特厚煤层

摘要： 本文采用小孔径水压致裂法对沙坪煤矿13号特厚煤层地应力进行了测量,根据4组测点所得测量数据,分析总结了该矿13号特厚煤层地应力分布规律。结果表明,13号煤层所测地应力均小于10 MPa,属低应力值区域;4组测点均以最大水平主应力为主,其中第一、第二测点最小水平主应力为最小主应力,所测区域应力场类型为σ_(H)>σ_(V)>σ_(h)型应力场;第三、第四测点垂直应力为最小主应力,所测区域应力场类型为σ_(H)>σ_(H)>σ_(V)型应力场;4组测点最大水平主应力方向分别为N43.8°W、N35.2°W、N11.9°W和N12.8°W,为NNW—NW方向,方向一致性较好。

摘要： 为预防唐家会煤矿61102特厚孤岛工作面煤自燃隐患发生,保障工作面的安全收作,通过监测61102工作面进回风顺槽与相邻采空区间的气压变化,分析进回风顺槽与相邻采空区存在“呼吸”现象及规律,结合煤自燃理论基础,从遗煤堆积、漏风供氧及氧化蓄热等方面,研究在“呼吸效应”影响下工作面收作期间煤自然发火原因及特点,提出以“控氧控温、减氧降温”为主的防火思路,制定了“三位一体”的煤自燃预测预报体系,构建了以“煤柱加固、建隔离带堵漏控氧、注氮惰化降氧及注胶降温”为主的综合防火方案。现场实践表明:在工作面收作期间,通过采取煤柱破碎带加固、隅角建隔离带、区域控风、注氮降氧及注胶降温等针对性防控措施,使工作面回风隅角CO浓度降至10×10^(-6)以下,火灾系数R_(2)×100降至0.1以下,有效预防了采空区遗煤自燃,保障了工作面的安全回撤。实践成果为其他矿区类似工作面的防火提供了参考依据。

摘要： 分析了工作面相关情况,研究了片帮形式、片帮机理等,主要包括拉裂式片帮、剪切式片帮、重力影响式片帮。对煤壁片帮的相关影响因素实行了分析,发现影响因素包括超前支撑压力、煤层特性,及割煤高度、支护状态等。最后,对特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮控制对策进行了探究,并联系实际状况实行特厚煤层大采高综放工作面煤壁片帮控制工作。

摘要： 为研究采空区遗留煤柱下特厚煤层软弱顶板回采巷道围岩变形特征,采用FLAC^(3D)有限差分程序系统分析了无支护条件下巷道围岩的变形破坏特征。研究结果表明:特厚煤层回采巷道首先在拱肩及两侧顶角产生剪切破坏,且随时间变化顶板岩层发生明显离层,塑性破坏区范围逐渐向深部扩展,巷道顶板整体变形严重。现场生产时,应加强回采巷道支护系统应力位移的监测监控,避免围岩的过度变形破坏,且巷道支护时应坚持高强恒阻让压互补的支护原则。

摘要： 在达到一定厚度的煤层开采作业中,对于采煤机无法切割的煤层,可以通过在液压机械后增加刮板输送机来进行进一步地煤层回采,这就是煤矿综放。在实际的开采中,瓦斯的分布特征是由下自上的呈现出浓度增加的情况。并且在特厚煤层的综放中,风量、压力、进尺等都会对综放工作面瓦斯的涌出及浓度产生影响,因此在实际的开采作业中需要采用综合治理技术来对瓦斯进行处理。

摘要： 新村煤矿在特厚煤层工作面巷道托顶煤掘进期间,针对顶煤支护困难,支护效果差这一问题,结合现场工程地质条件,通过数值模拟及实验测试等方式对顶煤支护困难的原因进行分析,发现支护效果受顶煤强度、裂隙发育情况、顶板的稳定性以及支护面积影响。经研究,采用加强锚杆和锚索的预紧力,增加顶板支护面积的方式提高预应力的扩散效果,使顶煤更具稳定性和整体性。通过在首采面回风巷的实践应用,巷道在掘进期间顶板煤层的稳定性和完整性得到了有效控制,巷道顶板下沉仅70 mm,支护效果良好。

摘要： 急倾斜特厚煤层赋存条件非常特殊,为揭示急倾斜特厚煤层开采过程中灾害的致灾机理,基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件对乌东煤矿45#急倾斜特厚煤层水平分段开采条件下,岩体及煤体的应力演化规律进行数值模拟研究,研究结果表明:煤层顶板附近的岩层应力较大,靠近煤层底板处的岩层应力变化不大;覆岩局部区域内产生了应力集中现象;工作面煤体的应力集中多分布在靠近顶板处的煤体,而靠近底板处的煤体其应力集中程度较顶板小;工作面煤体的轴向应力的分布分为塑性区、弹性区和原岩应力区三个区,工作面煤体沿走向方向上的侧向应力随距离工作面的距离增加而减小。

摘要： 针对特厚煤层开采时基本顶不易垮落、孤岛工作面矿压显现明显等问题,以治理晋能控股煤业集团同忻矿8102综放工作面强矿压显现为背景,通过地面钻井复合压裂弱化坚硬顶板技术,有效解决孤岛工作面布置及特厚煤层坚硬顶板无法垮落造成工作面来压明显、临空巷道超前支护应力集中显现严重等问题,对类似条件工作面强矿压显现治理提供了可借鉴的经验,具有较高的推广价值。

摘要： 根据特厚煤层大采高工作面需要,研发设计了ZY18000/35/77D型大采高掩护式液压支架。文章阐述了支架的选型设计中支架支护强度和工作阻力的确定,以及平衡千斤顶保持力矩的计算,并对支架的护帮机构、液压控制系统和支架四连杆优化设计、运动分析进行了较详细的介绍。

摘要： 本文以同忻矿二盘区8209工作面作为工程背景,采用有限差分软件FLAC^(3D)数值模拟研究C3-5^(#)煤层底板岩体采动变形,并利用该面的现场实测资料进行互相印证,最终得出该面底板岩体采动变形底板破坏的影响范围,为安全生产提供技术支撑。研究成果作为该矿井巷道支护和底板水防治工程与措施制定的主要参考依据,也作为该矿井目前安全开采的关键技术参数,具有一定的推广应用价值。

摘要： 针对大同煤矿石炭系C3-5号特厚煤层坚硬顶板综放工作面在留设38～43m区段煤柱条件下,临空顺槽超前支护段仍出现严重变形、伴有动力冲击等强矿压显现问题,采用理论分析、现场实测与数值模拟相结合的方法,研究得到了临空顺槽超前支护段强矿压显现的机理.结果表明:两采空区高支承压力相互叠加和煤岩体本身的蠕变效应共同作用是导致临空顺槽超前支护段强矿压显现的根本原因;工作面上覆K3亚关键层的破断将导致采空区四周形成高支承压力区,该支承压力影响范围110～150m;提出面周比的概念,随面周比增大,支承压力峰值强度和峰值位置呈线性增大,而支承压力影响范围基本不变;提出并实施了特厚煤层坚硬顶板留窄煤柱护巷技术,在塔山煤矿8204工作面5204顺槽现场试验取得了良好的效果,保证了工作面的正常生产.

摘要： 在特厚煤层与厚层坚硬顶板共同作用下,采煤工作面顶板来压的强度较普通采场更为剧烈,矿压显现的规律也更为复杂.以同煤某工作面为研究对象,分别运用室内实验与数值模拟相结合的手段对该工作面厚硬顶板的破裂结构特征、应力特征和塑性区分布特征展开研究.结果表明:厚硬顶板的支撑作用对整个采场结构的稳定起到了决定性的作用;裂隙场的高度达到91m左右;充分采动后,覆岩的前后坍塌角度分别为64°与68°;采动剧烈区与采动影响区分布在工作面前方12～22m与22～100m处,且坚硬顶板失稳破断时,采场塑性区向上扩展的角度大致相同.采场最终形成的塑性区类似梯形,覆岩的剪切破坏明显,且主要集中在覆岩的右侧区域.

摘要： 基于特厚煤层综放开采顶煤厚度大,煤矸放落距离长,煤矸破断块度大小不一,放落流动空间变化的特点,本文采用实验室散体模拟实验和理论分析的方法研究了煤矸放落过程中的拱结构效应及其对顶煤损失的影响规律.研究表明:煤矸流动过程中可形成下位、中位和上位三种拱结构类型,且拱结构具有动态随机拱特征,不同层位的动态随机拱形成的几率不同,并造成了顶煤流畅度降低;分析了动态随机拱的形成机理、影响因素、失稳条件以及不同层位拱结构对顶煤损失的影响;提出了动态随机拱的处理措施以及基于提高顶煤回收率的智能化开采技术路径.

摘要： 受巷道断面大、两次采动压力等多因素影响,塔山矿特厚煤层综放面临空巷道超前段矿压显现强烈,采用木垛配合单体液压支柱支护时,存在支护能力整体较弱、木垛支护工序繁锁等问题,严重影响工作面的安全高效生产.设计开发了机械式恒阻单体支柱,对摩擦介质材料、钢材材质进行了优选,设计了具有自动纠正偏心功能的高强度支柱顶底座,保证了机械式恒阻单体支柱的恒定工作阻力达45t以上.现场应用表明,机械式恒阻单体支柱超前支护技术能有效减弱大跨度巷道应力集中分布和大变形,大大增强了巷道围岩的稳定性.研究结果对特厚煤层大变形巷道的超前支护具有借鉴意义.

摘要： 本文针对石炭二叠系特厚煤层"低瓦斯赋存,高瓦斯涌出"的特点以及钻孔直接预抽本煤层瓦斯效果差的问题,提出了增加煤体裂隙,扩大预抽影响范围的思路,并在塔山煤矿二盘区8201工作面开展了钻孔高压水射流割缝预抽试验,实践表明,实施水力压裂和水力割缝后的钻孔比普通抽采钻孔平均抽采纯量增大4-5倍.在低瓦斯含量的特厚煤层预抽上有较好的现场实践意义.

摘要： 马道头矿是同煤集团的资源枯竭接替矿井.主采石炭系3-5合并煤层,回采工作面顺槽巷由于顶煤的厚度较大,悬臂式掘进机在施工工艺及支护参数上不能满足其生产效率的基本要求.为了提高特厚煤层大断面回采巷道的掘进速度,确保巷道成形质量,使用了MB670掘锚一体机代替悬臂式掘进机进行掘进实验.根据提出的锚网索+钢带联合支护的支护技术方案,对工作面皮带顺槽的支护设计及施工工艺进行了优化,结果表明:优化后的顶板下沉量累计为45mm,两帮收缩量为47mm,且支护速度明显提高,支护材料成本明显降低,不仅实现了特厚煤层大断面回采巷道的安全、快速、经济的掘进效果,同时也为类似矿井的安全快速掘进提供了实践经验及借鉴意义.

摘要： 针对大同矿区石炭系3-5号特厚煤层坚硬顶板综放工作面在留设38～43m区段煤柱条件下,临空顺槽超前支护段仍出现严重变形、伴有动力冲击等强矿压显现问题,采用理论分析、现场实测与数值模拟相结合的方法,研究得到了临空顺槽超前支护段强矿压显现的机理.结果表明:两采空区高支承压力相互叠加和煤岩体本身的蠕变效应共同作用是导致临空顺槽超前支护段工作面上覆K3亚关键层的破断将导致采空区四周形成高支承压力区,该支承压力影响范围110～150m;相邻出现强矿压显现的根本原因;提出面周比的概念,随面周比增大,支承压力峰值强度和峰值位置呈线性增大,而支承压力影响范围基本不变;相邻采空区侧向"倒台阶组合悬臂梁"结构的高位岩层的破断失稳是导致临空顺槽超前支护段出现动力冲击现象的根本原因.提出并实施了特厚煤层坚硬顶板留窄煤柱护巷技术,在塔山煤矿8204工作面5204巷现场试验取得了良好的效果,保证了工作面的正常生产.

摘要： 为深入了解特厚煤层大采高综采面矿压显现规律和特征,以塔山煤矿8107工作面为研究对象,通过现场实测,揭示、分析了特厚煤层大采高综采面的矿压显示规律.研究成果为该面和后续工作面回采及管理提供一定的技术参考以及为回采工作面的进一步优化设计提供一定的技术依据.

摘要： 冲击地压是一种特殊的矿山压力显现现象,崔木煤矿在采掘过程中多次发生动力显现,严重威胁井下安全生产.通过对崔木煤矿22302、21306综放工作面采掘期间的冲击地压发生、演变、监测预警和防治措施的研究,提出了"崔木煤矿冲击地压防治综合管控一体化技术",通过现场应用表明,该技术是防治冲击地压的有效管理技术体系,可使矿井冲击地压灾害防治工作得到系统有效地开展,使冲击地压危险在空间和时间上得到科学安全的控制,从而实现全方位防治冲击地压灾害发生的目的.

摘要： 针对大同矿区侏罗系煤层群下石炭系特厚煤层综放开采过程中遇到的强矿压显现这一问题,采用多种方法对侏罗系采空区和重叠煤柱影响下特厚煤层综放开采的覆岩运动与破坏规律进行研究.采用相似材料物理模拟方法,对顶板垮落和覆岩结构演化特征进行分析,得到:坚硬岩层的破断引起工作面周期大压和周期小压交替出现;工作面回采的覆岩破坏范围已达到侏罗系煤层,引起侏罗系采空区覆岩再次发生整体运动.应用高精度微震监测方法,分析煤层群开采影响下覆岩运动与矿压显现的关系,结果表明:侏罗系煤柱重叠区域覆岩运动剧烈,石炭系综放工作面强矿压显现是工作面开采扰动、邻近采空区覆岩运动和侏罗系重叠煤柱的多因素耦合作用的结果.提出了地面钻孔垂直孔分层压裂弱化煤柱和井下深孔预裂爆破切顶相结合的强矿压控制技术,将有效降低重叠煤柱的应力传递,切断工作面与采空区侧覆岩联系,减轻特厚煤层综放开采采场矿压的显现强度.

摘要： 本发明提出了一种上行分层开采特厚、巨厚煤层的采煤方法，属于煤矿开采领域。该方法包括对首先对特厚、巨厚煤层进行合理划分，然后分别对下分层工作面进行开采与充填、充填效果及顶板运移进行分析，最后逐步向上开采各分层，直至完成所有分层的充填开采。本发明方法具有低下沉量、资源利用率高、对地表形态影响较小等特点，同时能够有效的控制煤层自然发火、瓦斯涌出等灾害的威胁，对“三下”或者需要进行地面保护的特厚、巨厚煤层的高效开采具有重要的指导意义，实现了矿井的可持续发展和绿色开采。

摘要： 本发明提出了一种上行分层开采特厚、巨厚煤层的采煤方法，属于煤矿开采领域。该方法包括对首先对特厚、巨厚煤层进行合理划分，然后分别对下分层工作面进行开采与充填、充填效果及顶板运移进行分析，最后逐步向上开采各分层，直至完成所有分层的充填开采。本发明方法具有低下沉量、资源利用率高、对地表形态影响较小等特点，同时能够有效的控制煤层自然发火、瓦斯涌出等灾害的威胁，对“三下”或者需要进行地面保护的特厚、巨厚煤层的高效开采具有重要的指导意义，实现了矿井的可持续发展和绿色开采。

摘要： 本发明涉及煤炭开采领域，具体是一种倾斜厚/特厚煤层巷顶沿空掘巷顶煤支护加固方法。解决了采用架棚支护成本高、操作复杂、工人劳动强度大的问题。包括以下步骤，1）在倾斜厚/特厚煤层中采用进风巷沿顶板设置，回风巷沿底板设置的错层位巷道布置，工作面下端通过圆弧段逐渐过渡至水平，下一工作面的回风巷，即巷顶沿空掘巷与上一工作面的进风巷重叠布置。2）巷顶沿空掘巷与上一工作面平行推进。3）从进风巷向巷顶沿空掘巷打锚杆或锚索，或者从回风巷的巷顶沿空掘巷向进风巷安装锚杆或锚索。4）锚杆或锚索贯通中间煤体后，在两条巷道中分别在锚杆或锚索两端安装托盘，加固和支护巷顶沿空掘巷顶煤。

摘要： 本发明公开了一种用于急倾斜厚及特厚煤层的采煤方法；它先按水平分层法开采第一分层，边开采边制作由钢性顶柱支护的柔性人工假顶；柔性人工假顶采用金属编织的网，由下端为尖状的钢性顶柱支护于采面的上方；第一分层开采一段距离后，对于已开采部分进行调面，直至起始开采处与运输巷道相接并形成一个伪斜面，在斜面上设置溜煤槽；然后对伪斜面和水平面进行推进式开采。本发明省去了大量的巷道和溜煤小眼，减少了敷设人工假顶的数量，而且采面具有更好的通风性能。具有成本低，煤炭回收率高，采面通风性能好，安全性强的特点。可应用于急倾斜的厚及特厚煤层或类似矿产的开采中，也可用于倾斜、缓倾斜的厚及特厚煤层的开采中。

摘要： 本发明提供的特厚煤层大采高一次采全厚放顶煤控制系统，通过液压支架对顶板的反复支撑破坏顶煤结构，控制顶煤冒落；后部刮板输送机设置于液压支架的后方，承接冒落的顶煤；尾梁往复摆动与所述插板的反复伸缩相配合，对冒落的顶煤中的大块煤进行破碎；在转载机的机头设置有预破碎组件，对从后部刮板输送机传输至转载机的大块煤执行破碎操作。在转载机的靠近机尾部分设置破碎机，对转载机内的大块煤执行破碎操作；所述皮带运输机设置于所述转载机的出口，承接所述转载机输出的煤并运输。因此，整个系统对冒落的顶煤执行三次破碎操作，大块煤的存量降到最低，从而能够保证落在皮带运输机上的煤块对皮带机的冲击破损程度降到最低。

摘要： 本发明涉及煤炭开采领域，具体是一种倾斜厚/特厚煤层巷顶沿空掘巷顶煤支护加固方法。解决了采用架棚支护成本高、操作复杂、工人劳动强度大的问题。包括以下步骤，1）在倾斜厚/特厚煤层中采用进风巷沿顶板设置，回风巷沿底板设置的错层位巷道布置，工作面下端通过圆弧段逐渐过渡至水平，下一工作面的回风巷，即巷顶沿空掘巷与上一工作面的进风巷重叠布置。2）巷顶沿空掘巷与上一工作面平行推进。3）从进风巷向巷顶沿空掘巷打锚杆或锚索，或者从回风巷的巷顶沿空掘巷向进风巷安装锚杆或锚索。4）锚杆或锚索贯通中间煤体后，在两条巷道中分别在锚杆或锚索两端安装托盘，加固和支护巷顶沿空掘巷顶煤。

摘要： 本发明公开了一种用于急倾斜厚及特厚煤层的采煤方法；它先按水平分层法开采第一分层，边开采边制作由钢性顶柱支护的柔性人工假顶；柔性人工假顶采用金属编织的网，由下端为尖状的钢性顶柱支护于采面的上方；第一分层开采一段距离后，对于已开采部分进行调面，直至起始开采处与运输巷道相接并形成一个伪斜面，在斜面上设置溜煤槽；然后对伪斜面和水平面进行推进式开采。本发明省去了大量的巷道和溜煤小眼，减少了敷设人工假顶的数量，而且采面具有更好的通风性能。具有成本低，煤炭回收率高，采面通风性能好，安全性强的特点。可应用于急倾斜的厚及特厚煤层或类似矿产的开采中，也可用于倾斜、缓倾斜的厚及特厚煤层的开采中。

摘要： 一种煤层气垂直井特厚煤层桥塞联作分段压裂增产方法，在煤层气垂直井特厚煤储层压裂改造时，把特厚煤层分成若干段，分段射孔、打桥塞压裂增产改造。采用电缆把定位器、射孔枪、速钻式复合桥塞等桥、射联作工具串下放到设计位置，使用电子多级控制系统实现桥塞坐封和射孔枪点火射孔，对第一段煤层进行坐封和射孔作业，起出桥、射联作工具串，通过套管注入对第一段煤层进行压裂增产改造，然后及时放喷。第一段施工结束后，再次下入桥、射联作工具串，对第二段进行坐封、射孔，通过套管注入对第二段进行压裂，放喷。依此方法，分别对第三、四……段进行压裂增产改造。全部分段数施工结束后，进行钻塞作业。最后，对未射孔段进行补射作业。

摘要： 本发明涉及一种煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种煤层气垂直井特厚煤层连续油管分段压裂增产方法,该方法步骤如下：在煤层气垂直井特厚煤储层压裂改造时，根据地质、工程资料把特厚煤层分成若干段，分段射孔压裂增产改造。采用连续油管下入工具串，对第一段煤层进行喷砂射孔作业，射孔作业完成后进行反循环洗井，然后通过环空注入携砂压裂液对第一段煤层进行主压裂改造,第一段压裂改造完成后，通过连续油管拖动工具串至第二段，进行喷砂射孔作业—反循环洗井—环空主压裂增产改造。以此方法，拖动工具串至第三、四……段，依次进行压裂增产改造,最后，上提连续油管出井口，对未喷砂射孔段进行补射作业。

摘要： 本实用新型提供的特厚煤层大采高一次采全厚放顶煤控制系统，通过液压支架对顶板的反复支撑破坏顶煤结构，控制顶煤冒落；后部刮板输送机设置于液压支架的后方，承接冒落的顶煤；尾梁往复摆动与所述插板的反复伸缩相配合，对冒落的顶煤中的大块煤进行破碎；在转载机的机头设置有预破碎组件，对从后部刮板输送机传输至转载机的大块煤执行破碎操作。在转载机的靠近机尾部分设置破碎机，对转载机内的大块煤执行破碎操作；所述皮带运输机设置于所述转载机的出口，承接所述转载机输出的煤并运输。因此，整个系统对冒落的顶煤执行三次破碎操作，大块煤的存量降到最低，从而能够保证落在皮带运输机上的煤块对皮带机的冲击破损程度降到最低。