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榆神矿区中深部煤层开采顶板涌水模式分析

干旱区资源与环境 2024年第3期38卷 104-111页

作者：马俊鹏赵春虎胡东祥孟凡贞姬中奎吕文茂朱开鹏兖矿能源集团股份有限公司济宁273500 中煤科工西安研究院(集团)有限公司西安710077 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室西安710077

榆神矿区是目前陕北大型煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与水资源流失问题突出。文中以位于榆神中部矿区的金鸡滩煤矿为研究对象,分析了井田“煤(煤层)-基(正常基岩)-风(风化基岩)-土(黄、红土层)-沙(沙层)”... 详细信息

榆神矿区是目前陕北大型煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与水资源流失问题突出。文中以位于榆神中部矿区的金鸡滩煤矿为研究对象,分析了井田“煤(煤层)-基(正常基岩)-风(风化基岩)-土(黄、红土层)-沙(沙层)”典型水文地质结构特征,根据采动导水裂隙与含、隔水层揭露关系,研究得出采动导水裂隙一般发育至风化基岩含水层内部或关键隔水土层下部,风化基岩与正常基岩裂隙含水层地下水是矿井直接充水水源,近地表沙层潜水、地面沉陷积水、大气降水为矿井间接充水水源。另外,通过分析井田煤层顶板隔水土层空间分布与岩性特征,得出在煤层开采过程中由于隔水土层缺失形成的局部透水天窗,以及弱阻水黄土层是引起近地表松散含水层涌(失)水的主要通道,并总结提出透水天窗递进漏水、弱阻水土层越流两类涌(失)水模式,其中透水天窗模式是引起工作面涌水量显著增大,以及导致松散含水层地下水大量漏失的重要原因,文中研究成果以期为榆神矿区顶板水害防治与地下水资源保护提供依据。

关键词：顶板水害导水裂隙充水条件涌水机制保水开采

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兖矿集团煤电铝一体化的新思路

轻金属 2001年第1期 6-7页

作者：汪东兖矿集团煤电铝办公室山东邹城273515

文中提出兖矿集团煤电铝一体化三种新思路 ,并推荐 :对外合作 ,以铝促电 ,煤电铝共同发展”的第三方案 ,作为集团公司战略思路。

关键词：煤电铝一体化发展战略兖矿集团煤炭工业

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采煤机移动软电缆机械特性研究

中国机械工程 2024年

作者：赵丽娟白忠健谢波林国聪王天翔高峰刘子峰辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁省大型工矿装备重点实验室山东兖矿集团长龙电缆制造有限公司

为研究采煤机电缆的机械特性，构建了MCP-0.66/1.14 3*95+1*25型电缆的实体模型并依据电缆实际运动状态设计了一种电缆弯曲装置。通过拉伸试验得到电缆股线的材料参数作为数值模拟的初始条件，并对不同成缆节径比、捻制方向及控制单元... 详细信息

为研究采煤机电缆的机械特性，构建了MCP-0.66/1.14 3*95+1*25型电缆的实体模型并依据电缆实际运动状态设计了一种电缆弯曲装置。通过拉伸试验得到电缆股线的材料参数作为数值模拟的初始条件，并对不同成缆节径比、捻制方向及控制单元截面积的电缆进行数值模拟。结果表明：电缆受力随着成缆节径比的增大而增大，考虑制造成本与机械特性，该型电缆成缆节径比在6时更优；以R为右向，L为左向捻制进行描述，不同捻制方向下电缆所受应力大小为RLR＞RRL＞RLL＞RRR，而三层同向捻制工作时容易出现散股的情况，因此，RLL捻制方式时电缆的机械特性最佳；控制单元导体在直线移动阶段疲劳寿命随着截面积增大而增大，在弯曲阶段疲劳寿命随着截面积增大而减小。通过弯曲试验机对电缆进行弯曲试验，试验结果与仿真分析基本一致，验证了数值模拟的准确性。研究结果为电缆复杂的绞合结构设计与分析提供了新的思路，并为提高电缆机械性能和使用寿命提供了理论支撑。

关键词：采煤机电缆绞合结构拉伸试验显示动力学试验验证

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天然裂缝对水力压裂煤的起裂及扩展试验研究

煤炭科学技术 2024年第5期52卷 92-101页

作者：蒋长宝杨毅毫刘辉辉郭建泉付银兰吴家耀重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400030 兖矿能源集团股份有限公司济宁三号煤矿山东济宁272169 自然资源部复杂构造区非常规天然气评价与开发重点实验室贵州贵阳550009

水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作... 详细信息

水力压裂是提高低渗透高瓦斯煤层抽采效率和瓦斯产量的有效方法之一。由于煤层中存在丰富的天然裂缝,天然裂缝与水力裂缝相互作用会使水力裂缝的起裂和扩展形式呈现出复杂多样性,从而影响煤层的增透效果。为研究水力压裂煤在天然裂缝作用下的起裂和扩展规律,利用自主研发的多功能真三轴流固耦合试验系统开展了煤的水力压裂试验。基于“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”理论研究了水力压裂煤的裂缝起裂规律,并结合断裂力学从细观角度揭示了水力压裂煤的裂缝扩展机制。研究结果表明:天然裂缝的存在会诱导水力裂缝沿着天然裂缝方向扩展,极大降低了煤岩的起裂压力。不含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力与根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力结果相近,符合“孔壁应力集中诱发拉伸破裂”准则;含明显天然裂缝煤岩压裂所需的起裂压力均小于根据拉伸破坏起裂准则计算的理论起裂压力,且当天然裂缝方向垂直于最小主应力方向时,所需的起裂压力较小,为3.355 MPa;当天然裂缝平行于最小主应力时,所需的起裂压力仅大于最小主应力,为7.902 MPa。水力裂缝类型为I型时,不含明显天然裂缝煤岩的实测最小和最大扩展压力值均大于理论计算最小和最大扩展压力值,差值范围分别为2.043~6.845 MPa和3.951~8.576 MPa;当煤岩含明显天然裂缝且天然裂缝方向平行于X方向时,水平应力差的存在将引起煤岩的实测扩展压力值小于理论计算的扩展压力值。水力裂缝类型为Ⅱ型或I-Ⅱ型时,随着水力裂缝长度的增加,裂缝扩展所需压力逐渐减小。

关键词：天然裂缝地应力水力压裂裂缝扩展纳米压痕

基于现场压水的同一条断层不同位置阻渗差异性研究

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采矿与安全工程学报 2024年第4期41卷 759-768页

作者：朱术云王永军吕文茂张民张强中国矿业大学资源与地球科学学院矿山水害防治技术基础研究实验室江苏徐州221116 兖矿能源集团股份有限公司地质测量部山东邹城273500 兖矿能源集团股份有限公司杨村煤矿山东济宁272118

为研究杨村煤矿十采区内两工作面揭露的同一条断层不同位置预开采煤层底板的断层带阻渗性,在两工作面内选取了A、B测试区域依次进行了针对断层带的原位压水试验。绘制了A测试区域4次,B测试区域3次共7次压水过程中的注水水压、监测水压... 详细信息

为研究杨村煤矿十采区内两工作面揭露的同一条断层不同位置预开采煤层底板的断层带阻渗性,在两工作面内选取了A、B测试区域依次进行了针对断层带的原位压水试验。绘制了A测试区域4次,B测试区域3次共7次压水过程中的注水水压、监测水压和流量的历时变化曲线,获得了起始导渗和稳态渗流条件,并对起始导渗和稳态渗流条件下的差异性进行了量化分析。发现与A区域内测试断层带相比,B区域内测试断层带中的原生微裂隙在多次高水压压渗测试后发生了较大的连通反应。在此基础上,基于压水过程中的相关渗透系数公式进行了分析,计算结果表明两断层带的渗透性均弱;但通过对比A、B测试区域获取的渗透系数平均值,发现在A区域内渗透系数在多次重复压渗后升高了2.4倍,B区域内渗透系数在多次重复压渗后升高了20%,揭示了断层作为一种破碎胶结的裂隙岩体在两不同位置处具有明显的各向异性和非均质性。最后通过两位置处压水水压P和流量Q之间散点图所拟合的P⁃Q变化曲线特征,与相关规程及研究对比,认为两位置压水断层带类型属于冲蚀型和扩张型,断层带裂隙不发育,但裂隙中充填有密实程度不同的阻渗充填物,一旦压水水压超过临界值,部分充填物被冲蚀,微裂隙就会发生一定程度的扩展。但因充填程度不同,导致断层带不同位置渗透性发生差异性变化。

关键词：现场压水同一条断层断层带阻渗差异性渗透系数 P⁃Q关联特征

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深部沿空巷道锚固围岩破坏失稳能量驱动机理

煤炭学报 2024年第4期49卷 1819-1833页

作者：刘学生王新谭云亮李学斌杨生龙裴洪喜山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 兖矿能源集团股份有限公司鲍店煤矿山东济宁273513 山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室山东青岛266590 国家能源集团宁夏煤业有限公司宁夏银川750011

深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通... 详细信息

深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通过相似材料模拟试验方法获得了深部沿空巷道侧向顶板前期、过渡期和后期3个运动阶段典型特征,并分析了不同阶段锚固围岩破裂演化及能量释放规律;其中过渡期运动阶段锚固围岩内部应力、变形量急剧增大,裂隙发育明显,能量释放显著,对沿空巷道锚固围岩稳定性影响最大。最后,构建了侧向顶板断裂运动下沿空巷道结构力学模型,给出了锚固围岩输入能量与可抵抗能量定量计算方法,揭示了侧向顶板断裂诱发锚固围岩破坏失稳能量驱动机理,并定义了失稳能量判据,即当作用在沿空巷道锚固围岩上的能量大于锚固围岩可抵抗能量时,将发生破坏失稳。进一步地,提出了锚固围岩失稳风险等级划分方法和相应地控制技术,计算结果表明,31120工作面沿空巷道锚固围岩失稳风险等级为中风险。采取加强支护措施后,沿空巷道顶底板及两帮移近量分别减小35.47%和35.71%,锚索受力减小23.43%,变形速度明显降低,锚固围岩能量积聚程度减小。

关键词：沿空巷道侧向顶板锚固围岩能量驱动机理

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煤泥基胶结充填材料性能及充填加固效果研究

金属矿山 2024年

作者：侯玉亭张羽者张英超刘会奇吕庆山黄鹏兖矿能源集团股份有限公司南屯煤矿中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

山东某矿早期多采用房式开采，遗留了大量优质矿产资源，若不对空区采取适当措施，不仅会造成空区漏风、矿层自燃、矿柱失稳等灾害，而且破坏了矿层的完整性，给复采矿柱资源带来了巨大的困难。基于上述问题，提出了采用煤泥基胶结材料... 详细信息

山东某矿早期多采用房式开采，遗留了大量优质矿产资源，若不对空区采取适当措施，不仅会造成空区漏风、矿层自燃、矿柱失稳等灾害，而且破坏了矿层的完整性，给复采矿柱资源带来了巨大的困难。基于上述问题，提出了采用煤泥基胶结材料预充填柱式空区，开展煤泥基胶结充填材料性能试验，测试分析了减水剂及强化剂等添加剂作用下料浆的流动及力学性能，并考虑蠕变影响，定量分析了充填加固矿柱强度增幅效果，结果表明：减水剂C是料浆扩展度的主控因子，强化剂D是试件早期强度的第二大影响因子，水泥占比B是试件后期强度的主要影响因子，质量浓度A是料浆性能的主要共性因子；基于充填厚度与煤样尺寸比值，矿柱抗压强度呈线性正相关增长趋势。本研究对于煤泥基胶结材料预充填房式空区，回收井下呆滞矿产资源具有理论指导作用。

关键词：煤泥正交试验蠕变充填加固

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房式空区预充填复采矿柱稳定性研究

金属矿山 2024年

作者：任振群张羽者李林侯玉亭张英超黄鹏兖矿能源集团股份有限公司南屯煤矿中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

金属矿山房式空区受限于采区矿柱分布不明，矿柱稳定性难控制等因素，大量遗留矿产资源滞留在井下，不仅造成资源浪费，同时可能诱发空区失稳灾害。山东某矿拟对早期遗留房式矿柱开展复采工作，提出预充填空区，布置综采工作面回收矿产... 详细信息

金属矿山房式空区受限于采区矿柱分布不明，矿柱稳定性难控制等因素，大量遗留矿产资源滞留在井下，不仅造成资源浪费，同时可能诱发空区失稳灾害。山东某矿拟对早期遗留房式矿柱开展复采工作，提出预充填空区，布置综采工作面回收矿产资源的方法，基于此建立矿柱极限强度校核数值模型，得到了是否充填情况下矿柱的稳定性判别公式，两种情况下的矿柱极限强度均随高宽比的增大呈非线性降低趋势；基于CAD绘制空区矿柱实际赋存形态，导入MIDAS NX构建非规则矿柱预充填复采数值模型，研究综采工作面不同推进距离的矿柱稳定性，结果表明：未充填情况下工作面推进至120m后，靠近工作面的矿柱陆续破坏；而充填情况下，所有矿柱弹性核区应力减小，所受载荷均未达到极限强度。本研究验证了胶结预充填回收金属矿山房式矿柱方法的可行性，对于回收呆滞资源具有理论指导作用。

关键词：非规则矿柱回归拟合稳定性数值模拟

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国有企业党员教育培训工作新探索

当代矿工 2024年第8期 64-66页

作者：任雷利山东能源集团兖矿能源金鸡滩煤矿

党的十九大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视党员教育培训工作，为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，切实提高党员教育培训工作质量，推进马克思主义学习型政党建设，中共中央办公厅印发了《2019—2023年全国党...

党的十九大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视党员教育培训工作，为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，切实提高党员教育培训工作质量，推进马克思主义学习型政党建设，中共中央办公厅印发了《2019—2023年全国党员教育培训工作规划》并发出通知，要求各地区、各部门结合实际认真贯彻落实。金鸡滩煤矿作为山东能源集团的驻外开发单位，不断加大党员教育培训的力度，以建设“先锋型头雁”党员队伍为切入点，组织党员骨干开拓思维、集思广益、讨论解决生产现场工作中的难点问题。多方面、多角度提高党员的综合素质。通过党员教育培训，使党员队伍素质和工作效率不断提高，有效解决了制约矿井安全生产经营的难题，保障了矿井高质量发展。

关键词：