摘要：以鸡西矿区杏花煤矿废弃煤炭采空区煤层气地面井抽采为例,分析了采空区煤层气的赋存特征,研究了采空区储气空间范围,阐明了"O"形裂隙圈对煤层气赋存的影响,明确了采空区资源赋存条件对地面井建设的制约及地面井的产气特征.研究结果表明,地面井部署于煤层气资源量大、资源丰度高、资源保存条件好的采空区,井位建设于采空区"O"形裂隙圈的充分卸压区,可实现地面井稳产煤层气 10 000 m3/d,甲烷浓度28％～58％.

摘要：以平舒煤业有限公司(以下简称平舒公司)矿井为工程背景,对其煤与瓦斯突出防治体系展开研究,通过应用开采保护层、底板岩石预抽巷穿层钻孔预抽、顺层钻孔预抽以及"小煤柱"卸压消突等区域综合防治措施,较好地消除了煤与瓦斯突出问题.结果表明,保护层开采完毕后被保护层的变形量为5.6‰,符合相关判定标准;采用小煤柱卸压开采,其开采有效卸压保护范围为采空区边缘以里 31.5 m,卸压有效;利用穿层钻孔配合造穴增透技术展开实验,相较于普通瓦斯抽采技术,水力造穴增透技术瓦斯抽采效果更为显著,更好地为实现矿井安全生产提供安全保障.

摘要：为进一步回收煤炭资源,延长矿井服务年限,运河煤矿针对 3 煤层原首采区遗留的煤炭资源开展了复采回收工作.复采区域布置在原首采区 1301 和 1302 综放工作面采空区内,煤层为Ⅱ类自燃煤层,火灾防治成为该工作面的重要工作.因此,本研究分析复采区煤层自燃风险隐患,通过采空区束管与测温探头监测自然发火标志性气体含量与温度变化,提出自然发火"三带"分布、均压降低煤自燃风险、网络并行电法监测凝胶扩散范围等复采工作面防灭火技术,并进行工程应用,确保复采工作面安全顺利回采,并为类似条件矿井防灭火方案的制定和优化提供参考.

摘要：以峁底煤矿孤岛煤柱内掘进的 13208 运输平巷为研究对象,分析了孤岛煤柱内巷道掘进扰动诱发的高应力再分布及围岩变形破坏演化特征,并优化了组合支护参数;理论分析了煤柱侧向应力分布及极限平衡区特征,提出了巷道布置的合理位置;模拟分析了不同煤柱宽度条件下的围岩应力分布和变形情况,提出了锚网索+U型钢棚联合支护技术,确定了合理的支护强化参数,提出采用"浅—深"注浆加固方式提高破碎煤岩体的自承载能力,并确定了注浆加固方案.现场实施结果表明,优化后的支护方案减少了围岩变形量,提高了煤柱内临空巷道稳定性,护巷效果良好,研究为类似条件下孤岛煤柱内高应力巷道布置及围岩强化控制提供了技术支撑.

摘要：结合当前煤矿智能化建设指标评价体系方面出台的相关政策、行业规范、技术标准等,以新疆红山煤矿为研究对象,基于科学性、系统性、层次性、简洁性、可操作性、拓展性的原则,构建基于井工煤矿智能化建设"631"指标评价体系.采用熵值法对各指标进行权重分析测算,并运用SPSSAU软件,通过AHP法对指标体系的合理性进行验证,以实现井工煤矿的智能化建设评估和验收的规范化、标准化、数据化.

摘要：汽轮机作为火力发电及核能发电流程的重要组成部件,承担着蒸汽热能向机械能的转换的重要功能,将旋转扭矩通过靠背轮传递给发电机,进而在电磁感应原理下发出电能.介于汽轮机的重要性,其保护系统必须做到不勿动,更不能拒动,以保障电能供热的稳定以及重要设备的运行安全.

摘要：穿层钻孔抽采卸压瓦斯对于提升区域防突效果至关重要.土城矿为典型的煤层群赋存煤与瓦斯突出矿井,保护层作为区域措施实行,本煤层开采同时对邻近层预抽能够防止工作面上隅角和采空区瓦斯积聚.基于土城矿地质及开采条件,建立了应力场影响下煤层群瓦斯运移控制方程,利用COMSOL多场耦合软件对土城矿5 号煤层不同钻孔布置情况下穿层钻孔抽采卸压瓦斯的有效半径进行了对比研究分析,确定了影响穿层钻孔抽采卸压瓦斯有效半径的关键因素,并利用实测数据进行了验证.研究可为类似矿井瓦斯安全管理提供理论指导和技术支持.

摘要：利用顾桥煤矿北翼49 个灰岩水文地质钻孔的钻探、物探、抽水试验、采样测试及长观孔水位等资料,详细研究了北翼 1 煤底板灰岩岩性组合及厚度、灰岩地下水水位,全面分析了灰岩地下水水力联系,得出了C3Ⅰ组灰岩含水层与C3Ⅱ组灰岩含水层有水力联系、C3Ⅱ组灰岩含水层与C3Ⅲ组灰岩含水层水力联系弱、C3Ⅲ组灰岩含水层与奥灰含水层有水力联系的结论,为地面区域治理、疏水降压等防治水方案提供了可靠的地质依据.

摘要：针对自燃煤层中应用"110 工法"存在采空区封闭不严、漏风严重及煤层自燃问题,以朱集西煤矿 13403 综采工作面"110 工法"切顶巷条件下的煤自燃防控为研究对象,通过开展漏风测试、采空区遗煤自燃"三带"数值模拟及煤自燃标志性气体测试等方法,分析了无煤柱自成巷工作面煤自燃规律,确定了煤自燃分级预警表征指标的临界值.结果表明,工作面及采空区漏风主要由进风隅角和 1-10 号支架漏入,大部分从工作面尾部44-61 号支架漏出;选择有利于防火的 13403 运输巷与回风联巷进风、轨道巷回风的通风方式,并确定了采空区煤自燃"三带"分布;选择CO气体体积分数作为衡量煤自燃阶段和程度的指标,根据 13-1 煤层自燃标志气体实验测试结果,划分 13-1 煤层自然发火各阶段的预警等级、温度范围和预警阈值.研究成果可为无煤柱自成巷工作面煤自燃防控工作提供参考.

摘要：浅埋厚煤层导水裂隙带的发育高度与西部矿区煤矿安全开采密切相关.为研究浅埋厚煤层开采上覆岩层导水裂隙带的发育高度,以新疆榆树泉矿 1016 工作面为研究对象,通过经验公式计算、数值模拟实验结合现场实测的方法对覆岩导水裂隙带的发育高度进行了预测.3 种方法得出的覆岩导水裂隙带的发育高度分别为46.93、63.40、50.08 m,裂采比分别为 13.76、15.85、15.70.结果表明,以现场实测结果为依据,数值模拟得到的裂采比与现场实测得到的裂采比接近,取二者最大值,确定榆树泉煤矿浅埋厚煤层开采的裂采比为 15.85.研究结果可为我国西部同类型矿区煤炭开采顶板水害防治方面提供科学依据.

摘要：为解决极近距离煤层群开采中,下伏巷道单一支护方案适应性差、围岩变形大,以及跨大巷回采导致已稳定巷道失稳的难题,以徐庄煤矿-750 m水平东翼轨道大巷为工程背景开展研究.通过数值计算分析,采空区两侧侧向支承压力初始影响范围为 36 m,工作面推过25m后趋于稳定;在此基础上,针对性提出巷道复合加固方案,采用全断面高强预应力锚杆(索)支护结合金属网、梯子梁及底板地樑锚杆复合加固支护技术,保障围岩整体稳定.现场应用表明,该技术有效控制了深部跨采巷道围岩变形,为深部复杂地质与采动应力条件下底板跨采巷道支护提供了理论依据与实践参考.

摘要：为提高煤炭资源回采率,充分推广小煤柱开采工艺的应用,以某矿 2307 工作面为研究对象,针对小煤柱合理留设尺寸的问题,采用理论计算与数值模拟相结合的手段,分别对煤柱留设尺寸为 5、6、7、8、9、10 m时的围岩应力与位移变化特征进行计算分析.研究表明,当煤柱留设宽度在 7～10m时,煤柱承载能力较好,巷道整体稳定性较高;在兼顾安全生产与经济成本的基础上,综合确定小煤柱最优留设宽度为7m.应用实践显示,该宽度下的煤柱能够有效确保巷道支撑效果,降低顶板来压的频率与强度,使围岩处于良好的应力环境中,实现工作面的安全回采.

摘要：采场高速推采或非匀速推采时易发生冲击地压.为合理控制陕西园子沟煤矿回采速度,以矿井1012007 工作面为研究背景,通过数值统计和理论分析等手段,研究了微震与工作面回采期间整体相关性,以及断层区域和回采速度之间的联系;采用数值拟合方法对回采速度进行优化,确定工作面不同冲击危险区域的回采速度.研究结果表明,①1012007 工作面回采速度与微震相关性较高,回采速度是影响工作面回采期间冲击地压的主要因素;②随着工作面回采速度增大,微震日震动频次和能量的非线性趋势增强,当回采速度在5.6m/d时,工作面冲击危险性较低;③在明确微震事件发生频次及其能量随回采速度变化规律的基础上优化了 1012007 工作面回采速度,确定强冲击危险区域最大推进速度为4.8 m/d,中等冲击危险区域最大推进速度为6.4 m/d,弱冲击危险区域最大推进速度为8.8m/d.研究结果可为类似矿井工作面回采速度设计提供一定参考.

摘要：地聚物是一种低碳、低成本的铝硅酸盐类胶凝材料,其早龄期力学性能决定着工程应用效果与可行性.通过单轴压缩测试,研究了不同碱激发剂掺量、碱激发剂模数和水胶比对粉煤灰—矿渣地聚物净浆试样早龄期单轴抗压强度的影响.试验结果表明,碱激发剂掺量由 10％增至20％时,各龄期抗压强度持续提升,顺序为J20>J15>J10,掺量增加通过提高碱度促进凝胶致密化,增强材料力学性能;碱激发剂模数由 1.0 升至 1.4 时,各龄期抗压强度下降,顺序为M1.0>M1.2>M1.4,低模数促进凝胶生成,高模数则抑制反应活性;水胶比由0.43 增至0.45 时,各龄期抗压强度下降,WB0.43 组最高,水胶比降低有助于提高致密性与凝胶生成效率.研究结果可为粉煤灰—矿渣地聚物的早龄期力学性能调控与工程应用提供理论依据和实验参考.

摘要：鄂尔多斯盆地榆横煤田小纪汗煤矿建井工程接近和初次揭露侏罗系上部2 号煤层时,连续发生罕见的煤层突水,投产矿井被划分为煤层含水层为主要直接充水的水文地质类型中等矿井.针对这种特殊含水层及其水害的研究较少,为揭示此类特殊含水介质的水文地质特性,基于小纪汗煤矿2 号煤层刚被揭露诱发的一次突水过程,采用水动力分析与解析计算方法,研究煤层含水层水文地质参数特征.结果表明,此次突水过程可以被同时概化为围绕突水点的定降深非稳定流充水模型和以平均突水量为近似定流量的非稳定流水位漏斗扩展模型,求得2 号煤层含水层渗透系数为0.49～0.90 m/d,弹性贮水系数为4.25×10-3～8.03×10-3.与勘查阶段单孔稳定流抽水试验相比,求得的煤层渗透系数约为抽水试验结果的 10 倍;井下突水以更真实的生产尺度和更大的突水量揭露了煤层含水层,所得渗透系数与矿井充水条件相匹配,结果更可靠;煤层突水主要为消耗煤层储存水量的非稳定水动力学过程,此时的弹性储水系数比单位涌水量更重要.研究成果弥补了煤层含水层储水参数的不足,为指导矿井生产阶段的水害防治以及研究特殊含水层的矿井充水类型和鄂尔多斯盆地特殊水害机理提供了重要的理论和技术支撑.

摘要：陕西郭家河煤业有限责任公司位于黄陇侏罗纪煤田,为水文地质类型复杂、冲击地压矿井,其主采的特厚3 号煤层埋深较大,开采过程中多次发生顶板离层水害,严重威胁矿井安全生产.基于此,针对特厚煤层综放开采中频发的顶板离层突水与强矿压耦合灾害问题,采用物理模拟实验、矿压监测、微震与水位动态分析等手段,研究离层突水与强矿压的联动机制及致灾规律.结果表明,背斜区仰采阶段隔水关键层破断失稳后,承压水沿导水裂隙带与离层空间双向涌流,引发周期性突水压架;向斜轴部岩层断裂角接近90°,离层充水后覆岩传载模式转变,导致支架载荷剧增;突水前水位长观孔呈台阶式下降,微震能量与频次同步异常,二者时域变化特征一致,可作为预警指标;特厚煤层开采引发的地应力场与渗流场耦合作用,形成顶板—离层突水联合致灾模式.研究成果可为黄陇煤田同类条件矿井的离层水防治工作提供理论与技术支撑.

摘要：深部煤系气储层开发的关键挑战之一在于高温高压环境下渗透率动态规律的复杂性.为探究温度和有效应力对煤储层应力敏感性的影响,以沁水煤田榆社—武乡区块 3 号煤层为研究对象,开展了不同温度(30、50、70℃)和不同围压(5、10、15、20、25 MPa)条件下的覆压渗透率实验.结果表明,3 号煤层渗透率随有效应力的增加呈指数降低,并且表现出明显的阶段性特征:当有效应力低于 8MPa时,渗透率急剧下降(应力敏感性最强),其后随有效应力的持续增加,渗透率衰减速率显著降低,敏感性趋弱;3 号煤层渗透率随温度的增加呈降低趋势:当有效应力<15 MPa 时,渗透率降幅为 70℃>50℃>30℃;当有效应力大于 15 MPa时,随着温度增加,渗透率降幅表现为50℃>30℃>70℃,此时有效应力的控制作用强于温度;煤样的渗透率损害率随有效应力的增加则呈现出"快速上升—增速衰减—稳定"的 3 阶段演化模式.随着温度的增加(30℃→50℃→70℃),渗透率损害率从53.8％增加至 72.7％,相同有效应力下煤样的渗透率损害率呈降低趋势,但不同应力区间的损害率增幅规律存在差异:有效应力低于 15 MPa时,渗透率损害率表现为70℃>50℃>30℃;有效应力大于 15 MPa时,渗透率损害率表现为 50℃>30℃>70℃.3 号煤层的无因次渗透率随有效应力增大呈指数下降,当有效应力小于 15 MPa时,无因次渗透率的降幅表现为30℃>50℃>70℃;有效应力大于 15 MPa时,无因次渗透率的降幅表现为70℃>50℃>30℃,即温度升高可抑制其下降幅度,但有效应力主导作用显著.

摘要：我国断层型冲击地压频发,其中贯穿断层三角煤柱冲击地压具有较大危险性,严重制约煤矿安全高效生产.以某矿506 工作面为研究背景,通过数值模拟研究了工作面过贯穿断层期间三角煤柱应力能量演化规律,揭示了贯穿断层下三角煤柱冲击机制;基于三角煤柱应力分布特征,建立了冲击应力指标并划分了三角煤柱冲击危险区域及等级;结合三角煤柱能量积聚特征,提出了大直径钻孔、煤体爆破与顶板爆破相结合的分类防治措施.三角煤柱能量积聚规律表明,煤柱宽度在 50～150 m和0～50m时,需采取额外顶板和煤层爆破卸压措施,现场验证了卸压措施的有效性.

摘要：为解决某煤矿厚煤层工作面回采过程中出现的断锚、底鼓、冒顶、钢带变形及两帮缩进等问题,在分析工作面地质力学条件的基础上,以围岩的非线性大变形力学设计理论为指导,采用恒阻大变形锚索进行超前支护.结果表明,在顶底板以砂质泥岩、砂岩为主的地质条件下,开采厚煤层(5.1 m)引起的围岩变形严重;以围岩大变形理论为基础设计的恒阻器可以解决传统锚索延伸率低的问题,通过吸收变性能并与围岩相互作用,达到保持巷道稳定的目的;相较于传统支护方案,巷道顶底板移近量相对减少67 mm,两帮移近量相对减少76 mm,恒阻锚索支护控制厚煤层围岩变形效果明显.

摘要：井下运输车辆作为矿山安全生产中不可或缺的一环,其作业环境较为复杂,对车辆的安全性和稳定性提出了更高要求.以红山煤矿 110701 首采工作面为工程背景,对防爆柴油机履带运输车的应用适用性展开研究,其可在复杂的运输条件下完成爬坡运料,推动了该矿辅助运输系统的升级,为矿井安全生产提供了保障.