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晋华宫煤矿在煤矿地质防治水中的技术研究

煤矿现代化 2025年第1期34卷 107-111页

作者：蒋莎莎晋能控股煤业集团有限责任公司晋华宫矿山西大同037016

工作面顶板突水和水资源短缺是我国山西地区矿区面临的两大难题,采用现场实测、相似模拟和理论分析相结合的方法,构建了试验矿井上行和下行开采的物理模型,分析了不同开采顺序下顶板突水的动态演化规律和突水机理。结果表明,晋华宫煤矿... 详细信息

工作面顶板突水和水资源短缺是我国山西地区矿区面临的两大难题,采用现场实测、相似模拟和理论分析相结合的方法,构建了试验矿井上行和下行开采的物理模型,分析了不同开采顺序下顶板突水的动态演化规律和突水机理。结果表明,晋华宫煤矿下向开采后,11号煤层导水裂隙最大发育高度为43.1 m,裂隙采动比为14.4。在采动裂隙与顶板含水层的连接处形成突水通道,煤层的安全开采受到采空区突水的威胁。因此,通过比值检验和“三带”判别方法确定了上行开采的可行性,并对比了上行开采和下倾开采时的突水通道演化,提出采用上行开采控制顶板突水,该研究为晋华宫煤矿顶板突水灾害的防治提供了依据。

关键词：顶板突水突水通道上行开采

近距离煤层采空区下回采巷道快速掘进技术研究

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煤炭技术 2025年第1期44卷 37-43页

作者：韩锦城谢昌雄王旭锋常泽超武晋雄潘昱彬国家能源投资集团国源公司上榆泉煤矿山西忻州036500 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

针对上榆泉煤矿近距离煤层群赋存情况,考虑I031005回采巷道上覆9#煤层采空区的影响,采用现场调研、数值模拟以及理论分析相结合的方法,在保证回采巷道围岩稳定的情况下,提出了“锚杆支护参数优化+设备改进+工艺流程优化”的快速掘进综... 详细信息

针对上榆泉煤矿近距离煤层群赋存情况,考虑I031005回采巷道上覆9#煤层采空区的影响,采用现场调研、数值模拟以及理论分析相结合的方法,在保证回采巷道围岩稳定的情况下,提出了“锚杆支护参数优化+设备改进+工艺流程优化”的快速掘进综合技术体系。研究结果表明:基于层次分析法建立下煤层回采巷道快速掘进影响因素综合评价体系,明确影响巷道掘进速度的重要因素巷道地质条件和支护工艺;10^(#)煤层巷道基本不受9^(#)煤层遗留煤柱集中应力影响,且围岩完整性好,强度高,适当增加单根锚杆强度,减小锚杆间排距不影响回采巷道围岩稳定,锚杆合理间排距为1500 mm×1200 mm,锚杆长度为1800 mm;优化支护参数后支护时间显著降低,巷道单排支护时间由30 min降低至22 min,提高单次掘锚循环进尺提高至1.2 m;提出滑移架与截割装置相连的结构,优化循环作业方式,使掘锚同步作业,掘支平行作业率可增加42.7%;巷道月平均进尺可由750 m增至1080 m,增幅44%。研究结果可为类似条件矿井回采巷道快速掘进提供借鉴。

关键词：近距离煤层回采巷道快速掘进支护参数优化施工工艺优化

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放顶煤开采爆破破碎硬顶煤研究

煤炭学报 2003年第1期28卷 17-21页

作者：田利军大同煤矿集团公司圻州窑煤矿山西大同037021

以大同坚硬煤层金属网下放顶煤和全厚一次放顶煤开采试验为原型 ,采用大煤样爆破实验方法 ,按垂直层理和平行层理模拟爆破 ,研究了装药不偶合系数Ke 和线装药密度对坚硬顶煤爆破块度的影响规律 ,提出了模型与原型炸药量的换算关系式 .... 详细信息

以大同坚硬煤层金属网下放顶煤和全厚一次放顶煤开采试验为原型 ,采用大煤样爆破实验方法 ,按垂直层理和平行层理模拟爆破 ,研究了装药不偶合系数Ke 和线装药密度对坚硬顶煤爆破块度的影响规律 ,提出了模型与原型炸药量的换算关系式 .应用分形理论初步分析了分形块度、表面裂隙分维与爆破能量密度的关系 ;探索了爆破法破碎坚硬顶煤的合理爆破及施工参数 ,并认为垂直层理爆破Ke1 2 ,有利于提高顶煤体冒放性 .

关键词：放顶煤开采爆破实验破碎块度能量密度爆破法施工参数冒放性

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特厚煤层综放开采覆岩破坏高度

煤炭学报 2014年第5期39卷 816-821页

作者：张宏伟朱志洁霍利杰陈蓥霍丙杰辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 同煤国电同忻煤矿有限公司山西大同037003 大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003

为了对特厚煤层综放开采覆岩破坏高度进行深入研究,以同忻煤矿15 m特厚煤层为实例,采用多种方法进行论证。采用关键层理论和材料力学相关理论,对8100工作面回采过程的覆岩破坏情况进行研究,结果表明：覆岩破坏高度最大为174.6 m,各亚关... 详细信息

为了对特厚煤层综放开采覆岩破坏高度进行深入研究,以同忻煤矿15 m特厚煤层为实例,采用多种方法进行论证。采用关键层理论和材料力学相关理论,对8100工作面回采过程的覆岩破坏情况进行研究,结果表明：覆岩破坏高度最大为174.6 m,各亚关键层控制着覆岩破坏的发育,主关键层抑制着覆岩破坏的发育。应用EH-4大地电磁法和数值模拟方法,综合确定了覆岩破坏高度为150～172 m,验证了理论计算结果的正确性,理论计算可对覆岩破坏高度有效预计。研究表明：同忻煤矿综放开采覆岩破坏高度为采高的10.0～11.5倍,关键层的破断控制着覆岩破坏的发育。

关键词：特厚煤层综放开采覆岩破坏高度关键层 EH-4大地电磁法

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煤矿采场智能岩层控制原理及方法

煤炭学报 2019年第1期44卷 127-140页

作者：李化敏王伸李东印王文袁瑞甫王祖洸朱时廷河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 大同煤矿集团同煤国电同忻煤矿有限公司山西大同037003

煤矿采场智能岩层控制是智慧矿山及智能化开采的重要组成部分,是由"试误岩层控制"向"精准岩层控制"、由"静态岩层控制"向"动态岩层控制"发展的关键路径,是当前和今后一个时期采场岩层控制领域的重要发展方向之一。明确了采场智能岩层控... 详细信息

煤矿采场智能岩层控制是智慧矿山及智能化开采的重要组成部分,是由"试误岩层控制"向"精准岩层控制"、由"静态岩层控制"向"动态岩层控制"发展的关键路径,是当前和今后一个时期采场岩层控制领域的重要发展方向之一。明确了采场智能岩层控制的内涵:即运用现代信息技术、人工智能技术及方法等,以采场智能装备系统为载体,实现开采全过程的采场围岩自动化、智能化控制。采场智能岩层控制分为3个关键环节:开采过程中的环境及设备运行数据的感知与汇集、动态分析与状态判别、实时决策控制与反馈。分析了矿山数据的构成、感知汇集方法及利用方式,矿山数据的主要用途为:岩层控制效果与事故灾害特征评价的大数据关联分析、为人工智能模型提供学习样本及分析对象、作为动态数值计算的反演分析参照对象、作为数据可视化与开采实景虚拟的信息来源。给出了采场智能岩层控制的动态分析与状态判别、实时决策与控制的技术路径,提出了采场智能岩层控制的关键科学问题:(1)环境及设备运行数据的感知汇集方法与技术;(2)矿山数据实时快速分析方法与技术;(3)采场智能岩层控制的关联分析与模型;(4)矿山数据可视化与开采场景虚拟构建;(5)基于大数据的快速动态数值计算原理及算法;(6)采场智能岩层控制"感知-分析-控制-反馈"全过程算法集成与系统构建。结合工程实际介绍了基于支持向量机和动态数值计算的采场智能岩层控制初步应用。

关键词：采场智能岩层控制人工智能矿山大数据动态数值计算

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大同矿区综采40a开采技术研究

煤炭学报 2010年第11期35卷 1772-1777页

作者：于斌大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003

简要介绍了大同矿区40a来在坚硬顶板、坚硬煤层赋存条件下综采开采的顶板控制技术、开采工艺及瓦斯防治与煤层自燃的综合防治技术等方面的主要成就。针对煤炭资源越来越少的现状,对大同矿区今后几年的发展方向进行了展望。指出了应在1.2... 详细信息

简要介绍了大同矿区40a来在坚硬顶板、坚硬煤层赋存条件下综采开采的顶板控制技术、开采工艺及瓦斯防治与煤层自燃的综合防治技术等方面的主要成就。针对煤炭资源越来越少的现状,对大同矿区今后几年的发展方向进行了展望。指出了应在1.2m以下薄煤层及20m以上厚煤层的开采技术、适宜残采矿井及新整合矿井实际情况的综采技术等方面取得突破,从而保障企业可持续发展。

关键词：大同矿区综采坚硬顶板瓦斯治理

多煤层上覆破断顶板群结构演化及其对下煤层开采的影响

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煤炭学报 2015年第2期40卷 261-266页

作者：于斌大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003

采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,首先建立多煤层破断顶板群结构演化模型,推演不同煤层开采时破断顶板群发育扩展高度,获得了"遗留煤柱-破断顶板群结构"共同作用下工作面支护强度计算公式;其次通过数值模拟揭示了破断顶板群结... 详细信息

采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,首先建立多煤层破断顶板群结构演化模型,推演不同煤层开采时破断顶板群发育扩展高度,获得了"遗留煤柱-破断顶板群结构"共同作用下工作面支护强度计算公式;其次通过数值模拟揭示了破断顶板群结构发育扩展规律;最后进行现场监测验证。结果表明:侏罗系煤层群间距较小,间隔岩层极易破断,易与上层煤已垮落和破断的顶板结构连接,形成破断顶板群结构;虽然石炭系与侏罗系煤层间距较大,但侏罗系煤层破断顶板群岩层重量通过遗留煤柱向下传递,并与石炭系煤层破断顶板共同作用于工作面支架上,致使石炭系煤层工作面支架压力显著增大。本研究有效解释了多煤层开采时下煤层发生强矿压的原因,为大同矿区及类似矿井多煤层开采围岩控制提供了依据。

关键词：多煤层破断顶板群发育扩展工作面支护强度

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底板破坏深度六因素线性预测模型

岩土力学 2014年第11期35卷 3323-3330页

作者：段宏飞大同煤矿集团有限责任公司山西大同037003

针对煤矿底板破坏深度影响因素较多,难以准确地确定难题,通过分析影响底板岩体变形程度的底板岩层的抗破坏能力和作用在底板上的矿山压力两方面因素,选取采深、采高、斜长(工作面)、倾角、底板岩性组合与顶板岩性组合6个因素进行底板破... 详细信息

针对煤矿底板破坏深度影响因素较多,难以准确地确定难题,通过分析影响底板岩体变形程度的底板岩层的抗破坏能力和作用在底板上的矿山压力两方面因素,选取采深、采高、斜长(工作面)、倾角、底板岩性组合与顶板岩性组合6个因素进行底板破坏深度研究,以某矿4602工作面为背景概化工程地质模型进行6因素5水平正交数值模拟试验。试验结果表明,(1)影响底板破坏深度的主要因素是斜长,顶板岩性组合、底板岩性组合、采深、采高依次减弱,倾角最差;(2)首次明确了顶板岩性组合是影响底板破坏深度的关键因素;(3)建立了斜长-顶底板岩性组合-采深-采高-倾角的采动底板破坏深度预测模型,计算结果较开采规程经验公式的计算结果更接近实际,精度高、误差小,基本可以满足工程使用。研究结果对底板破坏深度的研究以及工程应用具有积极的指导意义。

关键词：底板破坏深度数值模拟正交试验顶板岩性组合

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大埋深工作面底板防治水技术应用实践

矿业装备 2019年第1期 20-21页

作者：杨树廷大同煤矿集团忻州同华煤业有限公司

近年来,煤矿重特大水害事故是仅次于瓦斯事故的'第二杀手',随着煤矿开采深度加大和下组煤的大规模开发,以及关闭大量不具备安全生产条件的各类小煤矿,煤矿水文地质条件将更加复杂,其开采环境更加恶劣,防治水工作难度增大,为防止煤矿水... 详细信息

近年来,煤矿重特大水害事故是仅次于瓦斯事故的'第二杀手',随着煤矿开采深度加大和下组煤的大规模开发,以及关闭大量不具备安全生产条件的各类小煤矿,煤矿水文地质条件将更加复杂,其开采环境更加恶劣,防治水工作难度增大,为防止煤矿水害事故发生,要求水害防治技术不断提高。为了解决大埋深22071工作面底板水害隐患,作者决定对底板防治水技术展开研究,并进行现场应用。

关键词：工作面底板防治水技术底板注浆加固底板突水大埋深