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深埋切顶自成巷道二次复用围岩稳定性研究

地下空间与工程学报 2024年第1期20卷 320-328页

作者：童治鹏张向阳邓秘安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 淮河能源集团煤业分公司张北矿生产技术二科安徽淮南232174

为研究深埋切顶自成巷道二次复用期间的围岩稳定性,通过数值模拟和现场实测对张北矿超前1615A工作面区段轨道顺槽围岩变形规律和应力分布特征进行了分析,结果表明:受切顶卸压及恒阻锚索补强支护的双重作用,留巷复用期间顶板较为稳定,主... 详细信息

为研究深埋切顶自成巷道二次复用期间的围岩稳定性,通过数值模拟和现场实测对张北矿超前1615A工作面区段轨道顺槽围岩变形规律和应力分布特征进行了分析,结果表明:受切顶卸压及恒阻锚索补强支护的双重作用,留巷复用期间顶板较为稳定,主要表现为底臌和实体煤侧帮臌,围岩呈非对称性变形,变形速率沿工作面推进方向呈三段式规律,巷内单体支承压力呈4个分区特征;工作面靠近留巷侧15 m内及超前煤壁40 m内的区域受采动应力影响较为显著,呈“L”形分布特征,超前压力峰值位于“L”形角点处;留巷复用期间应重点加强控底、控帮和离层监测;研究成果可为类似工程条件下巷道围岩控制提供科学依据。

关键词：切顶成巷二次复用围岩变形采动应力支承压力

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大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术研究

山西冶金 2024年第2期47卷 224-227页

作者：汪健淮南矿业集团煤业分公司资源调配中心安徽淮南232000

当前的选煤厂深度筛分一般设定为单向流程,筛分范围受到限制,导致筛分效率下降,为此提出对大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术的设计与验证研究。综合实际的筛分需求及标准,设置分级筛分粒度标准,进行筛上筛下标定划归,采用多单组合处理的形... 详细信息

当前的选煤厂深度筛分一般设定为单向流程,筛分范围受到限制,导致筛分效率下降,为此提出对大型炼焦煤选煤厂深度筛分技术的设计与验证研究。综合实际的筛分需求及标准,设置分级筛分粒度标准,进行筛上筛下标定划归,采用多单组合处理的形式,在合理的范围之内,最大程度扩大筛分范围,制定多单元组合深度分筛流程,采用二次张拉弹性侧筛实现深度筛分处理。测试结果表明:经过三个阶段的测定,最终使得A选煤厂深度筛选的效率得到了极大地提升,可以达到60%以上,其筛选精度也得到了很大的提升,可以达到80%以上,说明该项筛分技术以及结构的实际应用效果更佳,筛分速度较快,误差可控,具有实际的应用价值。

关键词：大型炼焦煤选煤厂深度筛分筛分技术煤场定位筛分标准

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深部地层井筒近距离溜煤眼施工及支护参数

陕西煤炭 2024年第1期43卷 99-102,115页

作者：苏朝晖胡伟唐义川淮南矿业(集团)有限责任公司潘三煤矿安徽淮南232001

深部地层围岩稳定性是矿区安全高效生产的重要影响因素,近距离巷道施工会导致围岩应力相互扰动,造成更严重的破坏。以淮南矿区潘三煤矿主井井筒近距离3.5 m大直径溜煤眼工程为研究背景,首先阐明溜煤眼施工的必要性,并根据弹塑性力学及... 详细信息

深部地层围岩稳定性是矿区安全高效生产的重要影响因素,近距离巷道施工会导致围岩应力相互扰动,造成更严重的破坏。以淮南矿区潘三煤矿主井井筒近距离3.5 m大直径溜煤眼工程为研究背景,首先阐明溜煤眼施工的必要性,并根据弹塑性力学及实际运煤需要分析确定溜煤眼直径,优选反井钻施工工法;细化反井钻导孔、扩孔、完孔及钻机拆除的工艺流程,并针对溜煤眼施工工程设计锚网喷支护参数,选取MSGLW-400型∅22 mm锚杆,间排距800 mm×800 mm,配合双层∅6 mm×1000 mm×1700 mm的钢筋网,喷厚度200 mm C30混凝土进行联合支护,经巷道围岩及主井衬砌结构稳定性观测反馈,支护参数科学有效。

关键词：深部地层立井井筒反井钻施工工艺锚固支护参数

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巷道围岩应力应变仿真系统设计与教学探索

实验室研究与探索 2024年第4期43卷 80-83,93页

作者：庞冬冬李传明庞大伟陈中琪贺凯罗肖龙安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 淮南矿业集团潘二煤矿安徽淮南232001 华南理工大学土木与环境学院广州510640

为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律。采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采... 详细信息

为了获得采动条件下巷道围岩应力应变演化特征,通过复变函数换算结合工程实践经验,运用科学计算软件编程对巷道围岩受力模型进行求解,获得巷道围岩主应力和主应力集中系数分布规律。采用MATLAB对巷道受力模型进行模拟演算,获得工程开采参数与巷道围岩应力应变的关系规律,由此设计了一种采动影响下巷道围岩应力应变模拟仿真系统。该系统可对多种巷道断面进行计算和模拟,进而呈现出多种信息仿真演示,解决了以往软件适用巷道类型单一、应力求解不具体且结果呈现单一化缺点,可为回采巷道支护设计提供相应的理论依据,有利于矿山工程技术人员及实验室技术人员开展模拟仿真教学。

关键词：巷道围岩应力应变模拟仿真受力模型开发设计

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朱集东选煤厂煤泥回掺工艺研究与应用

安徽化工 2024年第3期50卷 100-102,108页

作者：王成龙淮南矿业集团选煤分公司安徽淮南232000

煤泥是选煤厂的洗选副产品,由于煤泥具有持水性强、水分高(多在20%以上)、粘性大、热值低等特点,很难实现大规模与资源化利用,长期以民用作为主要出路。介绍了朱集东选煤厂生产、销售煤泥所带来的问题,通过对煤泥降水提质与破碎,使煤泥... 详细信息

煤泥是选煤厂的洗选副产品,由于煤泥具有持水性强、水分高(多在20%以上)、粘性大、热值低等特点,很难实现大规模与资源化利用,长期以民用作为主要出路。介绍了朱集东选煤厂生产、销售煤泥所带来的问题,通过对煤泥降水提质与破碎,使煤泥均匀地掺混到商品煤中销售,实现煤泥零落地目标,从而提高商品煤资源量。工艺简单、可靠,经济效益和环保效益显著。

关键词：超高压压滤机破碎回掺煤泥动力煤厂

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全光纤微震监测技术在底板突水监测中的应用研究

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工矿自动化 2024年第6期50卷 36-45页

作者：黄刚韩云春余国锋罗勇任波叶赞王立超赵靖徐一帆深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司安徽淮南232000 淮南矿业(集团)有限责任公司潘二煤矿安徽淮南232000

目前国内的光纤微震监测系统多是基于光学光栅传感技术,而光纤光栅波长解调限制了系统检测频率与灵敏度,且长时间、连续不间断的微震监测成功案例较少。针对上述问题,提出了一种新型全光纤微震监测系统。以潘二煤矿11023工作面回采过程... 详细信息

目前国内的光纤微震监测系统多是基于光学光栅传感技术,而光纤光栅波长解调限制了系统检测频率与灵敏度,且长时间、连续不间断的微震监测成功案例较少。针对上述问题,提出了一种新型全光纤微震监测系统。以潘二煤矿11023工作面回采过程中底板突水监测为工程背景,使用全光纤微震监测系统与ESG微震监测系统进行对比,得出全光纤微震监测系统具有以下优势:记录的波形频谱特征更清晰,表现出高信噪比优势;对扰动深度的监测范围更大,远距离监测效果更好;震源定位结果分布更加合理,更符合工作面实际开采情况。在监测工作面回采全周期内,分析了11023工作面断层异常区底板破坏与微震活动性关系:在断层和煤层变薄异常区附近,微震事件的数量增多、强度增大;工作面初采期间应力集中释放,受采动影响,底板破坏较深;相对大能量事件主要分布在断层异常区的底板,底板破坏深度约为27 m,微震事件在3煤底板60 m以下没有成线或成面聚集的情况,说明裂隙并未扩展,未形成导水通道,工作面安全回采。

关键词：全光纤微震监测底板突水扰动深度震源定位断层异常区微震活动性相对大能量事件

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煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议

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煤炭科学技术 2024年

作者：张寨男杨科华心祝叶春辉叶敏刘文杰池小楼吕鑫安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室淮南矿业(集团)有限责任公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心淮南矿业集团煤层气开发利用有限责任公司

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异，揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制，结合朱集东矿ZJ2-1与ZJ2-2井施工现状，从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度，分析各段及各层位压裂效果的差异，并... 详细信息

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异，揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制，结合朱集东矿ZJ2-1与ZJ2-2井施工现状，从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度，分析各段及各层位压裂效果的差异，并与微地震监测结果对比验证；分析钻井、压裂效果对气水产出效果的影响及停产诱因，揭示地面水平井钻井、压裂与排采工程全周期之间的相互作用机制，提出煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程面临的关键问题及建议。结果表明：ZJ2-2井较ZJ2-1井与ZJ2-1井的煤层较顶、底板压裂的裂缝打开效果好，而微地震结果显示顶底板压裂较煤层压裂效果好，这是由于压裂效果好不但需要裂缝均匀打开，还需要确保裂缝持久性高。钻井效果体现在钻井轨迹与井筒稳定2个方面，钻井轨迹不仅会直接影响井筒稳定，还会影响压裂效果，压裂施工会降低井筒稳定，而井筒稳定是保障排采工程顺利进行的基础。井筒稳定性受钻井层位、压裂施工、储层岩层与长期浸水等因素的影响均不可忽视，压裂效果好只是排采效果好的必要条件，排采效果的好坏很大程度上还受井筒稳定性与排采制度精细化程度的影响。两口井排采阶段均可划分为返排、上产、稳产、停产和再产气5个阶段，ZJ2-1井的返排率较大且大于1，说明存在邻近水源的侵入，导致压裂效果较好的ZJ2-1井的产气效果较差。最后，从地面水平井瓦斯治理技术优选、钻井轨迹精准控制、井筒稳定性控制、排采制度优化和水赋存环境探测等角度总结了煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程中存在的关键问题，并给出相应的开发建议，以期为煤矿未采区地面水平井瓦斯治理提供思路。

关键词：煤矿未采区地面水平井钻井轨迹分段压裂效果气水产出相互作用机制开发建议

淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究

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煤炭科学技术 2024年第4期52卷 155-163页

作者：陈本良袁亮薛生降文萍杨科周韬李丹丹吴静安徽理工大学安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,... 详细信息

淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。

关键词：淮南矿区分段压裂水平井抽采效果瓦斯治理检测钻孔

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松软煤层综采面复合顶板治理措施

中国科技信息 2024年第13期 56-58页

作者：魏明叶继青邓秘贾国亮淮南矿业(集团)有限责任公司张集煤矿淮南矿业(集团)有限责任公司潘二煤矿安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室

张集矿1712A工作面为北一1煤采区首采面，该工作面煤层极软，在回采期间极易冒落，经常出现工作面片帮、漏顶等问题；此外，从两巷掘进现场资料分析，轨顺退尺520m，运顺退尺720m向外掘进期间破夹矸（局部煤线）施工，复合顶板发育。若...

张集矿1712A工作面为北一1煤采区首采面，该工作面煤层极软，在回采期间极易冒落，经常出现工作面片帮、漏顶等问题；此外，从两巷掘进现场资料分析，轨顺退尺520m，运顺退尺720m向外掘进期间破夹矸（局部煤线）施工，复合顶板发育。若回采期间破复合顶回采，顶板管理难度小，但对煤质影响大，回收率低。因此有效控制煤壁及托复合顶板回采是工作面安全高效回采的关键。因此，针对张集煤矿1712A工作面煤层松软和复合顶板等问题，提出了煤壁注水和复合顶板超前注浆加固的治理措施，以保证煤壁和顶板稳定性，为工作面安全高效生产提供了保障。

关键词：