检索结果-内蒙古大学图书馆

采矿技术 2024年第2期24卷 28-34页

作者：潘辉任帅潘明胜肖殿才王雷斌鞠俊超王蒙淮沪煤电有限公司丁集煤矿安徽淮南市232000 淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南市232000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南市232000

淮南矿区深井巷道围岩合理支护是保证矿井持续安全高效开采的重要保障,如何建立“多、快、好、省”的支护方式至关重要。以丁集矿西三采区首采面为工程背景,采用理论计算、数值模拟、现场监测等方法确定并验证适合该首采面的合理支护策... 详细信息

淮南矿区深井巷道围岩合理支护是保证矿井持续安全高效开采的重要保障,如何建立“多、快、好、省”的支护方式至关重要。以丁集矿西三采区首采面为工程背景,采用理论计算、数值模拟、现场监测等方法确定并验证适合该首采面的合理支护策略,可为淮南矿区同等地质条件下的巷道支护提供技术参考。根据综合柱状图可得巷道顶板为复合顶板,依据巷道围岩地质力学评估结果与围岩分类标准,综合评定1632(3)轨顺、运顺围岩为Ⅳ类稳定性较差岩层。通过理论结算得出:轨顺设计顶帮锚杆长度为2.5m,顶板锚杆间排距为0.75m×1m,设计帮部锚杆间排距为0.85m×1m、锚索长度为6.3m、间排距为1.05m×1m时能满足支护要求。由不同支护方案模拟得到巷道应力、位移云图和塑性区分布情况,经综合比较,确定方案一(2.5m锚杆+6.3m)的支护效果最好。现场监测表明:顶帮部锚索载荷最大为78kN,之后基本趋于稳定;巷道底鼓量最大为150mm,帮部最大位移为50mm,顶板离层值最大为42mm,整体变形量较小,支护效果较好。

关键词：深部岩体支护方式联合支护数值模拟首采面

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煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议

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煤炭科学技术 2025年第3期53卷 356-369页

作者：张寨男杨科华心祝叶春辉叶敏刘文杰池小楼吕鑫安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心安徽淮南232001 淮南矿业集团煤层气开发利用有限责任公司安徽淮南232001

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异,揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制,结合朱集东矿ZJ2−1与ZJ2−2井施工现状,从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度,分析各段及各层位压裂效果的差异,并与微... 详细信息

为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异,揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制,结合朱集东矿ZJ2−1与ZJ2−2井施工现状,从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度,分析各段及各层位压裂效果的差异,并与微地震监测结果对比验证;分析钻井、压裂效果对气水产出效果的影响及停产诱因,揭示地面水平井钻井、压裂与排采工程全周期之间的相互作用机制,提出煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程面临的关键问题及建议。结果表明:ZJ2−2井较ZJ2−1井与ZJ2−1井的煤层较顶、底板压裂的裂缝打开效果好,而微地震结果显示顶底板压裂较煤层压裂效果好,这是由于压裂效果好不但需要裂缝均匀打开,还需要确保裂缝持久性高。钻井效果体现在钻井轨迹与井筒稳定2个方面,钻井轨迹不仅会直接影响井筒稳定,还会影响压裂效果,压裂施工会降低井筒稳定,而井筒稳定是保障排采工程顺利进行的基础。井筒稳定性受钻井层位、压裂施工、储层岩层与长期浸水等因素的影响均不可忽视,压裂效果好只是排采效果好的必要条件,排采效果的好坏很大程度上还受井筒稳定性与排采制度精细化程度的影响。两口井排采阶段均可划分为返排、上产、稳产、停产和再产气5个阶段,ZJ2−1井的返排率较大且大于1,说明存在邻近水源的侵入,导致压裂效果较好的ZJ2−1井的产气效果较差。最后,从地面水平井瓦斯治理技术优选、钻井轨迹精准控制、井筒稳定性控制、排采制度优化和水赋存环境探测等角度总结了煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程中存在的关键问题,并给出相应的开发建议,以期为煤矿未采区地面水平井瓦斯治理提供思路。

关键词：煤矿未采区地面水平井钻井轨迹分段压裂效果气水产出相互作用机制

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煤粮复合区多次采动条件下砌体结构损坏演化规律

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采矿技术 2024年第3期24卷 281-285页

作者：任帅肖殿才罗勇任波高翔余国锋淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南市232001 淮河能源控股集团有限责任公司深部煤炭开采耦合灾害防控国家矿山安全监察局重点实验室安徽淮南市232001 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南市232001

淮南矿区地处华东地区煤粮复合区,采掘活动造成地表变形,对地表建筑物造成损害,因此,探究多次采动条件下地表构筑物的损坏规律至关重要。以淮南矿区某地表建筑物为原型,采用了理论分析、数值模拟的研究方法,对地表建筑物的采动损害机理... 详细信息

淮南矿区地处华东地区煤粮复合区,采掘活动造成地表变形,对地表建筑物造成损害,因此,探究多次采动条件下地表构筑物的损坏规律至关重要。以淮南矿区某地表建筑物为原型,采用了理论分析、数值模拟的研究方法,对地表建筑物的采动损害机理进行了研究,得到了如下结论:地表下沉、水平移动、曲率变形、水平变形对地表建筑的产生不同影响特征,多次采动影响下会产生“弱化变形型”、“强化变形型”、“复合型”等3种扰动类型。模拟了多次采动条件下地表砌体结构在不同曲率变形条件下的破坏及裂缝扩展情况,裂缝宽度、条数随着曲率变形增大而增加。随着曲率变形增加,砌体结构间节理逐步破坏,整个结构体系从连续变形特征逐步演化为非连续变形,整体强度逐步弱化且砌体结构变化不可逆。

关键词：煤粮复合区多次采动砌体结构损坏规律

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顾桥矿顶板水力压裂控制大巷变形技术研究

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煤炭工程 2021年第5期53卷 45-50页

作者：张瑞蔡青旺黄炳香陈树亮金峰淮南矿业集团煤业分公司顾桥煤矿安徽淮南232000 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116

顾桥煤矿巷道顶板中具有多层关键坚硬岩层,关键岩层传递远场采动应力,致使盘区大巷围岩控制困难;用水力压裂技术切断顶板中的多层关键岩层时,要求精准可控地实现分层致裂,保障施工的有效性和安全性。为此引入成套专用技术装备,在顾桥煤... 详细信息

顾桥煤矿巷道顶板中具有多层关键坚硬岩层,关键岩层传递远场采动应力,致使盘区大巷围岩控制困难;用水力压裂技术切断顶板中的多层关键岩层时,要求精准可控地实现分层致裂,保障施工的有效性和安全性。为此引入成套专用技术装备,在顾桥煤矿北二采区首采工作面开展了顶板水力压裂应力转移保护盘区大巷技术试验。试验结果表明:实时监测的孔口水压力可以反映水力裂缝贯穿目标砂岩层、在其他不同岩性的顶板中扩展的过程,可作为施工过程中的参考。基于孔口压力监测和定点封孔精准致裂,可以有效分层切断顶板关键岩层。分层致裂坚硬顶板后,监测到试验盘区大巷的顶底板及两帮移近量均小于230mm;采动应力得到有效转移,盘区大巷变形得到了有效控制。试验提供了一种精准可控地分层致裂坚硬顶板、保护盘区大巷的工程实例,可为具有类似问题的矿井提供经验参考。

关键词：水力压裂采动应力巷道变形应力转移围岩控制

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长钻孔近断层注浆浆液劈裂偏转扩散诱导机理研究

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煤矿安全 2025年第5期 159-171页

作者：李连崇李鑫睿牟文强韩云春张永树东北大学资源与土木工程学院淮南矿业集团有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室

受复杂水文地质条件影响，矿井生产面临严重的水害威胁，涌水、突水事故时有发生，超前区域注浆已经成为防治煤层底板承压水害的主要方法之一，但由于底板岩性的非均质性以及断层、裂隙等地质构造的复杂性，注浆过程中常出现跑浆、漏浆... 详细信息

受复杂水文地质条件影响，矿井生产面临严重的水害威胁，涌水、突水事故时有发生，超前区域注浆已经成为防治煤层底板承压水害的主要方法之一，但由于底板岩性的非均质性以及断层、裂隙等地质构造的复杂性，注浆过程中常出现跑浆、漏浆及局部欠浆等问题，严重影响注浆效果和防水加固的可靠性。基于谢桥煤矿区域治理注浆工程资料，定义断层与注浆孔的垂直空间距离为断层距，对不同断层距条件下的浆液劈裂扩散机理进行了模拟分析，重点围绕浆液在断层附近的扩散路径、劈裂模式、应力场变化及微震监测响应偏差展开研究，揭示了不同断层距对浆液劈裂扩散特征的影响规律、起劈应力方向及微震监测响应偏差特征。结果表明：原位地应力-断层-浆液孔隙压的联合作用下，最大主应力的动态变化，对注浆劈裂扩散方向具有向一侧偏离的诱导作用，且该类型的影响范围存在极限值，受断层迹线长度、倾角、地应力等条件影响；在设计的注浆工程条件下，断层对注浆劈裂扩散的影响距离达到了40 m；在40 m内，断层的存在会使浆液发生偏向断层一侧的优势扩散，对其扩展路径和劈裂模式产生显著影响；断层会影响注浆前驱浆液劈裂I-II复合裂缝的应力强度因子KIC，使其注浆方向和劈裂压力发生改变。

关键词：长钻孔注浆矿井突水断层诱导浆液劈裂偏转微震监测

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煤层高压注水压裂增透效应研究

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山西焦煤科技 2024年第3期48卷 14-16,27页

作者：杨理强韩云春陈本良丰安祥芮千龙煤炭开采国家工程技术研究院安徽淮南232001 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司安徽淮南232001 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001

为了保障煤矿安全开采,有效解决低透气性煤层瓦斯抽采达标周期长及抽采效率低的问题,对煤层高压注水压裂进行了数值模拟分析,得出裂缝前端和裂缝两侧应力变化,分析了裂缝水力压裂在消除应力集中和整体消突方面的优势,并在某矿3^(#)煤层... 详细信息

为了保障煤矿安全开采,有效解决低透气性煤层瓦斯抽采达标周期长及抽采效率低的问题,对煤层高压注水压裂进行了数值模拟分析,得出裂缝前端和裂缝两侧应力变化,分析了裂缝水力压裂在消除应力集中和整体消突方面的优势,并在某矿3^(#)煤层开展了应用研究,增透卸压效果较好,实现了低透气性煤层瓦斯高效抽采。

关键词：高压注水压裂卸压增透瓦斯抽采量抽采半径

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基于光纤微震监测的底板破坏时空演化规律研究

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煤炭技术 2024年第10期43卷 174-177页

作者：韩云春党保全尹少波黄刚朱文贺世芳程庆和余国锋任波淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232000 平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司安徽淮南232000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232000 鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司内蒙古鄂尔多斯010300

随着煤炭开采深度的增加,采煤工作面将面临严重的高承压水威胁,以淮南矿区受底板承压水威胁的潘二煤矿11023采煤工作面为工程背景,采用高灵敏光纤微震监测系统对工作面底板破坏时空演化规律进行监测分析。结果表明,工作面底板微震事件... 详细信息

随着煤炭开采深度的增加,采煤工作面将面临严重的高承压水威胁,以淮南矿区受底板承压水威胁的潘二煤矿11023采煤工作面为工程背景,采用高灵敏光纤微震监测系统对工作面底板破坏时空演化规律进行监测分析。结果表明,工作面底板微震事件数量主要集中在煤层底板0~20 m内;微震事件数量与开采活动速度有明显的相关性,工作面退尺进度越大,微震事件数量越多;在断层和煤层变薄异常区附近,微震事件的数量增多和强度增大;工作面初采期间应力集中释放,底板受采动影响破坏较深。研究结果可为工作面底板水害防治和工作面推进速度的优化提供技术支撑。

关键词：光纤微震监测底板破坏时空演化断层

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基于数值分析的煤炭自燃临界温度计算方法研究

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矿业研究与开发 2022年第10期42卷 132-136页

作者：骆大勇秦汝祥刘振重庆工程职业技术学院重庆402260 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南市232001 煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南市232001 淮北矿业集团许疃煤矿安徽亳州市233501

煤炭温度是决定煤炭自燃发展程度的关键因素和可靠因素。煤炭自燃临界温度一般为70~80℃,为了能够及时采取有效措施将温度控制在临界温度以下,开展了通过测定CO体积分数计算煤岩自燃过程中煤体温度的研究。通过试验得出煤炭在低温氧化... 详细信息

煤炭温度是决定煤炭自燃发展程度的关键因素和可靠因素。煤炭自燃临界温度一般为70~80℃,为了能够及时采取有效措施将温度控制在临界温度以下,开展了通过测定CO体积分数计算煤岩自燃过程中煤体温度的研究。通过试验得出煤炭在低温氧化过程中温度和CO体积分数数据,利用数值分析原理,建立温度与CO体积分数之间的关系模型,求解得出该模型的反函数,从而建立CO体积分数与煤炭自燃过程中温度的函数关系,实现了通过测定CO体积分数计算煤炭自燃过程中煤体温度的目的。许疃煤矿某工作面工程实例验证结果表明,该方法的预测精度能达到工程要求,为煤炭自燃临界温度的预测提供一种较为可靠的手段。

关键词：煤炭自燃临界温度指标气体温度预测

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基于微震监测的底板陷落柱注浆围岩体采动破坏研究

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煤矿安全 2024年第12期55卷 206-213页

作者：余国锋韩云春任波魏廷双郑群汪洋牟文强淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232000 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232000 淮南矿业(集团)有限责任公司煤业分公司安徽淮南232000 紫光软件系统有限公司北京100083

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭,制约淮南矿区最下组可采煤层A组煤安全开采的最大威胁由瓦斯转变为底板承压水。根据潘二煤矿12123工作面生产地质概况,建立了煤层底板完整的微震监测系统;通过挖掘与解译微震监测数据,提出了采动诱发岩体破坏... 详细信息

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭,制约淮南矿区最下组可采煤层A组煤安全开采的最大威胁由瓦斯转变为底板承压水。根据潘二煤矿12123工作面生产地质概况,建立了煤层底板完整的微震监测系统;通过挖掘与解译微震监测数据,提出了采动诱发岩体破坏及其导通性的微震判识方法,定义了以微破裂导通率来分析采动裂隙演化的方法,揭示了底板陷落柱注浆围岩体采动破坏导通演化特征。研究结果表明:受煤层底板超前注浆加固的影响,微震事件在底板陷落柱注浆区域表现出绕行分布的现象,底板导通率在陷落柱的交界面、浅层位呈现纵向贯通带,其他区域受浆脉阻隔作用而呈现零星的孤立分布。

关键词：底板突水下三带微震监测导通率陷落柱

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基于声波法和块体识别的深井围岩稳定性分析

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矿业研究与开发 2023年第7期43卷 95-100页

作者：秦绍龙赵兴东王小兵王立君东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司安徽马鞍山市243000 金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山市243000 山东黄金集团矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东莱州市261400

井筒围岩松动圈的测定对于围岩稳定性分析和支护设计十分重要,为探索深井围岩松动圈测定和楔形体识别技术,以纱岭金矿在建主井-1400m井段为背景,采用声波测井法对井筒围岩松动圈进行测定;基于工程地质调查获取井筒围岩节理裂隙信息,采用... 详细信息

井筒围岩松动圈的测定对于围岩稳定性分析和支护设计十分重要,为探索深井围岩松动圈测定和楔形体识别技术,以纱岭金矿在建主井-1400m井段为背景,采用声波测井法对井筒围岩松动圈进行测定;基于工程地质调查获取井筒围岩节理裂隙信息,采用Dips分析软件确定围岩优势节理组,应用Unwedge对围岩主要楔形体进行识别,获取各楔形体的几何参数,并进行稳定性分析。结果表明,该井段围岩松动圈范围为0.8~2.8m,围岩中存在3组优势节理,楔形体整体安全系数较高,掉落风险较小。研究结果可为纱岭主井支护设计和支护参数优化提供参考,并可对深井围岩松动圈测定和不稳定块体识别提供借鉴。

关键词：井筒围岩松动圈优势节理组声波测试楔形体识别

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