷硐群数值计算模型,对巷硐群围岩变形、应力分布、塑性区分布、锚杆(索)承载状态进行分析,并对支护效果进行验证。采用间排距800 mm×800 mm,φ22 mm×2 400 mm锚杆对巷硐浅部围岩进行加固,5 200 mm×140 mm×10 mm的T型钢带加φ21.8 mm×8 300 mm锚索将加固的浅部围岩锚固和悬吊在深部围岩中,巷道支护完成后进行全断面喷浆的锚-喷联合支护形式。支护效果表明,该方法可以有效控制巷硐群的围岩变形,保证围岩的稳定性。

关键词：大断面巷硐群围岩控制巷道支护围岩稳定性联合支护

红柳煤矿“5G+矿鸿”中厚煤层智能化开采及应用实践

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智能矿山 2024年第10期5卷 15-20页

作者：张志强杨长俊殷华李伟王占军李宗波国家能源集团宁夏煤业有限责任公司红柳煤矿

智能化开采现状及背景国内智能开采取得多项技术成果,突破了国产矿用操作系统、煤岩识别、动态三维建模、多机协同控制、人员安全感知等关键技术,推动实现智能化无人开采模式。红柳煤矿自2017年作为宁煤公司试点煤矿,在中厚煤层开始使... 详细信息

智能化开采现状及背景国内智能开采取得多项技术成果,突破了国产矿用操作系统、煤岩识别、动态三维建模、多机协同控制、人员安全感知等关键技术,推动实现智能化无人开采模式。红柳煤矿自2017年作为宁煤公司试点煤矿,在中厚煤层开始使用成套自动化综采设备,实现了10多个工作面的智能开采,在缓倾斜煤层中全工作面双向全截深跟机自动化功能,采煤机记忆截割控制、快速移架、工作面直线度检测与找直、工作面设备视频监控及集中控制等功能的常态化应用,在全国智能开采领域实现了多项技术突破。

关键词：中厚煤层智能化开采缓倾斜煤层智能开采煤岩识别综采设备集中控制快速移架

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矿用淤泥自适应水仓清淤机器人研究与应用

中国煤炭 2024年第3期50卷 91-96页

作者：杨伟马惠民宋朝英杨万海金鑫国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿宁夏回族自治区银川市750499 中煤科工机器人科技有限公司广东省深圳市518000

为了解决现有煤矿井下水仓人工清仓周期长、效率低、劳动强度大等问题,结合井下水仓实际工况,研发了一种矿用淤泥自适应水仓清淤机器人,介绍了该水仓清淤机器人的结构组成、进料集料系统、泵送系统、车架平台、电气系统的设计,详细阐述... 详细信息

为了解决现有煤矿井下水仓人工清仓周期长、效率低、劳动强度大等问题,结合井下水仓实际工况,研发了一种矿用淤泥自适应水仓清淤机器人,介绍了该水仓清淤机器人的结构组成、进料集料系统、泵送系统、车架平台、电气系统的设计,详细阐述了自主越障自适应控制方法。通过搭建基于AMEsim的越障阀组液压系统仿真模型,得出油缸伸出速度及油缸无杆腔流量误差分别为0.16%、1.26%,液压系统控制平稳、精度良好,负载敏感控制在额定压力下,执行元件速度不受负载变化的影响,能够实现自适应浮动越障。通过在枣泉煤矿14采区880水仓和980水仓的实际应用表明,该水仓清淤机器人清淤效果良好,实现了水仓清淤作业任务的半自动化,进一步降低了清仓工人的作业强度。

关键词：水仓清淤机器人自主越障自适应敏感控制

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矩形巷道围岩局部稳定特征分析

内蒙古煤炭经济 2024年第15期 72-74页

作者：卫立强段书文国家能源集团宁夏煤业公司羊场湾煤矿宁夏银川750000 国家能源集团宁夏煤业公司枣泉煤矿宁夏银川750000

针对矩形巷道围岩稳定特征,采用基于围岩稳定指数的分析方法,分析了不同测压系数和巷道长宽比条件下,矩形巷道围岩局部稳定特征。研究结果表明,当矩形巷道长轴方向与巷道原岩应力最大主应力方向一致时,巷道围岩整体稳定性最高。研究结... 详细信息

针对矩形巷道围岩稳定特征,采用基于围岩稳定指数的分析方法,分析了不同测压系数和巷道长宽比条件下,矩形巷道围岩局部稳定特征。研究结果表明,当矩形巷道长轴方向与巷道原岩应力最大主应力方向一致时,巷道围岩整体稳定性最高。研究结果可为矩形巷道支护设计提供理论参考。

关键词：矩形巷道围岩稳定指数围岩稳定特征测压系数巷道长宽比