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保护层连续卸压开采消突效果工程实践应用
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作者 李广培 贾江涛 +3 位作者 程海燕 郭长亮 王子龙 王向东 《山西焦煤科技》 2020年第9期35-40,共6页
保护层开采是近距离煤层群煤与瓦斯突出矿井区域防突措施中最经济有效的方法之一。因此,为解决沙曲矿煤层群煤与瓦斯突出灾害威胁难题,通过对沙曲一矿二采区2201和2202保护层工作面采取无煤柱沿空留巷的连续卸压开采方式,并同时抽采被... 保护层开采是近距离煤层群煤与瓦斯突出矿井区域防突措施中最经济有效的方法之一。因此,为解决沙曲矿煤层群煤与瓦斯突出灾害威胁难题,通过对沙曲一矿二采区2201和2202保护层工作面采取无煤柱沿空留巷的连续卸压开采方式,并同时抽采被保护层3#、4#具有煤与瓦斯突出危险性煤层瓦斯,进而实现被保护层的大面积区域卸压消突。工程结果表明,通过对被保护层4209工作面掘进轨道巷和胶带巷,取得了良好的安全效果,验证了保护层连续卸压开采消突效果,为突出煤层群矿井的高效开采提供了有效的技术借鉴。 展开更多
关键词 近距离煤层群 保护层开采 瓦斯突出 底板采动破坏深度 瓦斯抽采效率 区域消突
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近水平中近距离煤层群煤与瓦斯协调开采技术研究 被引量:1
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作者 黄振飞 李生舟 刘军 《煤矿现代化》 2020年第3期1-4,共4页
以下峪口煤矿中近距离煤层群为研究对象,现场考察得出保护层保护卸压角,结合上保护层2#煤层赋存条件及灾害特点,对比选择密集顺层长钻孔抽采2#煤层采掘工作面,回采巷沿空充填留巷施工下向孔抽采下伏被保护层卸压瓦斯区域防突的开采方案... 以下峪口煤矿中近距离煤层群为研究对象,现场考察得出保护层保护卸压角,结合上保护层2#煤层赋存条件及灾害特点,对比选择密集顺层长钻孔抽采2#煤层采掘工作面,回采巷沿空充填留巷施工下向孔抽采下伏被保护层卸压瓦斯区域防突的开采方案。现场考察了卸压瓦斯抽采与工作面的时空关系,数据表明,中近距离上保护层开采期间,采动影响能够有效卸压,提高被保护层的透气性,滞后保护层工作面24~42m为卸压瓦斯最活跃区域,卸压瓦斯抽采浓度高于10%的时间约2个月。 展开更多
关键词 中近距离煤层群 协调开采 保护范围 卸压瓦斯抽采 活跃区
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近距离突出煤层群水力冲孔卸压瓦斯抽采及效果评价研究 被引量:25
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作者 曹佐勇 王恩元 +6 位作者 何学秋 汪皓 刘泉霖 张光辉 罗飞 王聪 徐佑林 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期634-642,共9页
为高效评价近距离突出煤层群水力冲孔卸压瓦斯抽采效果,基于弹性力学、渗流力学和Klinkenberg效应等理论,建立了包含煤岩变形、瓦斯运移、孔隙率和渗透率演化数学方程的低透气性含瓦斯煤气固耦合模型,采用COMSOL Multiphysics数值模拟... 为高效评价近距离突出煤层群水力冲孔卸压瓦斯抽采效果,基于弹性力学、渗流力学和Klinkenberg效应等理论,建立了包含煤岩变形、瓦斯运移、孔隙率和渗透率演化数学方程的低透气性含瓦斯煤气固耦合模型,采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件模拟分析了近距离突出煤层群水力冲孔钻孔周围煤体瓦斯压力与孔径之间的时空演化规律;基于质量守恒定律建立了近距离突出煤层群瓦斯抽采有效影响半径理论计算公式,并在贵州盘江煤电集团公司松河煤矿进行了工程试验及应用。得到以下结论:1)水力冲孔后,近距离煤层群各煤层的瓦斯抽采变化规律基本同步,水力冲孔的孔洞半径越大,影响半径越大,瓦斯抽采效果越好;2)现场试验结果显示,水力冲孔显著地改善了煤层瓦斯卸压抽采效果,且距离水力冲孔的孔洞越近,增透与卸压效果越好,瓦斯抽采体积分数和流量越大,考察孔对比结果确定了松河煤矿水力冲孔卸压抽采70 d的有效影响半径为4~5 m;3)将现场数据代入近距离突出煤层群瓦斯抽采有效影响半径理论公式中,得到的结果与数值模拟结果近似表明该理论公式的可行性。研究结果对近距离低渗透煤层群的瓦斯治理及效果评价具有良好的指导意义。 展开更多
关键词 气固耦合模型 近距离煤层 水力冲孔 卸压瓦斯抽采 有效影响半径
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近距离煤层群重复采动下端面冒顶影响因素分析及防治 被引量:15
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作者 李强 吴桂义 孔德中 《工矿自动化》 北大核心 2021年第8期41-49,共9页
现有对于端面顶板冒漏的研究多针对单一煤层,而近距离煤层群开采下的端面顶板稳定性不同于单一煤层,在近距离煤层群开采过程中,由于相邻煤层间距较小,上位煤层开采后会使下位煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化,容易出现端面冒... 现有对于端面顶板冒漏的研究多针对单一煤层,而近距离煤层群开采下的端面顶板稳定性不同于单一煤层,在近距离煤层群开采过程中,由于相邻煤层间距较小,上位煤层开采后会使下位煤层开采区域的顶板结构和应力环境发生变化,容易出现端面冒顶、煤壁片帮和顶板压架等灾变问题。以发生过3次大范围冒顶事故的某矿井17101工作面为工程背景,根据煤壁、液压支架与端面顶板稳定性关系,建立了近距离煤层群重复采动下的“端面顶板-煤壁-支架”模型,确定了近距离煤层群重复采动下端面冒顶的影响因素主要为顶板-围岩强度、支架工作阻力、推进速度和端面距。利用UDEC模拟软件模拟不同影响因素对重复采动下端面冒顶的影响,得出以下结论:①重复采动过程中顶板与煤体都受到了损伤破坏,顶板与煤壁强度降低,容易出现支架前端顶板冒落,引发顶板冒落与煤壁片帮等灾害,顶板-围岩强度越大,顶板的稳定性越好。②液压支架工作阻力偏低是造成工作面端面冒顶的重要原因之一,液压支架工作阻力越大,端面顶板越稳定。③工作面推进速度对端面顶板稳定性具有明显的影响,工作面推进速度越慢,采场顶板下沉现象越严重。④端面距为端面冒顶的重要影响因素,端面冒顶与端面距呈线性相关,冒落高度随着端面距的增大而增加,端面距越小,端面顶板越稳定,但是端面距太小也会影响到工作面的正常开采,应根据实际情况来确定。针对4个主要影响因素,提出了重复采动下端面冒顶的防治措施,即增加顶板与围岩的强度、提高液压支架工作阻力、合理控制推进速度和减小端面距。上述防治措施可为近距离煤层群重复采动下端面冒顶提供有效的解决方法。 展开更多
关键词 近距离煤层群 重复采动 端面冒顶 顶板-围岩强度 支架工作阻力 工作面推进速度 端面距
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基于“三区联动”的近距离突出煤层群区域瓦斯治理技术体系研究 被引量:8
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作者 赵和平 王向东 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第9期138-142,共5页
近距离突出煤层群的有效治理有利于实现煤层群的安全高效开采,为此,将“三区联动”体系运用于近距离突出煤层群,旨在大幅度提高近距离突出煤层群的瓦斯治理效果和采掘效率。该体系将瓦斯治理过程划分为3个阶段,并将3个阶段放在不同的空... 近距离突出煤层群的有效治理有利于实现煤层群的安全高效开采,为此,将“三区联动”体系运用于近距离突出煤层群,旨在大幅度提高近距离突出煤层群的瓦斯治理效果和采掘效率。该体系将瓦斯治理过程划分为3个阶段,并将3个阶段放在不同的空间内实施的瓦斯治理技术体系,通过实时联动转换的方式实现瓦斯治理和采掘作业合理布局。在规划区实施地面井抽采用充足的时间尽可能多地抽采煤层瓦斯;在准备区根据条件不同采取区域定向钻孔瓦斯治理方式或者底抽巷+保护层瓦斯治理方式;生产区只需进行区域验证和高位钻孔抽采即可进行高效快速采掘作业。沙曲一号煤矿在向“三区联动”方式转型的过程中已经验证本方式可以大幅度提高瓦斯治理效果和采掘效率。 展开更多
关键词 近距离突出煤层群 三区联动 瓦斯抽采 定向钻孔 瓦斯治理
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近距离采空区下大断面切眼支护技术应用 被引量:2
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作者 高建军 《江西煤炭科技》 2024年第1期42-44,共3页
以9101采煤工作面为工程实例,该采面切眼跨度为8 m,且上覆为8^(#)煤层采空区及煤柱。切眼拟采用分次掘进方法施工,首先掘进巷道宽度4.5 m,后刷扩3.5 m;在掘进期间,通过探测切眼顶板与上覆8^(#)煤层采空区层间距,再设计切眼顶板支护方案... 以9101采煤工作面为工程实例,该采面切眼跨度为8 m,且上覆为8^(#)煤层采空区及煤柱。切眼拟采用分次掘进方法施工,首先掘进巷道宽度4.5 m,后刷扩3.5 m;在掘进期间,通过探测切眼顶板与上覆8^(#)煤层采空区层间距,再设计切眼顶板支护方案;现场应用后,切眼顶底板、巷帮变形量分别为60 mm、73 mm,实现了近距离采空区下大断面切眼围岩变形有效控制。 展开更多
关键词 近距离煤层群 采空区 大断面切眼 分次掘进 围岩支护
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近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究
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作者 倪廉钦 李忠备 +3 位作者 高杰 付光胜 张晓玉 袁安营 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期70-77,共8页
为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究... 为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。 展开更多
关键词 近距离薄煤层群 裂隙发育 协同抽采 超大直径顺层钻孔 顶板定向长钻孔 埋管抽采
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近距离煤层掘进工作面超前注浆加固技术应用 被引量:2
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作者 韩春阳 王文擎 《江西煤炭科技》 2020年第4期159-160,共2页
为解决近距离煤层群下组煤掘进顶板软弱、破碎问题,以采区上仓胶带巷掘进为例,采用超前注浆加固技术施工,实践表明,能有效控制巷道顶板下沉和两帮变形。
关键词 近距离煤层 下组煤掘进 顶板破碎 超前注浆加固
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