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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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56卷 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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淮河能源矿区煤矸石理化性质及资源化利用分析

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煤炭加工与综合利用 2024年第7期 121-126页

作者：方恩才王传兵刘威程海燕王昌济章梅赵恒李建淮南矿业(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234000 安徽理工大学安徽淮南232001 江苏地质矿产设计研究院(中国煤炭地质总局检测中心) 江苏徐州221006 中国煤炭地质总局煤系矿产资源重点实验室江苏徐州221006

系统分析了淮河能源矿区煤矸石的物理化学特征,为煤矸石高质量综合利用和矿山环境治理提供技术支撑。通过采集煤矿的煤矸石,测定其化学组成、矿物成分、稀土含量、重金属含量等,分析煤矸石理化特征,结果表明:淮河能源矿区煤矸石为硅铝... 详细信息

系统分析了淮河能源矿区煤矸石的物理化学特征,为煤矸石高质量综合利用和矿山环境治理提供技术支撑。通过采集煤矿的煤矸石,测定其化学组成、矿物成分、稀土含量、重金属含量等,分析煤矸石理化特征,结果表明:淮河能源矿区煤矸石为硅铝型煤矸石,矿物组成主要有石英和粘土矿物,G3矿中Fe_(2)O_(3)含量为11.16%,为高铁型煤矸石;CaO、MgO含量较低,在建筑材料具有较高的利用价值;SiO_(2)、Al_(2)O_(3)的含量较高,可用于生产水泥或制备硅系、铝系产品;矸石中速效钾的含量达一级二级标准,可作钾肥;G3、G9有机质含量高,可用于农田改良,提升土壤肥力。矿区煤矸石中稀土元素含量均高于世界煤,其中,G8、G9矸石中镧、铈含量分别为中国煤含量的3.15、2.98倍,具有提取利用价值;煤矸石8种重金属的最大值远低于风险筛选值,对农作物生长和土壤生态环境风险低。

关键词：淮河能源矿区煤矸石理化特征资源化利用分析

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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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“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律实验研究

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中国煤炭 2025年第1期51卷 158-164页

作者：康志鹏任波罗勇段昌瑞任帅淮南矿业(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省淮南市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省淮南市232001

针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力... 详细信息

针对“三软”厚煤层大采高工作面开采覆岩非线性、非对称破坏问题以及保护煤柱宽度不合理造成的资源浪费、巷道围岩稳定性差等问题,以新景煤矿15028工作面为工程背景,通过物理相似模拟实验对“三软”厚煤层大采高工作面覆岩破断及应力运移规律进行实验研究。结果表明:“三软”厚煤层大采高工作面在回采开始时,顶板未发生大面积垮落,但产生较多水平裂隙;初次垮落时,塌落岩体与上部形成较大自由空间;当继续回采达到关键层极限破断距时,上覆岩层迅速大面积垮落,形成类似冲击地压的顶板“强烈垮塌”,采空区边缘悬臂梁结构发生“裂隙孕育快速发育回转下沉”变化,顶板垮落岩石由于碎胀充填作用,并未完全冒落;随着煤层持续开采,只在上覆岩层作用力的情况下,采空区底板未产生明显变形,即底板变形的主要原因为水平应力因素,采空区上覆岩层整体发生下沉,其中靠近煤层顶板越近,下沉量越大,最大下沉量为750 mm;采空区中部岩层位移最大,向两侧实煤体帮逐渐减小到0,整体位移曲线呈“V”字形;厚煤层大采高工作面侧向支承压力具有“双峰”特性,先小幅增加,达到第1个峰值点后小幅回落,应力降低区距离采空区10 m左右,而后到达第2个峰值点,此时距离采空区边缘19.2 m,应力最大值为27.5 MPa,随后持续回落,在72 m处趋于稳定,即采动侧向支承压力影响范围在60 m左右。

关键词： “三软”厚煤层大采高工作面破断失稳应力运移规律

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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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考虑微震数据连通性的煤矿底板注浆效果评价方法研究

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煤炭科技 2025年第2期46卷 87-95页

作者：党保全余国锋朱昌淮贺世芳韩云春周继生张延喜秦广俊张刚淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232000 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

深部煤矿资源开采受“三高一扰动”耦合作用影响,底板水害威胁愈发严重。地面区域超前治理是水害防治的主要手段,采用注浆封堵潜在的导水通道是目前最常用和成熟的技术。受限于监测条件和复杂地质环境,可用于评价注浆的监测数据不足,如... 详细信息

深部煤矿资源开采受“三高一扰动”耦合作用影响,底板水害威胁愈发严重。地面区域超前治理是水害防治的主要手段,采用注浆封堵潜在的导水通道是目前最常用和成熟的技术。受限于监测条件和复杂地质环境,可用于评价注浆的监测数据不足,如何表征浆液扩散范围及过程一直亟待解决。基于此,根据微震源参数,提出了考虑震源空间属性与震源机制的裂隙连通度指数,形成了微震数据驱动下的煤矿底板注浆效果表征方法。以谢桥煤矿X4孔组的底板注浆项目为试点,建立了用于注浆扩散范围可视化的三维模型。结果表明,大多数微震事件参与了标定浆液扩散范围并形成了清晰的浆液扩散包络和裂隙面。此外,通过XRD测试证明了评价结果的准确性和有效性。研究可推动微震监测技术在地下空间注浆的工程应用,优化评价浆液扩散范围及加固效果提供参考。

关键词：煤矿微震监测注浆裂隙连通度浆液扩散表征

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极近距煤层群下位煤层巷道布置及围岩控制技术研究

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煤矿支护 2024年第4期 6-11页

作者：康志鹏段昌瑞蔡志良淮南矿业(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准南232001

要为解决极近距离煤层群开采下位煤层面临的巷道布置及支护不易的问题,以山西白芦煤矿4—1、4—2煤为工程地质背景,利用数值模拟、工程实践等综合研究方法,对极近距下位煤层巷道合理布置位置及安全支护方案进行研究,给出了强采动影响区... 详细信息

要为解决极近距离煤层群开采下位煤层面临的巷道布置及支护不易的问题,以山西白芦煤矿4—1、4—2煤为工程地质背景,利用数值模拟、工程实践等综合研究方法,对极近距下位煤层巷道合理布置位置及安全支护方案进行研究,给出了强采动影响区巷道合理支护方案。结果表明:4—2煤层巷道内错10m布置为最合适的巷道布置方案;采用架棚支护十锚杆支护的方法能够有效控制巷道围岩变形,实现安全经济开采。

关键词：极近距煤层群下位煤层数值模拟架棚支护

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