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  • 水力造穴卸压增透技术在底板岩巷中的应用研究2020年第7期

    作者:张俊伟

    单位:(平煤股份勘探工程处,河南省平顶山市,467200)

    摘 要 为了解决高瓦斯、低渗透性煤体瓦斯抽采难度大、煤巷掘进缓慢的问题,通过理论分析和现场试验的方法,研究了水力造穴卸压增透技术在煤巷底抽巷的应用效果。试验结果表明:水力造穴钻孔在煤体内制造孔洞,对煤体可起到卸压增透的效果,相对普通穿层钻孔,初始瓦斯抽采浓度增加了30%,瓦斯抽采浓度衰减到30%以下,时间减缓了10 d左右;钻孔影响半径由1.5 m扩大到3 m,增长了1倍,岩巷治理进度由每月50 m左右提高到80 m左右,提高了60%;掩护煤巷掘进速度从每月120 m提高到每月150 m,提高了25%。

    关键词 水力造穴 卸压增透 瓦斯抽采浓度 掘进速度

  • 低渗突出煤层瓦斯赋存规律及孔隙特征研究2020年第7期

    作者:杜海刚1,3 宋建伟2 杨军伟1 彭英华2 翟文杰2

    单位:(1.六盘水师范学院矿业与土木工程学院,贵州省六盘水市,553004;2.贵州五轮山煤业有限公司,贵州省毕节市,551700;3.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东省青岛市,266590)

    摘 要 针对五轮山煤矿区域瓦斯治理效果不理想、采掘工程严重滞后的问题,统计分析了现采8号煤层已采和待采工作面的瓦斯赋存规律,并采用压汞及电镜表征待采工作面切眼、中部、停采线煤样的孔隙特征,为区域防突措施的设计和施工提供基础参数。结果表明:矿井瓦斯含量的赋存规律为北部高、南部低,中部、中深部高,浅部和深部低;影响煤层瓦斯赋存的首要因素为岩浆热演化作用,煤的变质程度升高,不仅增大了瓦斯的生成量,同时体积和比表面积占比很高的微孔存在增加了煤层瓦斯的吸附能力;对于8号煤层的工作面而言,相邻工作面的瓦斯含量具有相似的变化规律,总体趋势为停采线至切眼的走向方向瓦斯含量在平均值上下起伏,总体呈下降趋势。其影响因素主要为高程差和停采线端的煤体变质程度略高所致。

    关键词 瓦斯赋存 影响因素 孔隙特征 区域防突措施 瓦斯含量

  • 上湾煤矿8.8 m超大采高工作面漏风管控技术实践2020年第7期

    作者:吴海旭

    单位:(国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017209)

    摘 要 基于上湾煤矿8.8 m大采高工作面的煤层赋存条件,对开采工艺对采空区漏风的影响因素进行了分析,利用示踪气体六氟化硫对工作面井上下漏风规律进行了测定分析。采取了优化通风系统、预防性区域注浆、回填堵漏等漏风管控措施,有效降低了向采空区漏入的风量,确保了工作面的安全开采。同时也为该盘区接续工作面的漏风管控工作提供了技术依据和参考。

    关键词 超大采高 漏风 示踪气体 区域性注浆 地表回填

  • 中压水力割缝增透技术研究与应用2020年第7期

    作者:张安东

    单位:(淮河能源集团煤业分公司地质勘探工程处,安徽省淮南市,232052)

    摘 要 中压水力割缝是利用25~35 MPa水射流对煤体进行切割、冲刷,改变钻孔周边煤体的应力分布,扩大煤体裂隙,实现对煤体的卸压增透。通过在丁集矿1351(1)运输底抽巷进行应用,与邻近巷道进行同条件效果对比,效果考察分析表明,中压水力割缝平均单孔出煤量是静压水冲孔的2.5倍,中压水力割缝后单元抽采浓度是静压水冲孔的1.6倍,计算百孔抽采纯量是静压水冲孔的2.2倍,增透效果良好,抽采效果提升明显。

    关键词 中压水力割缝 水射流 抽采效果 丁集矿

  • 基于微震监测的综采面冲击地压防治技术研究2020年第6期

    作者:石超弘 丁国利 苏士杰 于辉华 刘晨阳 姚 锐

    单位:(中天合创能源有限责任公司煤炭分公司葫芦素煤矿,内蒙古鄂尔多斯市,017399)

    摘 要 针对21103工作面推进过程中临空巷道矿压显现剧烈、冲击危险性高的问题,采用ARAMIS M/E微震监测设备对21103工作面进行长期监测。监测结果得出:微震能量与推进度变化曲线局部空白包络的形成趋势可以作为判定大能量事件或冲击地压事件发生的依据。微震频次及释放能量曲线在21103回风巷煤柱区出现波峰、波谷两种极端状态,74%以上的微震事件发生在超前工作面0~300 m,释放能量为微震事件总能量的90%以上;21103回风巷呈现出宏观上围岩破碎、大变形,微观上微震各能级事件丛集现象。针对21103回风巷设计采用由上至下分源治理措施,降低了21103回风巷冲击危险程度,确保了21103工作面的安全回采。

    关键词 微震监测 空白包络 冲击地压 分源治理 冲击危险程度

  • “两堵一注”带压封孔工艺在龙门峡南煤矿的研究与应用2020年第6期

    作者:肖 乔1 余晓康2 冯康武1 李林松2 孙 臣1 刘 阳2

    单位:(1.中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市沙坪坝区,400037;2.华蓥山煤业股份有限公司龙门峡南煤矿,四川省广安市,409800)

    摘 要 为了解决龙门峡南煤矿瓦斯抽采钻孔瓦斯抽采浓度低、衰减速度快等问题,采用了“两堵一注”带压封孔新工艺取代矿井传统水泥浆液封孔工艺,并根据矿井实际情况对新工艺进行了改良升级。通过现场试验,将两种封孔工艺的瓦斯抽采效果进行对比,结果表明:“两堵一注”带压封孔工艺具有较好的封孔效果,顺层钻孔单孔瓦斯抽采浓度较矿井传统封孔提高约25%,穿层钻孔层单孔瓦斯抽采浓度提高约10%,并在一定程度上减慢了瓦斯抽采浓度的衰减速率,有效提高了矿井瓦斯抽采能力。

    关键词 瓦斯抽采 “两堵一注”封孔工艺 水泥浆液封孔工艺 抽采效果

  • 付村煤矿综掘通风除尘参数优化及风流-粉尘运移规律研究2020年第6期

    作者:牟国礼1 郭英俊2 李 强1 芮 君3

    单位:(1.枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司,山东省济宁市,277605;2.山东省煤矿机电装备安全检测中心,山东省枣庄市,277100;3.山东科技大学安全与环境工程学院,山东省青岛市,266590)

    摘 要 为了解决付村煤矿综掘面粉尘浓度高的问题,结合综掘工作面产尘特点,依据长压短抽式通风原理,利用FLUENT模拟软件,对长压短抽式通风系统参数进行数值模拟分析,最终确定了压风口距掘进头20 m、抽风口距掘进头3 m、压抽比为1.15∶1(即压风量为500 m3/min、抽风量为436 m3/min)时为最佳通风方案,此时形成的风流场效果最佳;在此基础上,开展气体-粉尘颗粒两相流数值仿真模拟。结果表明:综掘面长压短抽配风条件下,掘进头附近区域的粉尘浓度较高,粉尘浓度在300 mg/m3以上,沿程逐渐降低,绝大部分粉尘集中在掘进头至抽风口的范围内,可以最大程度地将粉尘排到工作面外,减少粉尘危害,保障矿工职业健康与安全生产。

    关键词 综掘工作面 长压短抽式通风 粉尘防治 数值模拟

  • 区域性矿山应急救援体系构建研究现状与发展趋势2020年第5期

    作者:陈益能1 杨伟1 张铎2

    单位:(1.四川芙蓉集团实业有限责任公司救护消防大队,四川省宜宾市,644000;2.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西省西安市,710054)

    摘 要 对我国区域性矿山应急救援体系建设现状及存在的问题进行了分析,并着重从区域性矿山应急救援管理体制、组织建设体系、技术支持体系、装备保障体系、信息通信系统、培训及演练体系等方面进行了构建及探讨,提出适应我国矿山当前新形势下的区域矿山应急救援体系构建思路,旨在提高我国政府及矿山企业应对各种矿井突发灾害事件的能力。

    关键词 矿山救援 安全生产 应急救援 体系构建

  • 我国煤矿安全生产70年经验成效、形势分析及展望2020年第5期

    作者:冯宇峰1 李惠云2 杜龙龙1 李艳强1

    单位:(1.应急管理部信息研究院,北京市朝阳区,100029;2.中国煤炭建设协会,北京市东城区,100013)

    摘 要 从经济社会和煤炭行业发展视角,系统全面地阐述了新中国成立70年来我国煤矿安全生产发展历程和取得的经验成效,分析当前我国煤矿安全生产面临的形势和存在的问题,并基于此对新时代煤矿安全生产工作进行了展望。研究结果表明,我国煤矿安全生产总体上经历了低位运行、异常高峰、持续恶化、高位波动和稳定下降5个时期,所取得的历史性成就主要得益于体制机制的日趋完善、法律法规的逐步健全、产业结构的持续优化、灾害治理的深入推进、科技装备的快速发展和安全基础的不断夯实。运用数据对比等方式分析了我国煤矿灾害、宏观经济、违法违规行为、小煤矿淘汰退出、从业人员素质、煤矿安全监管等方面存在的深层次问题;得出我国煤矿安全生产形势仍然严峻,新时代煤矿安全生产工作应以全面推进煤矿安全治理体系和治理能力现代化为总抓手的结论。

    关键词 煤矿安全生产 发展历程 经验成效 形势 治理体系

  • 葫芦素煤矿超长距离局部通风技术研究及应用2020年第5期

    作者:王利京

    单位:(中国中煤能源集团有限公司,北京市朝阳区,100120)

    摘 要 根据葫芦素煤矿21204工作面主回风巷超长距离局部通风的需要,对局部通风系统进行了改造,采用大功率对旋局部通风机和高强度拉链式柔性阻燃风筒,并配以钢制风筒倒换器和风筒泄压装置,实现了5000 m单巷掘进直接供风。现场实测表明,单巷掘进供风距离由2770 m增至5008 m,风量和风速都降低了约38%,温度增高约2.0℃,瓦斯浓度保持为0.02%,所有指标参数均满足安全生产要求。采用超长距离局部通风的单巷掘进技术取得了显著的经济与社会效益,可在矿井所在蒙陕矿区推广应用。

    关键词 局部通风 单巷掘进 超长距离 风筒泄压

  • 井下回采工作面呼吸性粉尘危害现状及防治对策2020年第4期

    作者:佟林全 王雪涛 徐 洋 李静芸

    单位:(国家卫生健康委职业安全卫生研究中心职业卫生评价中心,北京市门头沟区,102300)

    摘 要为了掌握我国井工煤矿粉尘危害程度及防降尘技术的应用情况,对全国13个省市98家井工煤矿回采工作面呼吸性粉尘通过定点短时间采样法进行采集,分析了呼吸性粉尘样品928例,对其中29家井工煤矿回采工作面粉尘防治技术应用情况进行了调研。经过分析、统计后发现:458例样品检测结果超过5 mg/m3,超标率为49.35%;29个煤矿中进行煤层注水的有17个,占总数的58.6%;实现采煤机组内外高压喷雾的有7个,占总数的26.9%;采用降柱、移架自动喷雾的有14个,占总数的63.6%;采用放煤自动喷雾的有9个,占总数的64.3%;采用自动净化水幕的有12个,占总数的41.4%;采用转载点自动喷雾的有3个,占总数的10.3%。结果表明:井工煤矿呼吸性粉尘危害严重,综合防降尘技术措施未得到广泛应用,在防降尘技术措施方面仍需进行深入研究。

    关键词 回采工作面 呼吸性粉尘 防降尘技术 危害现状 对策建议

  • 近距离突出煤层群首采面瓦斯综合治理技术应用2020年第4期

    作者:黄 鹤1,2

    单位:(1. 煤科集团沈阳研究院有限公司,辽宁省抚顺市,113122; 2. 煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁省抚顺市,113122)

    摘 要针对依兰三矿极复杂地质条件下近距离突出煤层群开采时面临的瓦斯突出和回采工作面瓦斯超限、自然发火等问题,从保护层开采影响范围、开采后的残余瓦斯压力、回采面瓦斯涌出量、煤层自然发火角度分析了各煤层开采顺序,确定了首采面布置在上1煤层,从上至下依次开采较为合理。回采前确定采用千米定向钻机预抽中煤层巷道区域瓦斯+中煤层穿层钻孔预抽上1煤层条带瓦斯的区域消突方法;回采期间工作面采用高位钻孔+顺层钻孔的瓦斯治理方法,从而实现卸压抽采、条带消突预抽、实施防灭火工程等。采用以上瓦斯治理方法能够有效解决工作面瓦斯超限,达到了区域消突的目的,千米钻机长钻孔钻孔抽放浓度维持在80%以上,回风流瓦斯体积分数基本稳定在0.4%以下。

    关键词 极复杂地质条件 近距离突出煤层群 区域防突 瓦斯综合治理

  • 基于模糊变权模型的煤矿井下瓦斯环境评价研究2020年第4期

    作者:董怡静

    单位:(煤炭科学技术研究院有限公司,北京市朝阳区,100013)

    摘 要为了解决目前煤矿井下关于瓦斯环境安全管理存在单因素 “一刀切”的问题,掌握多因素存在相互耦合相互影响的关系,在煤矿井下瓦斯环境安全的基础上,构建了煤矿井下瓦斯环境安全评价的数学评价方法和准则。该方法充分考虑瓦斯环境安全评价指标,根据模糊数学提出了层次分析法、变权理论的综合评价方法,从煤与瓦斯突出、瓦斯中有毒有害气体浓度、瓦斯爆炸3个方面提出9个评价指标,对各个评价指标参照国内相关煤炭行业的规范标准进行量化处理,从而得到各指标合理取值范围,建立了指标评价矩阵并确定指标初始权重。根据实际情况调高 “差”指标权重,同时调低“好”指标权重,使之更符合实际。最终采用最大隶属度作为评定准则,确定安全等级,并采用实例验证了评价方法的合理性和准确性。

    关键词 煤矿 瓦斯环境 安全评价 层次分析法 变权理论

  • CO2气相压裂增透技术在王庄煤矿的应用2020年第3期

    作者:薛志兴

    单位:(山西潞安矿业(集团)有限责任公司王庄煤矿,山西省长治市,046031)

    摘 要 针对王庄煤矿540回风大巷一掘进面煤层透气性较差、煤层瓦斯难以抽放的特点,采用CO2高能气体预裂增透技术对该工作面进行了CO2气相压裂增透技术试验。试验结果表明,预裂后防突指标快速下降,工作面响煤炮现象明显减少,工作面割煤循环时间缩短,抽采效果显著提高,抽采效率提高了1倍,单孔平均抽采纯量提高2.4倍,单孔最大抽采纯量提高5.8倍,抽采达标时间明显缩减。

    关键词 CO2气相压裂 瓦斯抽采 难抽采煤层 煤层增透

  • 五阳煤矿7607综采工作面综合灭火措施2020年第3期

    作者:张志晶1 孟龙川2 杜珮颖2

    单位:(1.山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿,山西省长治市,046200;2.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京市海淀区,100083)

    摘 要 对五阳煤矿7607综采工作面火势进行了分析,计算出7607工作面火势的燃煤当量,从而制定火区的救灾方案。详细介绍了如何进行火区封闭及惰化,包括从地表施工钻孔注水、注氮,高抽巷抽采系统和封闭窒息等多重防灭火技术,结果表明,该综采工作面的灭火措施效果良好。

    关键词 综采面 高抽巷抽采系统 钻孔注水 注氮 封闭窒息

  • 松软煤层宽煤柱沿空巷道高应力显现规律及机理研究2020年第3期

    作者:韩少勇

    单位:(重庆市綦江区藻渡煤矿有限公司,重庆市綦江区,401437)

    摘 要 结合藻渡煤矿N2103工作面发生的高应力显现规律,分析了高应力与工作面采动之间的联系;综合钻屑法和数值模拟法,共同分析了采动应力的影响区域,认为巷道经历的实体煤掘进阶段、极限平衡区阶段和采空区阶段3个阶段中,应力集中由超前支承压力和侧向支承压力共同作用;结合工程实践分析,造成高应力显现的力源主要来自于采空区侧向和超前采动应力的叠加影响,还受到工作面上方顶板的运移、垮断影响。基于理论分析及现场实测结论分析可知,藻渡煤矿N2103工作面回风巷动压载荷是由超前开采动应力、采空区侧向应力形成的宽煤柱弹性区的集中静载荷和采空区边缘覆岩活动引发的集中动载荷叠加而成。

    关键词 高应力显现 采动应力 动压影响因素 数值模拟

  • 浅埋煤层工作面突水溃沙风险评价及防治技术研究2020年第2期

    作者:吕情绪1 李 鹏1 许 峰2,3

    单位:(1.神东煤炭集团公司神东煤炭技术研究院,陕西省神木县,719315;2.煤炭科学研究总院,北京市朝阳区,100013;3.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710054)

    摘 要 在突水溃沙灾害发生条件分析的基础上,选取了饱水沙层厚度、有效隔水层厚度以及采厚作为突水溃沙风险评价关键指标,采用AHP法确定了各指标权重,提出基于ArcGIS平台融合的突水溃沙风险评价模型,确定了突水溃沙风险评价4级分区。以神东矿区哈拉沟煤矿22206工作面为例,进行了突水溃沙风险分区,结果显示,突水溃沙高风险区位于三元沟过沟地段,并提出工作面突水溃沙防治思路及关键技术。

    关键词 浅埋深 薄基岩 突水溃沙 风险评价 神东矿区

  • 复杂条件下综放工作面煤自燃防治技术研究2020年第2期

    作者:赵 强 周玉金

    单位:(内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司,内蒙古自治区鄂尔多斯市,010321)

    摘 要 蒙泰不连沟煤业F6209工作面由于地表裂隙导通工作面,存在地表向采空区持续漏风的问题,工作面在末采回撤期间,由于设备及工艺影响,推采缓慢,导致采空区遗煤大面积氧化,采空区CO和瓦斯浓度持续升高,严重影响工作面的设备回撤及安全封闭,在矿上采用采空区注氮、喷洒阻化剂等常规防灭火方法效果不理想的情况下,加之地表回填工程量大、周期长,治理方法为首先通过漏风及遗煤分布判断采空区发火范围,再在划定区域打设检测钻孔分析,之后通过相邻工作面巷道向采空区打设深部钻孔,通过钻孔向火区大量注入普瑞特防灭火材料覆盖遗煤区域,对氧化遗煤进行隔氧冷却。最终,工作面气体及采空区遗煤氧化得到很好控制,设备全部安全回撤。

    关键词 地表漏风 采空区 煤炭自燃 普瑞特防灭火材料

  • 水力造穴增透技术在余吾煤业的应用2020年第2期

    作者:李 云

    单位:(山西潞安集团余吾煤业公司,山西省长治市,046103)

    摘 要 余吾煤业所采的3#煤层具有低透气性、瓦斯含量高等特点,为提高顺层钻孔的抽采效率,缩短抽采达标时间,开展了水力造穴增透技术应用。先后对钻孔间距、造穴布置形式、造穴工序、配套设备进行了改进,建立了视频监控煤量验收机制,形成了一套适合余吾煤业的水力造穴技术参数。8个推广地点的应用证明,水力造穴增透技术可大幅度提升巷道钻孔的成孔深度、瓦斯抽采浓度、万米抽采量,实现了高瓦斯煤层的高效抽采。

    关键词 水力造穴 增透技术 顺层钻孔 透气性 抽采效率 成孔深度 抽采瓦斯浓度

  • 祁南矿顺层钻孔抽采半径测定2020年第1期

    作者:彭英健 董川龙

    单位:(山西大同大学煤炭工程学院,山西省大同市,037003)

    摘 要 通过对淮北矿区突出矿井祁南矿顺层抽采半径的现场测定,对已有测定方法的缺陷进行了改进,优化了钻孔设计,并对测定结果进行了分析。7#煤层现场测定结果为:在t=46 d时,确定抽采半径为3.3 m

    关键词 瓦斯抽采 抽采半径 抽采率 极限抽采时间