唐家会矿奥灰水害区域治理试验工程及防控技术

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唐家会煤矿主采6煤层底板受奥灰岩溶水威胁严重,是准格尔煤田中采深最大、水压最高的矿井,为消除底板奥灰水害威胁,对唐家会矿61207工作面开展地面区域治理试验工程.结果表明:定向钻孔过程中多次发生漏失和失返现象,注浆工程中吃浆量大,钻探和注浆的效率低,采用地面区域治理方式防治底板奥灰水害费用高、工期长,难以满足工作面生产接续成本控制的需要.经综合对比分析得出,现阶段矿井奥灰水防治宜采用“工作面内部井下定向钻底板探查加固”与“工作面外部地面定向钻断层带治理”相结合的防治水技术路线.
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基于无人机低空遥感技术,设计了一种主动式草原鼠害治理系统.该系统通过无人机航拍,获取高品质的遥感正射影像图,并通过面向对象的模板匹配算法,来实现对鼠洞目标的识别与分析.在获取鼠害信息后,结合烟熏式驱鼠捕鼠系统,可实现对草原鼠害的有效治理.
为研究上保护层开采遗留区段煤柱对被保护层保护效果的影响,以平煤四矿己15-23160联络巷下帮遗留的4 m煤柱及己15-23140、己15-23160、己16.17-23140工作面为研究对象,采用数值模拟和现场实测相结合的方法进行了研究.研究结果表明:煤柱沿z轴负方向被压实,累计最大位移为0.289 m;煤柱两侧煤壁沿x轴移动方向不同,上壁沿x轴负方向,下壁沿x轴正方向,累计位移量分别为0.055 m和0.156 m,己15-23160工作面采掘活动对煤柱位移影响最为显著;遗留煤柱最大残余高度为0.59
为了明确构造及其演化对艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存的控制作用,采用现今地应力实测、含煤盆地埋藏史-热史模拟、现场资料统计分析等方法,对矿区地应力状态、含煤地层埋藏史、煤层变质作用、瓦斯生成与散失、煤与瓦斯突出危险性等开展研究.研究表明:艾维尔沟矿区现今地应力状态为构造挤压应力状态,最大主应力方向为NE-SW向;矿区侏罗纪煤系地层主要经历了2个大的演化阶段,第Ⅰ阶段为快速沉降并于晚侏罗世达到最大埋深约4300 m,煤层受到深成及区域双变质作用,经历最高古地温137~192℃,形成第1次生气高峰;第Ⅱ阶段由于受到
针对瓦斯抽采监控系统中出现PLC控制器故障导致监控系统无法对瓦斯抽采系统进行监测和控制,设计了一种基于S7-1500R冗余PLC的瓦斯抽采监控系统;通过对PLC的CPU、电源、RS485接口等进行冗余设计,对PLC的硬件进行组态、编程和上位机组态软件编程,实现了对瓦斯抽采系统进行无人值守的监控功能,有效提高了瓦斯抽采监控系统的稳定性和可靠性.现场实际运用情况表明:当S7-1500R冗余PLC的1个CPU、电源、RS485通讯口、Profinet网线等部件出现故障时,系统能够自动切换到备用的CPU、电源和R
利用工业CT扫描设备对赵固一矿优质无烟煤进行样品取心和微观扫描分析;运用图像处理技术对原始图像进行降噪、增强对比度和二值化处理,借助阈值调节使图像信息得到准确表达;通过Avizo软件对CT图像进行重建,得到三维的裂隙结构模型.结果表明:基于工业显微CT扫描重建的三维数字煤心,能准确地反映真实煤心的内部裂隙结构;图像精细处理能够对煤样中错综复杂的裂隙网络进行精确表征,达到定量描述的要求.
为了利用地震槽波勘探技术准确探测断层,根据断层位置和产状的不同,分工作面内部断层探测、外部断层探测和其他情况等概化建立了10种典型观测系统模型;其中,工作面内部断层探测中又按断层在工作面内部位置、断层走向与测线夹角大小和断层落差大小细分为7种类型;分模型阐述了探测方法、炮检点布置和对应的数据解译方法等.以2个典型断层探测工程为例,分析了工作面巷道布置、煤厚、煤层赋存和构造发育情况等测区条件,根据拟探测断层的位置和产状等,对照观测系统模型开展了观测系统设计,在云顶煤矿11160工作面开展了反射法勘探,在观音
顶管法施工安全性高、掘进速度快、施工方便灵活,但若用于煤矿深部地层,则将面临地应力高、地质条件复杂等挑战.通过以张集煤矿顶管法掘进巷道为工程背景,开展顶管管体相似模型试验,揭示了管体承载机理,并根据试验结果确定管体设计参数.结合工程现场监测数据,总结施工经验:管体偏斜和浆液泄露是造成管体破坏的主要因素.在做好纠偏和密封工作的前提下,顶管法在煤矿瓦斯、水害治理巷道掘进工程中具有较大优势.
为研究深埋缓倾斜多煤层开采导水断裂带发育特征,以石槽村煤矿2-1煤和2-2煤叠置开采区为研究对象,通过井下仰孔注水试验与数值模拟方法,对覆岩破坏及导水断裂带发育特征进行了研究.结果表明:在相同地质及开采条件下,采厚1.8 m的上覆2-1煤和采厚3.4 m的下覆2-2煤开采导水断裂带发育过程均可分为缓增阶段、突增阶段和稳定阶段,但2-2煤导水断裂带发育速度大于2-1煤导水断裂带发育速度;2-1煤和2-2煤层间距为11 m条件下,2-2煤开采产生的复合导水断裂带高度大于2-1煤开采导水断裂带高度;综合分析后确
为探寻露天矿高陡边坡软岩蠕变-大变形规律,开展了软岩常规压缩、峰值前压缩蠕变和峰值后压缩蠕变等试验.试验结果显示:软岩常规应力-应变曲线表现出了明显的弹脆塑性向弹塑性转化的趋势,由于软岩的强度较低,该现象更加明显;软岩蠕应变对围压的敏感度较高,峰值前低围压时弱层软岩的蠕应变由2.5%增大到14.5%,说明软岩在低围压、高应力作用下具有典型的大变形特征;峰值后弱层软岩的蠕应变变化较小,说明其峰值后蠕变特性不稳定;峰值前的黏滞系数受围压的影响大,随着围压的增大,K体与M体的黏滞系数逐渐减小;围压对峰值后的黏滞
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