特厚煤层坚硬顶板水力压裂控制技术研究 被引量：38

1

作者 刘文静 李刚 +2 位作者 梁少剑 杨琛 贺斌雷 《煤炭工程》 北大核心 2021年第11期67-72,共6页

为了解决了矿井特厚煤层坚硬顶板岩层高应力集中及冲击地压的难题,采用特厚坚硬顶板水力压裂施工工艺,在彬长矿区孟村煤矿401101工作面采用水力压裂技术进行压裂现场试验,通过理论和现场监测等多种手段对压裂孔应力场进行了综合分析。... 为了解决了矿井特厚煤层坚硬顶板岩层高应力集中及冲击地压的难题,采用特厚坚硬顶板水力压裂施工工艺,在彬长矿区孟村煤矿401101工作面采用水力压裂技术进行压裂现场试验,通过理论和现场监测等多种手段对压裂孔应力场进行了综合分析。结果表明:钻孔孔壁在压裂位置处都有不同程度的破坏,产生斜切、纵向和横向三种裂隙,压裂后孔间岩层裂隙在最小水平应力方向上能较好地贯穿,在垂向上老顶压裂效果可观;工作面进入水力预裂区域后高级别能量微震事件频次占比显著降低,微震事件逐渐由工作面后方转移向工作面前方;工作面推进至高压水预裂区范围后,端头范围内顶板垮落充分,支架工作阻力峰值和增载系数普遍较未压裂区增大,支架的空载和漏失率降低。表明顶板水力压裂技术工艺可以有效为特厚煤层坚硬顶板卸压控制提供有力技术支持。 展开更多

关键词 特厚煤层 坚硬顶板 水力压裂 应力集中 冲击地压 顶板卸压

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厚煤层沿空巷道贯通阶段冲击地压防控技术 被引量：7

2

作者 杨琛 赵玉桃 +2 位作者 李强 张明禄 梁少剑 《陕西煤炭》 2022年第2期58-62,共5页

崔木煤矿所采煤层具有冲击倾向性,21306机巷在沿空掘进时冲击现象频繁发生,贯通阶段发生多起大能量微震事件。针对该问题,通过对贯通阶段的冲击影响因素进行分析确定了主控因素,并采用数值模拟的方式分析了贯通阶段的应力分布情况,制定... 崔木煤矿所采煤层具有冲击倾向性,21306机巷在沿空掘进时冲击现象频繁发生,贯通阶段发生多起大能量微震事件。针对该问题,通过对贯通阶段的冲击影响因素进行分析确定了主控因素,并采用数值模拟的方式分析了贯通阶段的应力分布情况,制定了贯通阶段的冲击地压防治方案。采用微震监测系统作为区域监测手段,并在迎头及帮部进行钻屑法监测,同时实施大直径长钻孔卸压,并对贯通时期的人员及物料管理制定了防护措施。结果表明,贯通阶段加强冲击地压监测能够更为精确的掌握冲击危险的分布情况,而采用大直径长钻孔卸压方法,强化了卸压程度,同时降低了迎头卸压作业的劳动强度,降低了冲击地压发生危险,实现了21306机巷的安全贯通。 展开更多

关键词 冲击地压 沿空巷道 巷道贯通 大直径长钻孔卸压 防冲措施

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重复采动区域煤层顶板含水层的富水性评价 被引量：4

3

作者 樊敏 梁少剑 刘美乐 《黑龙江科技大学学报》 2021年第4期411-415,共5页

针对近距离煤层重复采动区域下组煤回采后导水断裂带发育高度增加、矿井面临顶板水害威胁的问题,选取含水层砂岩厚度、砂岩厚度与含水层厚度比、岩芯采取率、褶皱分维值、导水断裂带波及洛河组含水层厚度作为主控因素,利用多源地学信息... 针对近距离煤层重复采动区域下组煤回采后导水断裂带发育高度增加、矿井面临顶板水害威胁的问题,选取含水层砂岩厚度、砂岩厚度与含水层厚度比、岩芯采取率、褶皱分维值、导水断裂带波及洛河组含水层厚度作为主控因素,利用多源地学信息融合方法及富水性指数法建立富水性评价模型。结果表明:该评价模型将重复采动区域内洛河组含水层划分为弱富水区、中等富水区、强富水区;将富水性分区结果与矿井4-1号煤工作面开采时异常涌水位置叠加,矿井多个工作面的异常涌水位置均位于强富水区及其周边,评价结果与实际情况相符。 展开更多

关键词 煤层 巨厚砂岩含水层 富水性评价 洛河组

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基于工作面尺度改造的近距离厚煤层安全开采

4

作者 梁少剑 杨琛 +4 位作者 张建忠 岳东 赵玉桃 刘猛 彭庆生 《陕西煤炭》 2023年第3期93-98,共6页

针对下石节煤矿近距离采空区下综放工作面受冲击地压影响造成回采巷道严重变形的问题,采用理论分析方法,从工作面布置、设备对接工艺和支护参数设计角度,进行综放工作面尺度改造实践。改造技术方案包括扩面改造技术和缩面改造,并针对2... 针对下石节煤矿近距离采空区下综放工作面受冲击地压影响造成回采巷道严重变形的问题,采用理论分析方法,从工作面布置、设备对接工艺和支护参数设计角度,进行综放工作面尺度改造实践。改造技术方案包括扩面改造技术和缩面改造,并针对2种方案从动压、水、火、瓦斯等灾害危险性及经济效益方面开展了安全性和经济性对比分析。研究认为,采用扩面改造技术,重新布置后工作面倾向长度延长了72 m,其中一条巷道位于采空区下方应力降低区,可达到工作面安全生产的目的,同时兼顾提高工作面煤炭资源回收率。该研究为类似近距离厚煤层综放开采面临冲击地压问题时的工作面布局提供了一定的借鉴。 展开更多

关键词 近距离厚煤层 回采巷道 缩面改造 扩面改造 安全开采

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复合采空区缷压瓦斯抽采技术研究 被引量：2

5

作者 刘文静 杨琛 +6 位作者 贺斌雷 霍小泉 王新堂 赵玉桃 梁少剑 蒋上荣 李刚 《太原科技大学学报》 2022年第4期300-306,共7页

针对在上煤层开采条件下,被保护层开采时,采动覆岩经历二次缷压后瓦斯涌出量大、上煤层采空区高浓瓦斯下渗等关键问题,以铜川下石节煤矿为工程背景,采用理论计算及实验室相似模拟研究。研究在上煤层开采条件下,被保护层开采时覆岩裂隙... 针对在上煤层开采条件下,被保护层开采时,采动覆岩经历二次缷压后瓦斯涌出量大、上煤层采空区高浓瓦斯下渗等关键问题,以铜川下石节煤矿为工程背景,采用理论计算及实验室相似模拟研究。研究在上煤层开采条件下,被保护层开采时覆岩裂隙演化规律、裂隙带发育高度、二次充分缷压后工作面瓦斯大量涌出规律、瓦斯治理方案设计及效果考察分析;在综合分析工作面瓦斯参数后,创新性的提出了近距离下煤层开采缷压瓦斯治理措施:由于保护层和被保护层夹层间距过小以及巷道局限性,本文创新性地提出利用回风顺槽70 m宽度的煤柱,在煤柱里面开设钻场,施工大直径定向钻孔到复合采空区进行缷压瓦斯抽采。考察缷压瓦斯治理效果分析表明,工作面回风流及支架间瓦斯浓度均在0.3%以下,保证了工作面的安全高效回采。 展开更多

关键词 缷压瓦斯 近距离煤层 裂隙演化 瓦斯抽采

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神南矿区侏罗纪特厚坚硬煤层注水试验研究 被引量：2

6

作者 王宏科 陈通 梁少剑 《煤炭技术》 北大核心 2017年第7期176-177,共2页

为有效解决神南矿区煤质坚硬致密而导致的开采难度大、机械化生产中产生大量粉尘这一技术难题,从理论上研究了煤层注水工艺及机理,分析了注水除尘机理及其影响因素。进行了现场钻孔静动压交替间歇性注水工程试验,通过注水前、后采取煤样... 为有效解决神南矿区煤质坚硬致密而导致的开采难度大、机械化生产中产生大量粉尘这一技术难题,从理论上研究了煤层注水工艺及机理,分析了注水除尘机理及其影响因素。进行了现场钻孔静动压交替间歇性注水工程试验,通过注水前、后采取煤样,研究分析了神南矿区5^(-2)煤层煤体可注性和煤层强度变化规律,为陕北侏罗纪中厚坚硬煤层的安全开采提供借鉴意义。 展开更多

关键词 硬质煤层 注水 效果分析

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建北煤矿地质构造发育规律 被引量：1

7

作者 成龙 闫嘉平 梁少剑 《区域治理》 2018年第14期196-196,206,共2页

通过对建北煤矿多年勘探和近些年生产中获得的大量地质资料的分析和研究,得出该矿地质构造以褶皱为主,其展布具有双向交织的特征,其发生和发展具明显的继承性.

关键词 地质构造 发育规律 褶皱 断层

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低渗煤层水力割缝钻孔抽采影响半径 被引量：6

8

作者 邓广哲 刘文静 +3 位作者 李刚 贺斌雷 杨琛 梁少剑 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期619-628,共10页

为了研究低透气性煤层超高压水力割缝钻孔瓦斯抽采半径的影响因素,以彬长矿区孟村矿401102工作面4#低渗煤层为研究对象,通过理论分析建立超高压水力割缝钻孔的裂隙扩展-渗流模型,分析水力割缝钻孔塑性区宽度及高压水的渗流范围。采用COM... 为了研究低透气性煤层超高压水力割缝钻孔瓦斯抽采半径的影响因素,以彬长矿区孟村矿401102工作面4#低渗煤层为研究对象,通过理论分析建立超高压水力割缝钻孔的裂隙扩展-渗流模型,分析水力割缝钻孔塑性区宽度及高压水的渗流范围。采用COMSOL Multiphysics多场耦合软件进行数值模拟,选取割缝半径、抽采时间、瓦斯压力、渗透率作为主要影响因素,分析不同影响因素条件下瓦斯抽采半径的变化规律,并进行现场测试试验,检验数值模拟的合理性。结果表明:水力割缝钻孔的瓦斯抽采影响范围主要为四周煤体破裂产生的次生裂隙及高压水经过次生裂隙渗流的影响范围;割缝半径、渗透率、抽采时间、瓦斯压力的变化对瓦斯抽采半径有显著影响,且随着影响因素逐渐增大,瓦斯抽采半径均呈现逐渐增大的趋势;割缝钻孔瓦斯抽采半径与各影响因素之间均呈现一种对数函数的关系;通过现场测试超高压水力割缝瓦斯抽采影响半径约为4~5 m,与数值模拟的结论基本保持一致。 展开更多

关键词 卸压增透 渗流机制 裂隙演化 瓦斯压力范围 抽采影响半径

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高灵敏度地下水流速流向观测系统在地质灾害监测预警领域的应用 被引量：3

9

作者 薛卫峰 黄克军 +4 位作者 冀瑞君 刘美乐 梁少剑 张严静 冯洁 《陕西煤炭》 2020年第S01期149-153,共5页

陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,... 陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,测量灵敏度高,无测量下限,该系统分为单孔测量版和群孔监测版。可以应用于水文地质勘查、开采活动中重大水体监测、突水溃沙灾害监测预警、滑坡灾害监测预警等多个跟地下水体相关的测量、监测、预警领域。 展开更多

关键词 显微成像 流速 流向 粒子跟踪测速

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董东煤矿矿井充水因素分析及水害防治 被引量：2

10

作者 梁少剑 薛卫峰 刘美乐 《陕西煤炭》 2020年第S01期189-193,共5页

针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两... 针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两层煤开采的主要水害类型及充水通道,对两层煤底板奥灰水带压开采进行了评价,并提出相应的防治措施。 展开更多

关键词 董东煤矿 充水条件 底板破坏带 水害防治

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磁处理对注浆用黏土浆液的改性作用

11

作者 薛卫峰 王苏健 +4 位作者 邓增社 黄克军 韩磊 冀瑞君 梁少剑 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期117-123,共7页

对黏土浆液进行磁化处理,研究磁化处理后黏土浆液的黏度、密度、pH值、电导率、析水率、结石率及抗渗性等物理性质变化特征。磁处理后,黏土浆液密度、黏度、析水率均减小,pH值、电导率、结石率增大,黏土浆液的析水率与结石率的改善效果... 对黏土浆液进行磁化处理,研究磁化处理后黏土浆液的黏度、密度、pH值、电导率、析水率、结石率及抗渗性等物理性质变化特征。磁处理后,黏土浆液密度、黏度、析水率均减小,pH值、电导率、结石率增大,黏土浆液的析水率与结石率的改善效果随磁化时间的增长而增大,磁处理改善了浆液的流变性能,磁化后黏土浆液固结体的抗渗性能较未磁化黏土浆液固结体抗渗性能有了大幅提高。黏土浆液经磁化后Zeta电位值、pH值增大,使得其分散程度提高,从而降低了析水率,提高了结石率,同等质量黏土浆液抗渗性能的提高得益于磁处理后黏土浆液结石率的大幅增加,而其黏度的降低,是因磁处理后黏土浆液颗粒间有较强的排斥力导致。 展开更多

关键词 磁处理 黏土浆液 改性 结石率 抗渗性能

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