大城勘查区石炭-二叠系可采煤层中有害元素富集特征与分布规律研究

来源 :煤炭技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanyeah
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在大城勘查区以往勘查资料成果的基础上,采用富集系数的概念,对大城煤田石炭-二叠系可采煤层中有害元素的富集特征进行了分析,并针对属于轻度富集及以上的元素,对其垂向和平面上的分布规律进行了深入研究,为将来区内煤炭资源的清洁利用提供基础依据.
其他文献
以邢东矿深部大采高窄煤柱沿空掘巷为工程背景,采用FLAC3D模拟研究深部大采高窄煤柱沿空掘巷掘进期间和本工作面回采期间的围岩变形破坏特征.结果 表明:沿空掘巷的掘进影响范围约为20 m,围岩变形总体上呈先增长而后趋稳的趋势,塑性区扩展以底板右下侧和实体煤帮为主:基于沿空掘巷围岩变形破坏特征提出了强力锚网索支护和双排单体柱加铰接顶梁超前支护,并阐明了其支护机理.现场实践表明,采用强力锚网索和双排单体柱加铰接顶梁超前支护,有效控制了沿空掘巷的围岩变形,保障了其生产服务期间的使用要求.
为确定赵固二矿含水层下厚煤层合理开采方法,采用相似模拟、理论分析和数值模拟方法,分析了分层开采和大采高综采时的“两带”高度、顶板破断和支承压力分布特征.结果 表明:相似模拟试验得到的分层开采和大采高综采冒落带高度分别为15 m和22 m;大采高综采工作面两带高度超过65 m,并且分层开采工作面两带高度不超过50 m;大采高综采工作面支承压力影响范围和到工作面煤壁距离均大于分层开采工作面,考虑到含水层高度,该厚煤层应采用分层开采.研究结果可以指导现场生产,并对其他厚煤层开采矿井有一定借鉴作用.
针对龙滩矿弱黏结复合顶板半煤岩巷岩层组合变化大易冒顶漏顶严重掘进工作面掘进速度等问题,通过现场调研、理论分析实验室实验及现场工业性试验等方法系统揭示弱黏结复合顶板巷道掘进工作面围岩破坏机理并进行顶板稳定性研究,研发掘进工作面快速掘进强力掩护装备,提高掘进工作面顶板完整性及巷道锚固质量,对于提升弱黏结复合顶板巷道掘进支护速度,缓解矿井紧张采掘关系,具有重要意义.
为解决内蒙古上海庙矿区长城二矿1301N工作面浅埋极近距离老空区下开采撤面支护的难题,采取了煤机自割回撤通道,提前下卧工作面层位,托顶煤,人为增加顶板高度.采用以高预应力锚索+注浆+钢丝绳+抬棚为核心的支护技术.通过在支架顶梁超前铺金属菱形网、使用注浆锚索加固老空区破碎顶板、安设倾向钢丝绳实现整体柔性支护、每架敷设抬棚被动加固等施工方案,实现了回撤通道的支护安全.矿压观测表明,主动+被动支护,刚性+柔性支护的设计方案有效地控制了极近距离老空区下撤面切眼变形,保证了支架撤除期间的安全,实现了1个月完成工作面
厚硬基本顶综放工作面开采强度高、基本顶厚度大,区段煤柱的稳定性直接影响着巷道的安全稳定,针对这一影响因素,采用理论分析、数值模拟的方法计算分析沿空巷道的覆岩结构特征及应力位移变化情况,确定合理煤柱宽度.结果 表明:厚硬基本顶主要破断方式为两端拉断作用下破坏,计算得到巷道煤柱的留设宽度为7.5 m以上,分析了不同宽度煤柱下的垂直应力及形变量,最终确定煤柱合理留设宽度应为8m.
为了解决地下水作用下人工冻结壁交圈时间增加甚至无法交圈的工程问题,考虑水流与传热的相互作用.拟在冻结管的上游位置增加1排冻结管对冻结方案进行优化设计,采用COMSOL分析软件,建立热流耦合模型,对优化后的冻结方案展开研究,分析在不同的地下水流速下,增加的冻结管与井筒中心距离的不同,冻结温度场的发展变化规律.结果 发现:增加的冻结管与井筒中心的距离越远,冻结壁交圈时间越短,上游冻结壁的厚度越厚.
针对千米深井易自燃煤层综放工作面沿空巷道围岩应力高、变形量大、漏风严重、瓦斯易超限等难题,分析了巷道变形破坏及瓦斯超限机理;在此基础上,提出高强高预紧力锚杆(索)+W宽钢带的大断面沿空巷道围岩强化支护技术.与原方案相比,该支护方案能够有效提高围岩整体刚度、减小巷道变形量和塑性区发育范围.现场工业性试验表明,采用高强高预紧力锚杆(索)+W宽钢带支护技术,巷道整体变形量小、瓦斯超限现象消失,有效保障了工作面的安全回采.
针对深部条带开采覆岩具有富水、岩石电性差异小、数据解释难度高的问题,基于并行电法多方法的综合分析优势,对深部条带开采覆岩破坏特征进行立体探测、定量评价.分析了条带开采覆岩破坏带的电性特征,讨论了适用于深部条带开采孔间并行电法测试的理论准则,对条带开采后形成的“上两带”及“侧三带”进行定量评价.得到结论:覆岩“上两带”及残留煤柱“侧三带”视电阻率剖面形态因采动破坏程度的不同,由规则变为不规则,连续性变差,通过构建孔间岩体电场性质差异图像,其形态突变和数值界面可作为判定覆岩“上两带”及“侧三带”发育范围的依据
新疆戈壁滩地表一般为戈壁、丘陵地貌,地形差异大,砾石区速度、厚度变化大,使得施工难度增加,难以取得高信噪比的资料;并且地下构造复杂,地下资料成像困难,最终成果无法满足对煤矿的生产指导.为解决这些问题,针对新疆哈密某矿开展精细三维地震勘探,使用可控震源,坚持三高(高信噪比、高保真、高分辨率)原则,选取合理采集参数、处理流程以及精细解释方法,提高资料采集品质、处理成果,最终地震成果与采掘对比揭露准确率明显提高,为矿区后续工作面的合理布局以及安全开采提供可靠依据.
以东风煤矿为工程背景,采用数值模拟方法对3#煤、4#煤的掘进过程进行模拟,揭示了上、下层采空区围岩的裂隙发育特征、位移及内力变化规律,结果表明:3#煤、4#煤采空区上覆围岩沉降最大值均位于采空区中心偏上山位置,偏移中心距离与煤层倾角有关;下层煤层开挖会引起上层煤围岩的二次垮落,且垮落下的岩体增加了下层采空区顶板的变形,4#煤顶板为变形最大部位,煤层开采完成后,3#煤、4#煤的采区中部顶板、3#煤采区的两端存在大范围塑性区,为岩体薄弱位置;地表靠近煤层上山开采部位出现局部隆起,隆起值随着开挖面的接近而增加.