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高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火技术研究 被引量:43
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作者 任万兴 巫斌伟 +5 位作者 王德明 段王栓 原德胜 孙斌建 王伟志 耶毅刚 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2009年第2期198-202,共5页
分析了高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火工作具有两端压差大、漏风强度大、不易灌浆和火与瓦斯共存等难点,给出了大佛寺矿40104超大俯采工作面煤自燃指标气体的选择及预测预报系统的实施方法,详细阐述了工作面回采时期和停采撤架时... 分析了高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火工作具有两端压差大、漏风强度大、不易灌浆和火与瓦斯共存等难点,给出了大佛寺矿40104超大俯采工作面煤自燃指标气体的选择及预测预报系统的实施方法,详细阐述了工作面回采时期和停采撤架时期的防灭火技术实施方案和参数,重点介绍了回采时期提高回采速度、采用三相泡沫大范围覆盖浮煤和采用凝胶封堵漏风的综合防灭火技术,以及停采时期边拆边注和架间插管灌注防灭火介质的新方法.实践证明该方案能够有效的保证工作面的顺利开采。 展开更多
关键词 超大工作面 防灭火 三相泡沫 自燃
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深埋矿井超大工作面顶板砂岩含水层涌水量预测方法 被引量:13
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作者 郑纲 何渊 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2015年第B11期76-80,84,共6页
为预测深埋矿井超大工作面顶板砂岩含水层涌水量,改进了以大井法为基础的涌水量预测方法。利用放水试验确定含水层的疏降影响半径;观测、研究类似矿井工作面回采进尺与涌水量关系,确定模拟大井的引用半径;改变了传统以实际回采区域确定... 为预测深埋矿井超大工作面顶板砂岩含水层涌水量,改进了以大井法为基础的涌水量预测方法。利用放水试验确定含水层的疏降影响半径;观测、研究类似矿井工作面回采进尺与涌水量关系,确定模拟大井的引用半径;改变了传统以实际回采区域确定引用半径的方法。根据工作面疏放水钻孔的布置及干扰井群势的叠加理论,推导了干扰井群的疏降水量预测式。根据单个钻场放水孔涌水量降深关系、推导了5个钻场放水量及回采进尺300 m模拟大井的涌水量比拟法计算式,预测工作面正常和最大涌水量。 展开更多
关键词 超大工作面 顶板砂岩 涌水量预测 干扰井群 引用半径 影响半径
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8.8m超大采高工作面矿压显现及顶板控制技术研究 被引量:6
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作者 张立辉 史佳斌 崔东亮 《煤炭工程》 北大核心 2022年第S01期67-71,共5页
针对上湾煤矿浅埋8.8m超大采高工作面回采时面临不同区域煤壁稳定性差异明显的现象,为了深入研究工作面冒顶沿推进方向存在明显区域性的难题,以上湾煤矿12403工作面地质条件为工程背景,通过12401、12402两个已采工作面进行工程类比,从... 针对上湾煤矿浅埋8.8m超大采高工作面回采时面临不同区域煤壁稳定性差异明显的现象,为了深入研究工作面冒顶沿推进方向存在明显区域性的难题,以上湾煤矿12403工作面地质条件为工程背景,通过12401、12402两个已采工作面进行工程类比,从埋藏深度、顶板特性、矿压显现、煤壁稳定性、顶板管理难度分析超大采高工作面冒顶的原因,结合12403工作面的埋深、顶板岩性及力学特性,将顶板管控状态划分为重点、异常、常态化三个区域,并提出上湾煤矿8.8m超大采高工作面端面控制措施,进而降低冒顶事故对工作面安全高效生产的影响。研究结果表明:煤层起伏波动大对工作面矿压显现及煤壁稳定性影响严重,通过对8.8m超大采高工作面采用支架位态调整、煤壁加固的多元化端面冒顶控制措施,可以有效提高煤壁稳定性,为8.8m超大采高工作面快速、安全、高效回采提供了保障,为超大采高冒顶控制提供了有效的防治措施。 展开更多
关键词 超大采高 冒顶事故 矿压显现 工作面顶板
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超高与超长工作面高效综采关键技术及装备发展现状与展望
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作者 李明忠 赵文革 +8 位作者 闫汝瑜 王家臣 雷亚军 杨征 韩会军 张金虎 冯彦军 张德生 黄志增 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期199-209,共11页
煤炭作为我国经济发展的重要能源支撑,未来一段时间内,其在能源消费中仍将保持主导地位,随着相关技术装备的不断发展,我国部分矿井已实现单井单面产量突破千万吨,煤炭资源安全高效开发是我国未来科技发展的重要方向。依托国家重点研发... 煤炭作为我国经济发展的重要能源支撑,未来一段时间内,其在能源消费中仍将保持主导地位,随着相关技术装备的不断发展,我国部分矿井已实现单井单面产量突破千万吨,煤炭资源安全高效开发是我国未来科技发展的重要方向。依托国家重点研发计划项目“煤矿超高与超长工作面高效综采关键技术及装备”,以超高与超长工作面高效开采为核心,介绍了国内外超高与超长高效综采工作面的岩层控制理论、技术与综采装备发展现状,围绕“超大开采空间全覆岩三维动态破断规律与超高煤壁失稳破坏机理”“超大开采空间强矿压覆岩结构改造及其应力调控机理”“多重动载作用下超高与超长综采装备群动态响应及高效智能协同作业机制”三大科学问题,开展“超大开采空间全覆岩破断运移机理及围岩协同控制理论”“超大开采空间强矿压区域压裂卸压技术与装备”“超高与超长工作面智能开采成套装备”“超高与超长工作面装备群智能协同控制技术与装备”“超高与超长工作面高效综采工程示范”5项技术攻关。实践表明,我国部分超高与超长采煤工作面已形成成套技术及装备体系,为我国地质条件较为简单的厚煤层及中厚煤层矿区煤炭资源的安全、高效、绿色开采提供了可靠保障。指出了我国超高与超长高效综采工作面理论技术与装备及其控制的发展方向。 展开更多
关键词 超大采高工作面 超长工作面 矿山压力与岩层控制 水力压裂 智能开采成套装备
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超大采高工作面超前支架组支护参数研究 被引量:3
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作者 王琦 《煤矿机械》 2023年第2期10-12,共3页
以上湾矿12401超大采高工作面大断面回风顺槽为研究对象,采用数值模拟、理论分析、现场实践等方法对超前支护参数进行了研究。通过数值模拟分析确定工作面前方19 m范围内巷道受超前采动影响剧烈,超前支护长度不低于19 m,理论分析结合实... 以上湾矿12401超大采高工作面大断面回风顺槽为研究对象,采用数值模拟、理论分析、现场实践等方法对超前支护参数进行了研究。通过数值模拟分析确定工作面前方19 m范围内巷道受超前采动影响剧烈,超前支护长度不低于19 m,理论分析结合实际生产情况确定超前支护强度不低于447.5 kPa。在此基础上确定使用ZFDC81100/30.5/55D型强力超前支架组,给出了支架组的主要技术参数并分析了窄形顶梁、低位互帮机构、非对称承载结构等设计方案。实践表明,超前支架组支护参数设计合理,巷道围岩得到了有效维护,可以满足超大采高工作面超前支护要求。 展开更多
关键词 超前支护 超大采高工作面 支护参数
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煤矿液压支架与围岩强度耦合研究分析
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作者 陈熙焱 《山东煤炭科技》 2024年第6期98-102,107,共6页
针对大同机电装备有限公司中央机厂对7.0 m以上超大采高工作面开采时矿压显现剧烈、围岩控制困难、煤壁容易片帮、易发生顶板冒顶事故等问题,通过运用数值仿真、模型计算及实地测量方法对液压支架与围岩强度耦合性进行研究分析;通过对... 针对大同机电装备有限公司中央机厂对7.0 m以上超大采高工作面开采时矿压显现剧烈、围岩控制困难、煤壁容易片帮、易发生顶板冒顶事故等问题,通过运用数值仿真、模型计算及实地测量方法对液压支架与围岩强度耦合性进行研究分析;通过对中央机厂15218工作面超大采高矿山压力测量分析,得出基岩厚度大、埋深浅的超大采高工作面具有明显的大小周期来压与动载矿压;通过对中央机厂15218工作面顶板的力学结构、支架支护阻力以及煤壁的力学结构、临界帮护力的研究,得出架型应选择两柱支撑掩护式液压支架,液压支架护帮结构应选择伸缩梁与护帮板分体结构;通过采用工程实践分析的方法对中央机厂15218工作面超大采高工作面液压支架进行了适应性评价分析,得出ZY21000/38/82D型液压支架可以满足中央机厂15218工作面超大采高工作面的实际生产要求。 展开更多
关键词 液压支架 围岩强度 耦合性 超大采高工作面
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8.8m超大采高工作面煤自燃防治经验探讨 被引量:4
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作者 李玉福 《工矿自动化》 北大核心 2021年第3期112-118,共7页
超大采高工作面煤自燃监测数据包括气体浓度、温度等,研究方法包括实验、数值模拟、现场观测等。现有研究大多未考虑各指标之间的关系,研究手段及数据分析方法单一。针对该问题,以上湾煤矿采高为8.8 m的12401工作面为例,通过煤自燃实验... 超大采高工作面煤自燃监测数据包括气体浓度、温度等,研究方法包括实验、数值模拟、现场观测等。现有研究大多未考虑各指标之间的关系,研究手段及数据分析方法单一。针对该问题,以上湾煤矿采高为8.8 m的12401工作面为例,通过煤自燃实验、现场“三带”实测及数值模拟相结合的方式,分析煤自燃火灾过程中气体浓度与温度之间的关联关系,总结采空区内因火灾发火规律和特征。建立地面钻孔注氮模型,反演了采取注氮措施前后O_( 2)浓度场、CO浓度场、温度场和“三带”分布变化规律;针对高温异常区域,根据数值模拟结果选取注氮位置,采用地面与井下一起注氮的方式降低火灾危险性。研究结果表明:CO可作为预测煤自燃的指标气体,CO_( 2)和CH_( 4)不能作为指标气体,C_( 2)H_( 6),C_( 2)H_( 4),C_( 2)H_( 2),H_( 2)可作为辅助指标气体;采取注氮措施后,氧化升温带的宽度大大减小,CO体积分数明显降低,最高点温度迅速下降,惰化效果显著;高温异常区域CO体积分数及温度有逐渐下降的趋势,验证了注氮位置的合理性和注氮措施的有效性。 展开更多
关键词 8.8 m超大采高工作面 煤自燃 火灾监测 “三带”分布规律 注氮位置
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超大采高综放成套输送设备四级破碎系统的研究与应用 被引量:2
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作者 佟朋 贾伟霞 《煤矿机械》 2021年第6期147-150,共4页
超大采高综放开采煤流中存在易卡阻大块煤,常会导致前、后部刮板输送机卸载点和转载机双高槽入料口阻塞,以及片状、条状大块煤在转载机卸载点造成输送带撕毁等情况。分析了超大采高综放工作面输送系统大块煤堆堵停机原因,探讨制约煤流... 超大采高综放开采煤流中存在易卡阻大块煤,常会导致前、后部刮板输送机卸载点和转载机双高槽入料口阻塞,以及片状、条状大块煤在转载机卸载点造成输送带撕毁等情况。分析了超大采高综放工作面输送系统大块煤堆堵停机原因,探讨制约煤流连续运行的关键技术难题,提出了四级破碎系统解决方案。通过在金鸡滩煤矿117工作面的应用,有效解决了大块煤堆堵问题,工作面输送系统能力得到有效发挥。 展开更多
关键词 大采高综放工作面 输送系统 煤流分析 大块煤 四级破碎 产能提升
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高强度开采地表移动变形规律及减损关键参数模拟 被引量:10
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作者 蔡音飞 李晓静 +2 位作者 邓伟男 肖武 张文凯 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2020年第4期42-50,共9页
煤矿超大工作面高强度开采对地表影响剧烈,环境影响演变迅速。根据神东矿区典型工作面的地质采矿条件,结合数值模拟试验和现场岩移观测数据,利用开采沉陷学、力学和统计学等相关理论,研究超大工作面开采地表移动变形规律和减损关键参数... 煤矿超大工作面高强度开采对地表影响剧烈,环境影响演变迅速。根据神东矿区典型工作面的地质采矿条件,结合数值模拟试验和现场岩移观测数据,利用开采沉陷学、力学和统计学等相关理论,研究超大工作面开采地表移动变形规律和减损关键参数。采用正交试验方法设计工作面长、宽、厚和推进速度4种因素、5个水平的有限差分数值模型进行试验,并在科学计算软件Mathematica中分析模拟得到的地表移动变形量,用受损区在沉陷区的占比这一指标表征开采损坏程度。基于模拟和分析结果,采用方差分析法定量反演超大工作面关键参数对地表受损程度的影响规律,发现控制工作面宽度和采厚对减损开采影响显著。研究结果可为生态脆弱矿区的资源与环境协调开发提供理论和技术参考。 展开更多
关键词 超大工作面 减损开采 正交试验 数值模拟 方差分析
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超大综采工作面开采地表层含水性自修复研究 被引量:7
10
作者 张建民 杨峰 +1 位作者 李能考 何瑞敏 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期38-42,共5页
研究超大综采工作面开采对地表层(0~15 m)含水性影响规律是确定生态修复策略的基础。针对西部风积沙区大规模高强度煤炭开采的特点,采用时移高分辨率探地雷达探测方法进行了开采全周期(采前—采中—采过—趋稳后)观测,获得了基于现... 研究超大综采工作面开采对地表层(0~15 m)含水性影响规律是确定生态修复策略的基础。针对西部风积沙区大规模高强度煤炭开采的特点,采用时移高分辨率探地雷达探测方法进行了开采全周期(采前—采中—采过—趋稳后)观测,获得了基于现代ARMA谱分析的风积沙区地表层含水率反演方法。研究表明:研究区内地表层含水性与地下潜水含水层没有直接的水力联系;风积沙区超大综采工作面开采对地表层起到"疏松"作用,对含有粘土隔水层区域的含水性影响不显著,而对不含隔水层区域的含水性影响相对较强;地表层含水性自修复周期小于一个自然年,而大气降水是提升和修复地表层含水性的重要外因。 展开更多
关键词 超大工作面 开采全周期 探地雷达 含水率反演 自修复
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超大采高工作面主回撤通道支护参数优化研究 被引量:1
11
作者 王洋 王鹏 《煤炭工程》 北大核心 2024年第6期103-110,共8页
主回撤通道围岩控制质量的好坏直接影响工作面撤出效率以及矿井安全生产。为了进一步优化回撤通道支护方案,提高支护效率,以神东矿区大柳塔矿52501主回撤通道为例,采用FLAC3D数值模拟方法,对末采阶段回撤通道围岩塑性破坏区演化规律开... 主回撤通道围岩控制质量的好坏直接影响工作面撤出效率以及矿井安全生产。为了进一步优化回撤通道支护方案,提高支护效率,以神东矿区大柳塔矿52501主回撤通道为例,采用FLAC3D数值模拟方法,对末采阶段回撤通道围岩塑性破坏区演化规律开展研究,给出了末采阶段主动支护的作用范围及效果,提出主动支护优化的可行性。进一步对现有回撤通道支护方案进行优化,并在相邻工作面主回撤通道进行应用。研究结果表明:优化后巷道正帮和副帮变形量分别为302 mm和73 mm,较原方案变形量增加了5.9%和7.3%;顶板的变形量为236 mm,较原方案增加了4.8%。优化方案支护参数仍然可使主回撤通道保持稳定,并且支护强度适度降低,使得成本大幅下降,效率提高。 展开更多
关键词 超大采高工作面 主回撤通道 支护优化 围岩变形量
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特厚煤层8.8 m超大采高综采面切眼放顶技术 被引量:1
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作者 吕帅 刘建宇 +2 位作者 崔东亮 刘鹏 陈宇鹏 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期65-69,共5页
上湾煤矿特厚煤层8.8 m超大采高12403综采面顶板不易自然垮落,在工作面初采阶段,易导致顶板初次垮落步距较大,在顶板大面积瞬间垮落时会产生强烈的强矿压和飓风现象,从而导致人员伤亡及设备损坏等。为了保证工作面初采阶段的安全生产工... 上湾煤矿特厚煤层8.8 m超大采高12403综采面顶板不易自然垮落,在工作面初采阶段,易导致顶板初次垮落步距较大,在顶板大面积瞬间垮落时会产生强烈的强矿压和飓风现象,从而导致人员伤亡及设备损坏等。为了保证工作面初采阶段的安全生产工作,上湾煤矿通过引进井下定向长钻孔水力压裂工艺技术对切眼顶板进行预裂,同时配合切眼三角区强放技术,对特厚煤层8.8 m超大采高综采面切眼进行了初采放顶工作。实践表明:通过在上湾煤矿12403工作面进行煤层顶板定向长钻孔分段水力压裂工程施工,有效降低了顶板强度,缩小了初次放顶步距,为矿井安全高效回采提供技术保障,同时为大采高工作面初次放顶提供了治理经验。 展开更多
关键词 特厚煤层 超大采高 综采面 切眼放顶技术
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神东矿区超大工作面开采沉陷参数取值研究 被引量:2
13
作者 蔡音飞 肖武 +1 位作者 李晓静 张文凯 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第6期142-147,共6页
神东矿区超大工作面开采对环境影响剧烈。针对超大工作面开采地表沉陷参数精确取值的问题,根据研究区地质采矿条件设计了4个因素、5个水平正交数值模拟试验方法,研究工作面参数对沉陷参数的影响规律,并给出适合现场条件的概率积分法预... 神东矿区超大工作面开采对环境影响剧烈。针对超大工作面开采地表沉陷参数精确取值的问题,根据研究区地质采矿条件设计了4个因素、5个水平正交数值模拟试验方法,研究工作面参数对沉陷参数的影响规律,并给出适合现场条件的概率积分法预测参数。采用有限差分数值模型并结合由正交设计得到的25个模拟试验方案,计算模型地表的移动变形数据和沉陷参数,包括下沉系数、水平移动系数和走向边界角。用方差分析法提取对沉陷参数影响显著的工作面参数,发现下沉系数受工作面倾向长度影响显著,水平移动系数受采厚和工作面推进距离影响显著,边界角受采厚影响显著。对正交试验结果进行最小二乘拟合,得到了由工作面参数计算下沉系数、水平移动系数的公式。在研究区地质采矿条件下,这两个系数应分别取0.532、0.266,输入沉陷预测软件计算的结果与实测数据吻合良好。研究可为类似条件下矿区超大工作面地表沉陷预计参数精确取值提供参考。 展开更多
关键词 开采沉陷 神东矿区 超大工作面 概率积分法 沉陷参数 正交试验
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降雨条件下风沙区高强度开采对剖面土壤水分的影响
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作者 陈超 林杉 +2 位作者 胡振琪 台晓丽 杨坤 《中国煤炭》 北大核心 2016年第10期113-118,共6页
为研究降雨条件下风沙区高强度开采对剖面土壤水分的影响,通过采用中子仪对高强度开采过程中表层土壤水分进行动态监测,分析降雨前后开采对风沙区垂直土壤水分变化的影响。研究表明:开采活动对不同区域土壤含水量的影响不同,正在开采的... 为研究降雨条件下风沙区高强度开采对剖面土壤水分的影响,通过采用中子仪对高强度开采过程中表层土壤水分进行动态监测,分析降雨前后开采对风沙区垂直土壤水分变化的影响。研究表明:开采活动对不同区域土壤含水量的影响不同,正在开采的研究区受影响程度要大于采后的开切眼区,且边缘区大于盆底区;开采活动对不同深度土壤含水量影响程度也不同,对表层土壤的影响大于深层土壤;开采结束后,土壤水分有一定的恢复,且表层土壤恢复较快,深层土壤受影响时间较长。 展开更多
关键词 风沙区 土壤体积含水量 超大工作面 高强度开采
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