高承压工作面膏体充填开采技术应用研究

来源 :山东煤炭科技 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjklmijk
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针对斜沟矿18105高承压工作面底板太灰承压水存在突水安全隐患问题,设计采用膏体充填采空区进行开采,阐述了膏体充填材料的组成及性能、充填系统的构成及工艺.钻孔注水法测量结果表明:充填开采底板塑性破坏深度约为6m,底板未出现异常涌水现象,膏体充填开采技术的应用保障了18105高承压工作面的安全高效开采.
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针对松软低透气性煤层局部区域煤体强度较高,底抽巷穿层钻孔抽采效果差的问题,以赵庄煤业为背景,通过分析穿层钻孔全面水力冲孔存在问题,改进增透工艺,提出“穿层钻孔+定点高压水力冲孔”增透的模式,并在1315工作面进行应用.改进后,穿层抽采钻孔的验收合格率达到77.8%,有效抽采时间增长,抽采效率得到大幅提升.
针对冲击地压矿井掘进期间支护失效问题,以星村煤矿为例,为了有效解决煤矿大埋深冲击地压矿井煤巷现有支护体系失效的现状,通过分析支护失效的原因,提出矢量应力的概念,根据矢量应力大小的不同来优化现有支护体系,有效地解决了巷道支护失效的问题,确保了大埋深冲击地压矿井煤巷掘进的支护安全,提高了矿井安全水平.
针对采煤工作面煤层厚度的变化是否会导致煤岩层电性差异,从而影响物探准确率问题,利用无线电波坑透技术在不同频率参数下开展煤层夹矸厚度场强规律实验研究,验证煤层结构变化是影响物探成果的主要因素之一,进而积累物探经验,有效指导井下物探工作,提高物探解释精度.
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为了保障义桥煤矿6304工作面厚松散层下安全开采,在松散层拱理论基础上,揭示了采动覆岩裂隙场演化规律,提出了厚松散层下基于松散层拱结构的导水裂隙带高度预计方法.6304厚松散层工作面的裂隙带预计高度为33.82~40.05 m,探测高度为35.6~42.3 m,预计结果与探测结果基本一致.6304工作面共计开采煤炭资源35万t,实现了含水层下安全采煤.
为了探究混凝土强度对立井穿煤层期间井筒围岩稳定性的影响,在对围岩力学特性测试的基础上,结合数值模拟方法对不同混凝土强度在立井穿煤层过程中围岩变形量、应力、塑性区影响机制进行分析.研究结果表明:井筒穿煤层期间的应力、塑性区、变形量分布存在明显的夹层效应,C50混凝土能将变形量、应力、塑性区相较于C30分别减少64%、28%、69%,高标号混凝土对井筒围岩应力和变形有更好的控制效果,能有效抑制塑性区发育.
为了处理矿井产生的矸石,降低原煤灰分及减少矸石提升对环境的破坏,邢东矿对巷道式充填处理矸石工艺技术进行了研究与应用,通过研究充填巷区域布置、矸石运输路线及设备选用等,将井下排矸通过矸石充填巷就近处理,解决了在矿井矸石充填工作面升级改造期间无法处理矸石的问题.
为评价9#煤层顶板含水层突水危险性,采用GIS层次分析法进行含水层富水性分区,依据顶板含水层富水性的不同将其划分为5个区域,基于导水裂隙带探测得出9#煤层顶板冒裂程度,结合冒裂程度和富水性分区结果得出含水层突水危险性,确定顶板灰岩含水层突水危险区域、较危险区域分别位于井田的西北部、西部,其余区域突水危险性相对较低.
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