【摘 要】
：
针对陕北侏罗纪厚硬煤层综合机械化开采中煤炭提质增效问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用理论分析、计算机模拟和现场试验的综合方法,分析大采高综采面比能耗和煤块分布的规律,构建了降低硬煤截割比能耗,控制工作面块煤分布的水压压裂技术方法和途径.大采高综采硬厚煤层压裂破碎机理研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响决煤制造和综采面比能耗的主要因素.针对性分析了顺层水水平孔定向压裂煤体矿压-水压和破
【机 构】
：
西安科技大学能源学院,陕西西安,710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安,710054
论文部分内容阅读
针对陕北侏罗纪厚硬煤层综合机械化开采中煤炭提质增效问题,在优化煤层生产工艺基础上,采用理论分析、计算机模拟和现场试验的综合方法,分析大采高综采面比能耗和煤块分布的规律,构建了降低硬煤截割比能耗,控制工作面块煤分布的水压压裂技术方法和途径.大采高综采硬厚煤层压裂破碎机理研究表明:煤体硬度、煤层节理裂隙的发育程度是影响决煤制造和综采面比能耗的主要因素.针对性分析了顺层水水平孔定向压裂煤体矿压-水压和破坏裂隙场演化规律和煤层破碎特征,给出了不同厚硬煤层水平孔水压压裂方法和工艺参数.通过对陕北浅埋煤层5m大采高综采面水压压裂的现场试验,工作面煤机截割能耗降低了30％,工作面的块煤率提高了20％,煤尘平均降低了45％.
其他文献
围岩可注性研究是成功开展地下工程注浆止水及加固的前提.以沙吉海煤矿中生代砂砾层巷道为工程背景,采用室内实验、理论分析及现场试验的方法,研究了砂砾层颗粒介质的粒径范围、组构特征及巷道围岩的可注性.结合以双体颗粒尺寸为主的实用性评判指标即可注比M及细粒含量P0.1,建立了砂砾层可注性评判流程.结果表明,砂砾层颗粒粒径范围大,粗粒含量较高,颗粒粒径极为不均.依据Mitchell等判别准则,判定沙吉海煤矿
以皖北矿区任楼、祁东、恒潦、刘一、朱集西5个矿井为例,开展了开拓准备巷道支护现状及成因分析.在稳定性影响因素探析的基础上构建了顶板、帮部、底板综合强度及应力扰动影响值(Isd)4个指标,通过Isd与Ω(围岩综合强度)比值k分别取0.5、1.0、1.5、2.0,将巷道围岩分为稳定、较稳定、中等稳定、不稳定、极不稳定5类.借助Visual C++、MySQL软件开发出了开拓准备巷道差异化支护智能决策系
针对断层破碎带区域煤岩穿层巷道围岩失稳垮冒技术难题,以祁东煤矿6138回风巷为研究对象,在断层破碎带不同区域煤(岩)体物理力学参数测试基础上,采用岩体基本质量指标BQ理论计算、围岩松动圈实测、钻孔电视探测和数值模拟相结合的研究方法,将断层破碎带不同地段巷道围岩类型划分为3类:亚稳定型(Ⅲ类)、失稳渐变-趋稳型(Ⅳ类)和失稳渐变-垮冒型(V类).继而依据围岩差异性分类控制标准,采用理论计算、数值模拟
通过对沿空留巷围岩"大、小结构"理论的分析,提出了沿空留巷"可控关键带"理论,"可控关键带"是由巷旁支护体、实体煤帮、巷道顶底板通过巷内、巷旁支护共同组成的留巷围压稳定控制系统.针对沿空留巷"可控关键带"的技术难点即巷旁支护技术,本文提出了接顶让压巷旁支护技术方案,并将具有不同刚度的巷旁支护体、让压材料、直接顶、底板看作巷旁支护系统,采用理论、模拟、实验的研究方法对接顶让压巷旁支护技术进行研究,理
为揭示极松散煤层巷道围岩流变控制机理,以新郑煤电12205运输巷为工程背景,设计了大比例尺三维锚固体模型试验系统,研究了低预应力锚杆配合塑料网护表、高预应力锚杆配合塑料网与编织网联合护表两种流变控制条件下,巷道经受掘进、采动影响过程中围岩应力、锚杆锚固力、围岩体变形的演化规律.研究结果表明:掘进影响下巷道浅部0～1.64m范围内围岩主应力出现不同程度的降低,大于1.64m范围的围岩应力小幅度增大.
由于所处应力条件和周围环境不同,深部巷道围岩控制与浅部相比具有很大的差异,深部巷道围岩稳定性具有协同效应,相对应顶帮底的破坏也具有联动效应.巷道围岩内部裂隙特别是主控裂隙的发育和演化对巷道围岩的完整性和稳定性具有决定性的作用.论文研究了深部煤巷围岩顶帮底岩层内部主控裂隙的发育展布和演化特征,揭示了顶板围岩整体呈"门"式展布的"一横五纵"6条主控裂隙的发育贯通及其破坏机制,研究了帮部围岩"区"型主控
根据聚丙烯纤维的增强机理,研究聚丙烯纤维混凝土喷层在煤矿巷道锚喷支护中的适用性.通过室内试验的方法,完成聚丙烯纤维混凝土的合理配比及抗压、抗拉、抗剪及抗渗能力等指标的测试,结果表明,聚丙烯纤维混凝土与普通混凝土相比,抗压强度提高有限,而抗拉和抗剪强度则有57.34％和51.98％的较大提高,抗渗能力也有所改善.通过数值模拟的方法,对比研究了聚丙烯纤维混凝土喷层和普通混凝土喷层的差异,结果表明纤维混
通过研究采场顶板深孔预裂爆破对原生裂纹的扩展与止裂机理,得出该方法使回采巷道的围岩松动圈进一步扩展、巷道围岩的应力集中向煤体深部转移、受采场超前支承压力影响的矿压显现程度得到缓解;同时通过顶板预裂爆破参数的设计优化,能使顶板形成切落结构,也有利于减弱回采巷道围岩的矿压显现.
射流割缝技术是煤矿卸压增透的有效途径之一,纯水射流割缝范围有限,磨料射流可有效增大割缝范围却易造成煤质降低与堵塞瓦斯运移通道等问题.本论文提出采用冰粒代替传统磨料进行割缝,以期扩大割缝范围同时避免传统磨料的缺陷.首先分析总结纯水射流与传统磨料射流煤层割缝卸压的优势与弊端,随后从理论角度阐释冰粒磨料射流煤岩层割缝的预期优势效果.在此基础上,提出冰粒磨料射流煤岩层割缝实施过程中需要解决的诸多基础科学问
赋存于煤层顶板的关键岩层破断通常会引起采场强烈的矿压显现,尤其是赋存于煤层顶板的巨厚硬砂岩层作为主关键层,其破断易引发矿山动力灾害.本文针对淮南某矿11223工作面厚硬砂岩顶板特征,运用关键层理论分析了该岩层梁式初次断裂的极限步距、周期性垮落步距及相应的支护阻力要求,为使工作面支架能够承载顶板压力,自切眼沿推进方向每隔20m采用超前深孔预裂爆破弱化顶板措施.矿压实测结果表明,厚硬砂岩顶板的预裂弱化