浅埋采空区瞬变电磁法响应特征试验研究

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为了查明浅埋深采空区的瞬变电磁法响应特征,在鄂尔多斯矿区选取有代表性的已知浅埋深采空区,进行不同线框尺寸、发射电流、发射频率、增益等参数条件下单支曲线电磁响应特征的分析,并在典型剖面中进行已知采空区与正常煤层视电阻率对比,总结浅埋深采空区的判识标志。研究结果表明:对埋深小于150 m的采空区,选择发射线框不宜大于180 m、发射电流宜大于12 A、频率不宜小于25 Hz、24~26左右增益的参数组合,采集的试验数据信噪比高。将参数优化结果应用到实际探测中,采空区附近测点归一化电位曲线与正常岩层相比有明显差异,采空区附近测点归一化电位衰减更快,表现在视电阻率断面图上,采空区边界误差不超过10 m

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空区变电磁法响应特征试验研究

为了查明浅埋深采空区的瞬变电磁法响应特征,在鄂尔多斯矿区选取有代表性的已知浅埋深采空区,进行不同线框尺寸、发射电流、发射频率、增益等参数条件下单支曲线电磁响应特征的分析,并在典型剖面中进行已知采空区与正常煤层视电阻率对比,总结浅埋深采空区的判识标志。研究结果表明:对埋深小于150 m的采空区,选择发射线框不宜大于180 m、发射电流宜大于12 A、频率不宜小于25 Hz、24~26左右增益的参数组合,采集的试验数据信噪比高。将参数优化结果应用到实际探测中,采空区附近测点归一化电位曲线与正常岩层相比有明显差异,采空区附近测点归一化电位衰减更快,表现在视电阻率断面图上,采空区边界误差不超过10 m

2020-05-23 立即下载
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空区自燃危险因素及防治效果分析

基于浅埋深工作面自燃防治需要,通过实验及现场实测等技术手段,针对磁窑沟10202工作面10-2煤层的自燃特征属性,对井下遗煤分布、漏风及氧化区域宽度进行了分析,识别了浅埋深工作面的自燃危险因素,并在此基础上,对注氮及封堵技术进行了效果检验。结果表明:1)浅埋深工作面漏风相对严重,漏风率为4.52%.2)在实施注氮及堵漏防灭火技术之后,采空区的氧化带宽度由之前的70 m降至48 m,氧化带宽度降低了31.4%.实践证明,注氮及封堵技术措施对采空区煤自燃防治效果显著。

2020-05-17 立即下载
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煤层房空区隐患分析与治理技术

在现场调研与踏勘、勘查与治理方案编制工作的基础上,分析了浅埋煤层房采采空区主要存在资源安全隐患、井下安全生产隐患、地表建(构)筑物安全隐患、生态和社会安全隐患等4大类安全隐患,研究了浅埋房采采空区露天剥离治理技术、采空区注浆治理技术、未塌陷采空区顶板崩落治理技术、采空区残留煤柱充填回收技术等4种治理技术的优缺点和适用条件。

2020-05-10 立即下载
269KB
煤层房柱式空区顶板-煤柱稳定性研究

为了降低房柱式采空区煤柱失稳引发顶板灾害的危险性,通过建立浅埋煤层房柱式采空区单个煤柱失效引发大面积垮落的数值模型,对房柱采空区煤柱的承载特征进行分析,得到了房柱式采空区煤柱尺寸对整个采空区稳定性的影响关系。基于房柱式采空区煤柱应力与强度的关系,建立了浅埋煤层房柱式采空区顶板-煤柱群系统数学分析模型,借助数值模拟方法,对鄂尔多斯地区奎乌煤矿房柱式采空区顶板-煤柱群系统的稳定性进行迭代计算,可对该矿房柱式采空区的稳定性及破坏发展过程进行预测,为浅埋煤层房柱式采空区顶板-煤柱群系统稳定性的评价提供了理论支持,同时再现了在流变条件下诱发大面积顶板灾害的煤柱群失稳过程。

2020-05-08 立即下载
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煤层近距空区危险性评价

在浅埋煤层含煤地系中有大部分煤层相距较近,上覆煤层开采完成后,存在大量上覆煤层开采后遗留的采空区,当下部煤层开采时,面临浅埋-近距-上覆采空区多重扰动影响,在开采过程中工作面顶板来压剧烈,且存在明显的动载现象,采动裂隙可直接沟通地表,易引起煤层自燃、地下水流失与地表植物死亡等安全与环境灾害,并对地面建筑、地面工程结构物的稳定造成严重危害。为保障矿井安全开采,对冯家塔煤矿进行了工程地质调查、地质雷达探测与采空区危险性评价,得出了上覆采空区结构形态及其对下覆煤层开采的影响,揭示了浅埋近距采空区影响下矿压显现规律和围岩破坏规律,建立基于浅埋-近距采空区影响下工作面稳定性评价方法和危险源识别系统,实现

2020-04-23 立即下载
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煤层房式空区下开煤柱稳定性研究

房式采空区煤柱留设状况复杂,房柱及隔离煤柱结构的失稳对下位煤层回采工作面造成严重影响,为掌握浅埋煤层房式采空区下开采的矿压显现特征,确保煤矿安全生产,以石圪台矿2~#、3~#煤层为工程背景,通过理论分析和数值模拟方法,揭示了2~#煤层6 m×8 m房柱和20 m隔离煤柱带的应力场分布特征以及下位回采工作面过房式采空区的围岩应力特征和塑性区演化规律。结果表明:在2~#煤层房式采空区6 m×8 m房柱失稳结构下,3~#煤层应力处于卸压状态,应力降低16%;3~#煤层在开采过程中,超前支承压力最大峰值均处于2~#煤层留设20 m隔离煤柱及房柱失稳区域下方。

2020-05-27 立即下载
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深综放工作面空区自燃危险区域判定

根据安家岭一号井工矿4106工作面的实际情况,采用现场实测与数值模拟相结合的方法对该浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域进行了研究,以采空区松散煤体气流微循环非线性渗流模型、采空区松散煤体温度分布数学模型和采空区松散煤体内氧气迁移模型为基础,建立了基于FLUENT的采空区氧浓度分布三维数学模型,模拟结果与现场实测数据基本吻合,为准确划定浅埋深综放工作面采空区自燃危险区域提供了新的技术手段。最后,根据采空区自燃危险区域范围确定了上隅角预埋管灌注三相泡沫与下隅角预埋管注氮气交替实施的防灭火工艺,实施效果良好。

2020-05-01 立即下载
541KB
深大高工作面空区煤自燃危险区域划分

浅埋深大采高工作面采空区漏风严重,为了准确划分采空区煤自燃危险区域,确定了划分采空区自燃"三带"参数指标;通过N15201工作面自燃"三带"现场观测并与数值模拟相结合,对N15201工作面自燃"三带"进行了划分;依据实验室煤样检验结果和自燃"三带"划分结果,得到防止N15201工作面采空区自燃的极限推进度。

2020-05-13 立即下载
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压入式通风条件下煤层工作面空区漏风规律研究

以活鸡兔井12下206工作面为研究对象,基于采空区"O"型垮落压实和非线性渗流理论,结合采空区"竖三带"分布,建立了采空区三维渗透率分布模型,利用CFD软件Fluent对压入式通风工作面采空区漏风规律进行了数值模拟研究。结果表明:压入式通风下浅埋煤层工作面能位大于地表,使得工作面风量经采空区漏至地表,采空区内漏风流场在水平方向上近似呈"O"型分布,在垂直方向上近似呈"浴盆"状分布;从空气能位角度模拟研究了工作面与地表之间的能位差对采空区漏风的影响,研究得到工作面与地表之间的能位差越大,采空区与地表之间的漏风量也越大,并得到工作面与地表之间的能位差与漏风量呈指数函数关系。

2020-04-30 立即下载
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深L型综放工作面空区自燃防治技术研究

为防治浅埋深综放工作面采空区遗留煤炭自燃,对路天煤矿L型综放工作面的煤层赋存与开采技术条件、煤质特征、煤的自燃特性和自燃标志性气体与指标优选进行了系统研究。为治理采空区自然发火,先后实施了在工作面隅角挂挡风帘、垒沙袋墙、合理配备风量等初步防治措施和改变工作面通风方式由抽出式负压为压入式正压,以及在地面沉陷区实施填埋碾压、铺塑料薄膜封闭的专项防治措施。结果表明,采用地面填埋碾压和铺塑料薄膜封闭的专项防治措施后,采空区CO体积分数由39×10-6降低到了7.5×10-6以下,O2体积分数由17.8%降低到了5%以下,实现了浅埋深自燃厚煤层L型综放工作面的安全生产。

2020-04-27 立即下载
568KB
房式空区灾害治理方法研究

针对鄂尔多斯市大量小煤矿房式采空区遗留煤炭资源造成的各种井田灾害,在分析采空区灾害治理难点的基础上,提出了以露天剥离方式回收房式采空区遗留煤柱,同时整治土地、再造良田,从根本上改善采空区周边生态环境,并根据伊泰集团纳林庙矿区采空区灾害现状,制定了详细的治理方案,可以为类似条件房式采空区治理提供参考。

2020-05-06 立即下载
1.75MB
煤层房柱式空区下长壁开矿压显现特征

以鄂尔多斯地区浅埋煤层房柱式采空区下煤层长壁开采为主要研究对象,通过理论分析、现场矿压实测等方法,得出房柱式采空区上部覆岩在一定的采高范围内存在叠合梁结构,并且上位基本顶结构为固定梁,下位基本顶结构为悬臂梁,房柱式采空区煤柱及以下顶板构成直接顶;在上位固定梁的回转力矩作用下,下位悬臂梁周期性折断,其动载荷通过房采区煤柱传递给采场支护结构。上位悬臂梁与下位悬臂梁失稳的不同周期性,会引起工作面周期来压的不等距和来压强度的不等强性,是长壁采场支架失稳的主要原因。

2020-05-31 立即下载
879KB
隐蔽空区综合勘查技术研究

隐蔽采空区所诱发的塌陷、矿震、有毒有害气体涌出、水害、火灾等严重威胁煤矿安全生产,老矿井开采资料的缺失给采空区治理带来很大难度。应用采空区综合勘查技术可高效、准确地探测采空区的位置、分布范围及积水情况。将采空区综合勘查技术应用到榆林市某地方煤矿浅埋隐蔽采空区探测,取得良好效果,为类似条件的隐蔽采空区勘察提供借鉴。

2020-04-26 立即下载
501KB
薄基岩厚煤层空区自燃“三带”的划分

通过在采空区取样观测,获得了采空区内进、回风侧不同测点的氧浓度分布、漏风强度等参数,依据"三带"划分方法对浅埋薄基岩厚煤层采空区自燃"三带"进行了划分,确定了极限推进速度。结果表明:采空区内随着距工作面距离的加大,氧浓度呈递减趋势,在距离工作面相同距离的位置,进风侧的氧浓度一般大于回风侧的氧浓度。漏风强度随着距工作面距离的增加而呈递减趋势,在工作面附近漏风强度很大,最大值达319.75×10-3cm3/(cm2.s),在距工作面相同距离的位置,进风侧漏风强度要大于回风侧漏风强度。采空区氧化升温带主要分布在进风侧距离工作面10~132 m以及回风侧距离工作面6~58 m的范围。

2020-05-25 立即下载
276KB
深开抽放对空区自燃“三带”影响研究

以神东矿区布尔台煤矿22104综采工作面为例,理论分析了瓦斯抽放对采空区自燃"三带"的影响因素,通过对瓦斯抽放条件下的采空区自燃"三带"范围进行现场实测,并利用数值模拟研究采空区有无瓦斯抽放时的采空区氧浓度场分布规律,对比分析采空区有无瓦斯抽放时的采空区自燃"三带"范围,掌握瓦斯抽放时对采空区自燃"三带"分布范围的影响规律,进而用于指导工作面的防灭火技术

2020-05-01 立即下载
601KB
韩家湾煤矿近距房柱式空区下开动载研究

为研究韩家湾煤矿浅埋近距房柱式采空区及煤柱下开采的动载矿压,运用理论分析方法和物理相似模拟实验,采用应力和位移的监测手段,对综采工作面过房柱式采空区及煤柱进行模拟研究。研究表明,房柱式采空区下,工作面覆岩会随着下煤层关键层的破断而依次破坏,矿压显现较一般浅埋煤层开采剧烈,但未发生动载。而在进入区段煤柱期间,工作面只表现出比单一煤层开采时工作面压力较大,在出煤柱时则普遍存在动载矿压现象,动载易发区域在煤柱中的最后一次周期来压后10 m范围内。研究成果在韩家湾煤矿2405工作面进行了动载预测和防治。

2020-04-25 立即下载
273KB
房式空区遗留煤炭资源回收及生态重建

针对浅埋房式采空区遗留煤炭及其带来的各种井田灾害和生态破坏,在分析采空区灾害治理难点的基础上,创新性的提出了以露天剥离方式回收房式采空区遗留煤柱,同时整治土地、再造良田,从而实现采空区周边生态重建。

2020-05-16 立即下载
686KB
近距离煤层过上覆空区及煤柱动压防治技术

针对浅埋近距离综采工作面过上覆房采采空区和集中煤柱时易发生动压事故,并导致大面积切顶压架事故的问题,结合石圪台矿31号煤层综采工作面动压防治实践,分析可知采动影响导致上覆采空区集中煤柱失稳引发其上覆基岩关键块突然回转失稳,进而破坏下煤层基岩关键块的铰接结构,使其由回转失稳变为破坏性的滑落失稳,上下基岩层关键块体失稳产生的冲击载荷作用直接导致动压事故。结合顶板运动规律,提出了提前采取爆破集中煤柱、缩短工作面长度等技术,避免了上下煤层基岩失稳冲击叠加,减少了覆岩运动影响范围和程度,并在现场采用微震监测、地面钻孔多点位移计和地表下沉量观测等手段进行指导和验证,有效解决浅埋近距离综采工作面过上覆房采采

2020-04-20 立即下载
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房柱式空区下近距离煤层综顶板控制技术

针对浅埋房柱式采空区下近距离煤层综采工作面开采可能出现覆岩大面积冲击式来压等问题,结合鄂尔多斯乌兰集团石圪台煤矿3-1-2煤层综采工作面开采实际,采用理论分析、物理模拟、数值模拟及现场实测等研究方法,对该类煤层开采引起覆岩变形破坏、岩体弹性能聚集造成冲击式来压和压架机理、地表移动规律和井下矿压规律关系等进行了研究,针对性地采取了残留煤柱爆破放顶卸压、地面钻孔注砂充填煤房和合理控制采高等控制和预防措施,实现了工作面的安全高效生产。

2020-05-16 立即下载
1.09MB
近距离空区下综放开覆岩运动规律研究

结合上榆泉矿的工程地质条件,通过理论分析、数值模拟等方法研究了浅埋近距离采空区下综放工作面覆岩运动规律。理论分析表明:工作面覆岩关键层破断后形成"悬臂梁"结构;工作面背坡推进时,悬臂梁易于在支架后切落卸载,支护空间内整体矿压显现不明显;迎坡推进时,主关键层缺乏侧向水平力无法自稳,"铰接结构"易于活化失稳,切落悬臂梁易形成动载矿压灾害。

2020-05-05 立即下载
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