基于实验平台的枣泉煤矿2号煤层自燃临界参数研究
孟祥涛;余行贤;王博;翟小伟;马泽强;以枣泉煤矿2号煤层为工程背景,通过大型煤自然发火实验平台模拟了该煤层从常温到170℃的自然氧化全过程,通过分析得到了煤自燃最小浮煤厚度、最小需氧浓度和最大漏风强度等煤自燃极限参数。实验结果表明,该煤层的实验最短自然发火期是36天,通过计算分析得到了该煤层的最小浮煤厚度、最小需氧浓度以及最大漏风强度的变化趋势。在不同漏风强度的基础上,浮煤厚度在60℃时出现最大值,最小浮煤厚度为0.35 m;最小需氧浓度在50℃时出现最大值,上限漏风强度在30~110℃时为负值。结合现场实际开采条件,提出了预防2号煤层自燃的临界参数,为该矿煤自燃防治提供了重要的理论依据。
基于数值模拟高强度开采条件下天然气井受力及水平变形特征研究
徐裴;麻银斗;白喜成;梁顺;徐英南;罗常恒;针对煤-天然气同采区煤层高强度开采引起的覆岩移动变形导致气井失稳问题,基于小保当二号煤矿地质、开采技术条件及现场实测数据,通过数值模拟研究了超长超宽工作面高强度开采条件下,气井套管-水泥环组合体的剪切受力及水平变形特征,分析得到了沿套管轴向易发生变形的位置及岩层分布特征对气井稳定性的影响。结果表明,关键层以上至地表范围内覆岩以拉伸变形为主,关键层及下伏相邻岩层以剪切变形为主。倾向上132204-132206工作面多重采动影响下气井套管最大剪应力为208.5 MPa,为许用剪切强度255 MPa的81.76%,最大水平位移为87.3 mm。沿132205工作面走向留设180 m宽气井保护煤柱,工作面自二次切眼推进250 m后,套管达到最大剪应力169.5 MPa,为许用剪切强度的66.5%,最大水平位移为83.1 mm,留设180 m宽保护煤柱能够保障气井的完整性。研究结果对于合理确定小保当二号煤矿井田内其他气井保护煤柱尺寸、预防井筒失效、实现煤-天然气资源协同开发具有重要价值和意义。
向斜构造区厚硬顶板巷道冲击破坏机理研究
杨皓博;李晶昆;针对向斜构造区厚硬顶板巷道围岩冲击变形破坏严重等问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,研究了向斜构造区厚硬顶板巷道冲击破坏机理,提出了巷道围岩卸支协同防冲控制措施,有效提升了巷道围岩稳定性。研究表明,向斜构造区厚硬顶板存在压应力集中区,形成矿井冲击震源层;向斜轴部巷道3~6 m范围内存在23.95~41.16 MPa的高静载应力集中带,静动载应力叠加巷道冲击破坏严重;向斜轴部巷道帮部围岩浅表裂隙发育,锚杆锚固性能差,顶板锚索动载抗冲性能差,冲击作用下易产生一定损伤;采用全断面卸压与深锚补强加固协同防冲控制技术,切断了巷道围岩应力以及动载应力波传递路径,提升了巷道围岩锚固抗冲性能,巷道围岩变形量降低63.57%~65.90%,大能量微震事件减少,小能量微震事件增加,巷道围岩稳定性增强。
厚煤层大采高工作面大跨度切眼施工围岩控制技术研究
马伟;张宝鹏;针对厚煤层大采高工作面开切眼跨度大、地质条件复杂、围岩支护难度大的问题,以陕西某矿S5205综放工作面开切眼为研究对象,基于压力拱法研究围岩变形规律。通过理论计算得出破坏深度,并采用工程类比法确定切眼支护方案,采用“顶锚索+帮锚杆+金属网”的支护方式。通过FLAC~(3D)数值模拟软件进行计算,顶板最终收敛量为27.5 mm,两帮移进量为19.2 mm,顶板未发生坍塌。采用十字测点法对切眼进行表面移进量监测,测得数据与数值模拟计算结果相近,结果表明该支护方案可以有效控制开切眼围岩的稳定。
厚煤层大断面回采巷道支护参数优化研究
姜万明;长壁工作面回采巷道保持“掘-采”全生命周期内的围岩稳定,对于保障工作面高效生产、井下作业人员安全至关重要。杭来湾煤矿302盘区回采巷道为典型的浅埋深、厚煤层、大断面煤巷,为掌握其矿压显现规律,在302盘区选取“三条、两类”回采巷道为研究对象,通过矿压实测、煤岩力学测试、数值模拟及工程实践等方法开展了浅埋厚煤层大断面回采巷道矿压规律研究,对杭来湾煤矿工作面回采巷道支护参数进行了优化设计,在有效保障巷道围岩稳定的同时,实现了高强度、低密度支护,同时提高了掘巷速度,改善了采掘接续关系,促进了矿井实现安全高效生产。

期刊信息
期刊名称:陕西煤炭
创办日期:1982年
主管部门:陕西省国资委
主办单位:陕西煤业化工集团;陕西省煤炭工业协会
刊期:月刊
电话:029-82210219 18165302958
Email: sxmtzz@vip.163.com
国内统一刊号(CN):61-1382/TD
国际统一刊号(ISSN):1671-749X
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