【摘 要】
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以东周窑煤矿8205工作面回风巷为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测相结合的研究方法分析了特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度的合理尺寸.研究表明:理论分析知煤柱宽度在6.9 m以下可确保8205工作面回风巷处于应力降低区,有利于巷道围岩的稳定;数值模拟分析知煤柱宽度达到6m以上时,巷道在掘进、回采期间围岩变形量不再随煤柱宽度增大明显降低,因此最终确定使用6m煤柱;现场观测表明,留设6m煤柱,8205回风巷道在掘进期间最大两帮移近量为65 mm,最大顶底板移近量为57 mm,钻孔窥视仪观测结果显示,煤
【机 构】
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天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083
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以东周窑煤矿8205工作面回风巷为研究对象,采用理论计算、数值模拟和现场实测相结合的研究方法分析了特厚煤层综放开采沿空掘巷煤柱宽度的合理尺寸.研究表明:理论分析知煤柱宽度在6.9 m以下可确保8205工作面回风巷处于应力降低区,有利于巷道围岩的稳定;数值模拟分析知煤柱宽度达到6m以上时,巷道在掘进、回采期间围岩变形量不再随煤柱宽度增大明显降低,因此最终确定使用6m煤柱;现场观测表明,留设6m煤柱,8205回风巷道在掘进期间最大两帮移近量为65 mm,最大顶底板移近量为57 mm,钻孔窥视仪观测结果显示,煤柱0～1.5 m内煤体较破碎、裂隙较发育,1.5～2.5 m内煤体裂隙发育程度降低,2.5～4.5 m内煤柱整体较完整,4.5～6.0 m内煤体破碎,煤柱整体处于弹性状态,可以有效支撑顶板,控制围岩变形.
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瓦斯抽采封孔不严密易导致钻孔内瓦斯向巷道内涌出,威胁井下作业安全,研究提出一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔装置,在瓦斯抽采后,对抽采钻孔进行第1次封孔后,随着孔内煤壁瓦斯涌出,瓦斯集聚,钻孔内的瓦斯量不断增加,可自行通过水和水泥的混合对孔洞进行二次封孔,提高封孔质量,减少瓦斯涌出,比聚氨酯封孔孔口瓦斯浓度降低了61.8％,比水泥砂浆封孔孔口瓦斯浓度降低了43.2％,降低了钻孔向巷道内瓦斯涌出量,为井下了安全生产提供了保障.
同忻选煤厂精煤脱介筛介耗高一直困扰生产系统正常生产.该厂在采取传统方法控制介耗的基础上,通过对精煤脱介筛进行预脱介研究,在脱介筛入料箱上方合理增加预脱介装置,使精煤进入脱介筛前先进行预脱介.改造后,物料经过预脱介和精煤脱介筛2道脱介后,极大地改善了脱介效果,使介耗控制在合理范围.
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针对近距离煤层条件下,上覆采空区边缘影响而造成下部煤层应力集中进而发生冲击地压的情况,以焦坪矿区下石节煤矿为工程背景,分析了下方被保护层4-2煤层回采巷道在不同位置时围岩应力分布情况及应力峰值变化特征,从防治冲击地压角度确定了被保护层回采巷道的合理位置.结果 表明:开采边界区域造成的采动和卸压作用使得被保护层巷道两帮围岩应力呈现显著差异;当回采巷道位置从外错采空区向内错变化时,其围岩应力峰值逐渐降低;综合考虑降低冲击危险和保护煤炭资源,确定4-2煤层回采巷道内错20 m为防治冲击地压的合理位置.
采用钻孔观测、位移及应力监测与数值分析方法研究了小煤柱沿空掘巷巷道变形及锚杆锚索受力特征.研究结果表明:留设的小煤柱分为破碎区、裂隙发展区与煤体完整区3个作用区,煤柱两帮在采动应力作用下破碎较为严重,煤柱内部完整性较好;巷道两帮位移量及位移速率均高于顶底板,巷道开挖初期巷道位移量及位移速率发展较快,后续逐渐平稳;煤柱侧锚杆受力强度整体高于工作面侧,两帮表现为巷道中间部位锚杆受力强度高于近巷道顶底部锚杆;切顶高度为10 m时最有利于巷道的稳定,大煤柱巷道两帮及顶底板变形量分别为小煤柱的3.4与2.6倍,变形
瓦斯含量测值的准确度是影响矿井瓦斯防治措施制定与实施的关键因素,而实现原位快速取样则是准确测定瓦斯含量的前提条件,为研究不同取样方式对瓦斯含量测值的影响,以仲恒煤矿1320-11工作面的20-1#煤层为例,利用基于反循环钻进原理研发的原位快速取样技术及装置,对相同深度下反循环原位快速取样与孔口接粉取样方式所采取煤样粒度分布情况进行对比分析,对不同取样方式所采取的煤样利用直接法进行可解吸瓦斯含量测定对比分析,并对不同暴露时间、不同煤样粒度对瓦斯损失量的影响进行了实验室分析.结果 表明:原位快速取样技术所取样
针对煤矿瓦斯涌出影响因素较多,难以准确分析各影响因素的相关性,以及在实际生产作业中瓦斯涌出量难以进行准确预测的问题,采用双变量相关性分析与多元逐步线性回归相结合的方法对此进行了研究.首先,对可能影响瓦斯涌出量的影响因素进行相关性假定,并利用双变量相关性分析确定主要影响因素.其次,将满足条件的影响因素利用多元逐步线性回归方法建立了瓦斯涌出量预测模型,模型的模拟精度为0.9547,对比实际值和预测值计算得到均方根误差RMSE=0.056.最后,利用canoco5分析了瓦斯涌出量与各个影响因素之间夹角关系,对瓦
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针对王峰煤矿3#煤层瓦斯含量高、煤层碎软的特点,开展了王峰煤矿顶板定向长钻孔水力压裂裂缝发育规律研究,利用FLAC3D数值模拟分析了顶板水力压裂裂缝扩展演化特征,讨论了压裂孔直径和压裂压力对裂缝发育的影响规律.研究得出:当压裂压力为5～8 MPa时,裂缝首先在水平方向产生,垂直方向上均未产生裂隙;当压裂压力大于10 MPa时,随着压裂压力的增大,裂缝在竖直方向逐渐延伸,且裂缝宽度沿水平方向逐渐扩展;裂缝延伸方向主要沿最大主应力方向,在最大主应力方向上裂缝扩展的增长速度与压裂压力基本呈正相关.相同压裂压力条
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