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榆神矿区中深煤层开采松散含水层地下连续墙侧向截水帷幕可行性分析

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煤炭学报 2024年

作者：赵春虎王世东姬中奎朱开鹏梁向阳中煤科工西安研究院(集团)有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室陕西省煤矿水害防治技术重点实验室

榆神矿区是陕北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地下水资源流失问题突出，随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进，对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。文章针对陕北... 详细信息

榆神矿区是陕北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地下水资源流失问题突出，随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进，对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。文章针对陕北榆神矿区井工煤矿煤层开采影响下近地表富水松散含水层涌（失）水问题，借鉴露天大水矿区地下连续墙的帷幕减渗成功经验，从稳定的补给水源、相对集中补给通道，以及防绕流托底三个方面总结了煤矿区开展地下水连续墙截水帷幕的基本条件；通过建立井工煤矿开采与松散富水含水层帷幕条件下矿井涌水量理论计算模型，得出截水帷幕墙体渗透能力越弱、厚度越大，以及距离采掘范围越近是减少煤层顶板近地表松散含水层涌（失）水的基本原理。以榆神矿区某矿工作面集中涌水问题对研究对象，依据井工煤矿地下水连续墙帷幕减渗基本原理，分析得出工作面集中涌水区段主要水源以近地表松散含水层地下水为主，且具备稳定可观的动态补给，煤层开采形成的导水裂隙突破顶板隔水土层揭露松散层内条带状古河道（古河道内隔水土层变薄、松散层增厚），形成了相对集中的涌水通道，以及在“上含下隔”（上为富水松散含水层，下为相对隔水土层）的防绕流托底组合结构下，认为该区段具有建造侧向截水帷幕墙的可行性。并建立了案例矿井正常开采与侧向帷幕墙建设条件下地下水系统数值模型，模拟结果显示，在工作面外围局部侧向帷幕工况下（侧向帷幕墙体长度600m），帷幕墙体内外松散含水层地下水水位梯度显著加剧，但由于松散含水层良好的渗透性，以及井田地面东高西低地形地貌控水条件，帷幕墙体外围近地表松散层地下水水位整体未发生明显抬升，原来通过薄基岩区、松散层增厚带进入工作面采空区的地下水径流量沿帷幕墙体外围导流至下游，600m长侧向截水帷幕整体减水效率28.43%。文章研究成果为榆神矿区井工煤矿开展基于侧向截水帷幕的顶板水害防治与地下水资源保护可行性分析提供了科学依据。

关键词：顶板水害导水裂隙充水条件截水帷幕保水开采

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相邻煤层联合远距离爆破揭煤技术研究

能源技术与管理 2024年第2期49卷 54-57页

作者：毕庆龙中煤第五建设公司第二工程处江苏徐州221140

潞安集团左权五里堠煤矿共含煤11层,精查可采煤层瓦斯测试含量较高,为有煤尘爆炸危险煤层的井田。通过对进风井14#、15-1#煤层揭煤施工情况、揭穿煤层赋存状况以及煤体中瓦斯基本参数进行分析,提出了相邻煤层联合远距离爆破揭煤的技术方... 详细信息

潞安集团左权五里堠煤矿共含煤11层,精查可采煤层瓦斯测试含量较高,为有煤尘爆炸危险煤层的井田。通过对进风井14#、15-1#煤层揭煤施工情况、揭穿煤层赋存状况以及煤体中瓦斯基本参数进行分析,提出了相邻煤层联合远距离爆破揭煤的技术方法,既能保证施工安全、提高揭煤速度,又能减少措施工程、缩短工期,从而降低成本,为类似矿井揭煤施工提供了借鉴经验。

关键词：立井施工相邻煤层联合远距离爆破揭煤技术

煤矿矿井建设技术与装备70余年创新发展及推广实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 65-83页

作者：刘志强宋朝阳程守业荆国业高伟李生生北京中煤矿山工程有限公司北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013

比较全面地总结了新中国成立70余年来,我国煤矿矿井建设技术从引进吸收、自主发展到再创新的历程,以及在基础研究、工艺创新、技术突破、装备研制和成果转化方面取得的重要成果,涉及钻爆法、冻结法、注浆法、钻井法、沉井法等凿井技术... 详细信息

比较全面地总结了新中国成立70余年来,我国煤矿矿井建设技术从引进吸收、自主发展到再创新的历程,以及在基础研究、工艺创新、技术突破、装备研制和成果转化方面取得的重要成果,涉及钻爆法、冻结法、注浆法、钻井法、沉井法等凿井技术以及煤矿岩巷掘进技术。目前,以钻爆破岩为主的凿井配套装备机械化、自动化水平显著提高,煤矿千米级深井短段掘砌综合凿井技术趋于成熟,竖井凿井最大深度达到1 341.6 m。冻结法、注浆法等凿井地质保障技术水平显著提升,逐步代替了帷幕法、板桩法和降水法等凿井技术,竖井最大冻结深度达990 m,斜井最大冻结段斜长达681 m,采用工作面注浆建成煤矿最长斜井为5 875 m,竖井地面预注浆加固深度达1 355 m。机械破岩井巷掘进技术取得突破性进展,反井钻机最大钻井直径达6 m,最大钻井深度达562 m;竖井钻机钻井法实现了最大钻井直径10.8 m,最大钻井深度660 m,且应用范围逐步扩大;竖井掘进机钻井法实现了零的突破,为煤矿竖井智能化凿井奠定了基础;煤矿岩巷机掘法作业线已经形成,岩巷全断面掘进机平均成巷速度超400 m/月。综上,70余年来我国煤矿矿井建设技术与装备创新发展,显著提升了煤矿井巷掘进作业环境、施工效率和安全水平,实现了井巷掘进工作面无人化、自动化、全机械化作业,解决了我国煤炭开发各阶段井巷建设的难题,保障了煤矿基础建设及开采接续建设。同时,从煤矿矿井建设发展起来的技术装备和取得的成功经验,在水力发电、市政轨道交通、山岭交通隧道、引水隧道等地下工程领域得到了推广实践,为国家重点工程建设和国民经济发展做出了贡献。

关键词：矿井建设井巷工程竖井斜井机械破岩

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地质条件复杂矿井地质找煤的有效途径

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第3期 0156-0159页

作者：陈建江西煤业集团有限公司安源煤矿江西萍乡337035

地质条件复杂矿井地质找煤是当今煤炭行业面临的一个重要的问题,随着资源的日益枯竭和能源需求的不断增长,在矿井地质找煤的效率和准确性对于保障能源供应至关重要。然而,地质条件复杂的矿井地质给找煤工作也带来了巨大的挑战。因此,探... 详细信息

地质条件复杂矿井地质找煤是当今煤炭行业面临的一个重要的问题,随着资源的日益枯竭和能源需求的不断增长,在矿井地质找煤的效率和准确性对于保障能源供应至关重要。然而,地质条件复杂的矿井地质给找煤工作也带来了巨大的挑战。因此,探索有效的途径来应对地质条件复杂矿井地质找煤问题,具有重要的实践意义和科学价值。

关键词：地质条件复杂矿井地质找煤

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与工程实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 280-287页

作者：王虹李发泉张小峰中国煤炭科工集团有限公司北京100013 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 煤矿采掘机械国家工程实验室山西太原030006

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与装备是煤矿安全高效开采以及智能化建设的迫切需求。以具备膨胀性、节理化等软岩特征的煤矿回采巷道工程为背景,梳理了国内外掘锚一体机快速掘进技术发展现状,剖析了软弱围岩条件下掘锚一体机快速... 详细信息

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与装备是煤矿安全高效开采以及智能化建设的迫切需求。以具备膨胀性、节理化等软岩特征的煤矿回采巷道工程为背景,梳理了国内外掘锚一体机快速掘进技术发展现状,剖析了软弱围岩条件下掘锚一体机快速掘进面临3个方面的难题,包括全宽截割对围岩的扰动控制,软弱围岩及时高效永久支护,软弱围岩快速掘进煤帮临时支护。提出了软弱围岩掘锚一体化快速掘进的5项关键技术,包括:(1)低扰动截割技术。主要包括椭型全宽截割滚筒、截齿排布优化、截割动力学优化等。(2)减小空顶空帮距的及时支护技术。该技术是在掘锚一体化技术基础上,研制了集双圆柱导向、多连杆升降、支护油缸撑顶撑底、随动挡矸帘防护于一体的多钻机整体滑移平台,将掘锚一体机作业空顶距由2.5 m降至1 m,作业空帮距由3.5 m降至1 m。(3)软弱围岩多维度协同支护技术。综合考虑锚杆锚索支护参数间的时空协同效应和支护体与围岩的协同效应,掘进工作面采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护。(4)钻锚一体化技术。主要包括锚杆结构和力学特性、锚固剂材料及泵注技术等。(5)煤帮喷涂临时支护技术。主要包括快反应高延伸率喷涂材料、高比例精度喷涂泵送、不规则煤壁表面自适应轨迹控制、矿用防爆高精度机械臂、喷涂材料配套补给等。基于以上内容,研制了可控作业空顶距掘锚一体机,并进行了井下试验。试验表明,该装备有效缩短了作业空顶距和空帮距,实现了作业空顶距“可控”,适应于软弱围岩巷道快速掘进,掘进效率提高了1倍。

关键词：软岩巷道快速掘进掘锚一体化钻锚一体化协同支护

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采空区注氮防治煤层自然发火的推广应用

江西煤炭科技 2024年第4期 129-131+135页

作者：胡德萍江西煤业集团有限责任公司安源煤矿

介绍注普通氮气在井下防内因火灾中的应用，论述了注氮流程和安全技术措施，对注氮技术效果和经济效益进行了分析。

关键词：采空区内因火灾注氮气技术措施

浅析煤矿综合机械化开采技术的应用及其发展方向

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当代矿工 2024年第9期 28-29页

作者：曹杰伟中煤建设集团有限公司山不拉煤矿

煤矿综合机械化开采推动了我国采煤技术装备的快速发展，极大地提高了煤矿开采效率和安全性，降低了人员劳动强度。滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机、刨煤机、电液控液压支架等先进的采煤机械设备已经在煤矿企业得到普及应用。现有的煤...

煤矿综合机械化开采推动了我国采煤技术装备的快速发展，极大地提高了煤矿开采效率和安全性，降低了人员劳动强度。滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机、刨煤机、电液控液压支架等先进的采煤机械设备已经在煤矿企业得到普及应用。现有的煤矿综合机械化开采技术已经能够替代传统采煤方法下绝大部分的人工作业，解放了劳动力，提高了生产效率，消除了一些人为原因造成的不安全因素。不仅如此，在煤矿综合机械化基础上衍生的长壁综采、短壁综采、放顶煤开采等技术，也使得薄煤层、倾斜煤层以及其他复杂地质条件的煤层资源可以得到最大化的开采利用，避免了宝贵煤炭资源的浪费。

关键词：

关于煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用探析

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第10期 0135-0138页

作者：张拾根胡小仁江西省花鼓山煤业有限公司山南煤矿江西新余338019 花鼓山煤业有限公司山南矿江西新余338019

伴随着煤炭资源开发规模的不断扩张,煤炭开采过程中逐渐凸显出一系列复杂且严峻的问题,如围岩变形、地应力水平较高、瓦斯危害严重、粉尘污染严重等。这些问题的存在,不仅给矿井的开挖与支护工作带来了极大的挑战,更对矿井的安全生产构... 详细信息

伴随着煤炭资源开发规模的不断扩张,煤炭开采过程中逐渐凸显出一系列复杂且严峻的问题,如围岩变形、地应力水平较高、瓦斯危害严重、粉尘污染严重等。这些问题的存在,不仅给矿井的开挖与支护工作带来了极大的挑战,更对矿井的安全生产构成了严重威胁。因此,本文对煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行了探讨。深入研究巷道开挖与支护工艺的具体操作方法和质量控制要点,对于提升煤炭开采作业的整体效能具有重要意义。

关键词：煤炭采矿工程巷道掘进支护技术

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陕西煤矿冲击地压发生规律与分类防治

煤炭科学技术 2024年第1期52卷 95-105页

作者：潘俊锋刘少虹马文涛夏永学王书文冯美华中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤矿灾害防控全国重点实验室(冲击地压防控分实验室) 北京100013 国家能源集团国源电力(神东电力)公司北京100033 中国中煤能源集团有限公司北京100120

随着煤炭资源开采区域不断向西部以及深部转移,西部地区冲击地压矿井数量呈井喷式增长。陕西省作为煤炭大省,煤炭开发供应规模稳居全国前列,但冲击地压灾害尤为突出,为了有效遏制本地区煤矿冲击地压频繁发生势头,并为类似条件矿区冲击... 详细信息

随着煤炭资源开采区域不断向西部以及深部转移,西部地区冲击地压矿井数量呈井喷式增长。陕西省作为煤炭大省,煤炭开发供应规模稳居全国前列,但冲击地压灾害尤为突出,为了有效遏制本地区煤矿冲击地压频繁发生势头,并为类似条件矿区冲击地压防治提供借鉴,通过分析陕西煤矿10年来的24座矿井、85起冲击地压案例,基本厘清了冲击地压发生规律,并开展了基于主控因素的分类防治研究。研究结果表明:陕西省煤矿冲击地压具有灾害矿井集中、灾害程度严重、多灾害叠加影响显著、防治难度大等特点;冲击地压监测技术、防治技术与地方法规建设历程几乎同步,达到了起步晚,起点高,示范效应强的结果;基于冲击地压主控因素,将陕西省冲击地压划分为3大类,分别为:坚硬顶板主导型、地质构造主导型和宽煤柱主导型,并针对主控因素提出弱化坚硬顶板、转移煤柱高集中应力、释放构造应力的防治方法。通过10年来的工程实践,不断优化矿井开采设计,探索煤层厚硬顶板千米顺层钻孔区域压裂新技术,加大防冲卸压技术的落实,冲击地压显现逐年减少,成果显著。

关键词：冲击地压陕西煤矿冲击地压监测冲击地压防治主控因素分类防治