黄岩汇煤矿综采工作面上隅角瓦斯治理技术研究 被引量：11

1

作者 范尚崇 杨宏民 +2 位作者 尹海 吕宝艳 吕晓来 《能源与环保》 2020年第5期1-6,13,共7页

黄岩汇煤矿煤层透气性系数差,原始瓦斯含量低,在回采期间工作面绝对瓦斯涌出量较大,上隅角瓦斯浓度容易超限。现场跟踪考察分析了15108综采工作面上隅角瓦斯来源,找到了采放煤和采空区瓦斯涌出的主要原因,并提出了以高抽巷和顶板低位斜... 黄岩汇煤矿煤层透气性系数差,原始瓦斯含量低,在回采期间工作面绝对瓦斯涌出量较大,上隅角瓦斯浓度容易超限。现场跟踪考察分析了15108综采工作面上隅角瓦斯来源,找到了采放煤和采空区瓦斯涌出的主要原因,并提出了以高抽巷和顶板低位斜向钻孔相结合的卸压瓦斯治理模式,对卸压瓦斯抽采效果进行评价。研究表明:高抽巷平均抽采纯量69.5 m^3/min,最大90.0 m^3/min,可达全部抽采量的92%;低位钻孔抽采措施起到较好的辅助作用,最大抽采纯量为12.4 m^3/min,平均为5.8 m^3/min。回采期间上隅角瓦斯浓度维持在0.08%~0.40%。 展开更多

关键词 绝对瓦斯涌出量 上隅角 卸压瓦斯 瓦斯治理 高抽巷 低位钻孔

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黄岩汇煤矿小煤柱超前压力观测及其稳定性分析 被引量：3

2

作者 赵杰 郭凤岐 张宁波 《煤炭科技》 2021年第2期61-66,共6页

为了分析黄岩汇煤矿15113工作面回采过程中轨巷小煤柱的稳定性,现场监测了煤(岩)体内的应力及围岩的变形破坏,掌握了工作面回采过程中的采动影响范围。研究为小煤柱的尺寸优化及超前支护距离的确定提供了依据。

关键词 小煤柱 超前压力监测 稳定性 巷道支护

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厚硬岩层下大采高孤岛面煤柱宽度优化及控制技术研究

3

作者 张童 张宁波 +3 位作者 李廷 刘起源 陈宝宝 吴东园 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期103-114,共12页

大采高孤岛面煤柱留设的合理尺寸确定是影响煤炭回采率与安全回采的关键因素之一,以黄岩汇矿15115大采高孤岛面为研究对象,运用理论计算与数值模拟方法,构建了厚硬岩挠曲-煤体协同压缩与硬岩悬臂附加应力耦合作用的煤柱叠加承载模型,确... 大采高孤岛面煤柱留设的合理尺寸确定是影响煤炭回采率与安全回采的关键因素之一,以黄岩汇矿15115大采高孤岛面为研究对象,运用理论计算与数值模拟方法,构建了厚硬岩挠曲-煤体协同压缩与硬岩悬臂附加应力耦合作用的煤柱叠加承载模型,确定了合理柱宽。主要结论如下:煤柱帮荷载主要由厚硬岩层挠曲与煤体自重压缩变形效应决定,而采空区侧荷载来源于悬臂岩层附加应力。煤柱荷载与极限承载力在其宽度上变化呈反向趋势,得到了煤柱最小宽度9.4 m,确定了等效断裂角对降低煤柱荷载强度的作用敏感点为82°。模拟中随煤柱宽度增加,煤柱塑性破坏范围占比与煤体扩容程度降低,中部应力集中程度趋于稳定,整体承载性能增强,综合考虑宽度设置为10.0 m。现场表明,巷道两侧实施压裂后,岩层裂缝贯通弱化了厚硬岩层的完整性。煤柱保留了中部2.0 m弹性区,顶底板及两帮变形量均控制在520 mm内,有效实现了孤岛面安全护巷。 展开更多

关键词 大采高 孤岛工作面 硬岩层 煤柱宽度 岩-煤柱压缩 协同变形 压裂卸压

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大倾角综采工作面液压支架下行安装防倒防滑技术研究与应用

4

作者 刘起源 《能源技术与管理》 2025年第1期112-114,共3页

为了解决黄岩汇煤矿15117工作面因倾角过大导致液压支架倾倒、下滑的问题,研究分析了4种液压支架安装方法,为液压支架在运输和安装期间防倒、防滑和防仰翻提供对策。液压支架的安装方法主要包括台阶施工法、绞车辅助牵引法、邻架防倒法... 为了解决黄岩汇煤矿15117工作面因倾角过大导致液压支架倾倒、下滑的问题,研究分析了4种液压支架安装方法,为液压支架在运输和安装期间防倒、防滑和防仰翻提供对策。液压支架的安装方法主要包括台阶施工法、绞车辅助牵引法、邻架防倒法和液压支架掩护法。综合以上方案,选择了液压支架掩护施工法,并在现场实践中取得了成功,安全、高效地完成了液压支架安装工作,取得了较大的社会及经济效益。 展开更多

关键词 大倾角 液压支架 防倒防滑

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综采工作面水力压裂切顶卸压护巷技术研究

5

作者 吴东园 《能源技术与管理》 2025年第1期54-56,共3页

为了解决黄岩汇煤矿15105工作面辅助进风巷受采动影响变形严重的问题,采用水力压裂技术对顶板岩层进行压裂卸压,减小工作面采空区悬顶长度和面积,以此削弱工作面上覆岩层储存的高应力,缓解采动对巷道稳定性的影响。基于此,提出了水力压... 为了解决黄岩汇煤矿15105工作面辅助进风巷受采动影响变形严重的问题,采用水力压裂技术对顶板岩层进行压裂卸压,减小工作面采空区悬顶长度和面积,以此削弱工作面上覆岩层储存的高应力,缓解采动对巷道稳定性的影响。基于此,提出了水力压裂切顶卸压的控制思路,针对现场设计了水力压裂控制现场试验方案,并进行了现场应用。结果表明,采取水力压裂措施后,裂缝扩展效果良好,15105工作面辅助进风巷围岩变形量较小,巷道得到了有效控制。 展开更多

关键词 综采工作面 水力压裂 切顶卸压

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大孔径穿层钻孔群水力冲孔技术工程实践 被引量：2

6

作者 尹海 《能源与环境》 2024年第2期44-47,共4页

煤矿开采中的瓦斯问题一直是制约矿井安全生产的重要因素之一。为了探索解决煤矿瓦斯问题,通过分析煤层瓦斯卸压运移及增透机理与卸压增透工程实践,提出了底板穿层钻孔群大孔径水力冲孔技术。经实验矿井的现场实践研究发现,大孔径的底... 煤矿开采中的瓦斯问题一直是制约矿井安全生产的重要因素之一。为了探索解决煤矿瓦斯问题,通过分析煤层瓦斯卸压运移及增透机理与卸压增透工程实践,提出了底板穿层钻孔群大孔径水力冲孔技术。经实验矿井的现场实践研究发现,大孔径的底板穿层钻孔水力冲孔后煤层充分卸压,钻孔单孔瓦斯抽采量明显增加,直径为125 mm的钻孔平均单孔瓦斯抽采量是直径为89 mm钻孔的4.4倍。 展开更多

关键词 穿层钻孔 钻孔群 水力冲孔 瓦斯抽采

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松软煤层全孔深异径管护孔和柔性封孔技术研究 被引量：1

7

作者 杨建敏 《能源与环境》 2024年第2期35-37,共3页

为了解决松软煤层顺层长距离钻孔全孔深护孔率低和封孔漏气问题,利用RFPA2D数值模拟了钻孔周围煤体应力损伤变形特征,并利用测试q、S值的方法研究了沿孔方向煤壁附近煤体的应力及损伤变形特征。在此基础上,实践了全孔深异径管护孔和柔... 为了解决松软煤层顺层长距离钻孔全孔深护孔率低和封孔漏气问题,利用RFPA2D数值模拟了钻孔周围煤体应力损伤变形特征,并利用测试q、S值的方法研究了沿孔方向煤壁附近煤体的应力及损伤变形特征。在此基础上,实践了全孔深异径管护孔和柔性封孔技术,研究结果表明:①松软煤层中沿孔方向煤体损伤变形分为3个区域,即煤壁及以里0~4 m范围为大变形区、4~8 m为严重变形区、8 m以里为损伤变形区,3个区域的变形对钻孔护孔、封孔产生较大影响;②全孔深异径管护孔和柔性封孔技术提高了钻孔护孔率和密封效果,钻孔瓦斯抽采浓度提高了121%,瓦斯抽采量提高了70%。 展开更多

关键词 异径管护孔 柔性封孔 顺层钻孔 松软煤层

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大采高工作面膏体充填开采地表运移规律研究

8

作者 李廷 张国梁 《能源与环境》 2024年第2期51-54,共4页

为了研究大采高采煤时的地表运移规律,分别采用FLAC 3D对无充填开采和膏体充填采煤2种条件下的地表运移规律进行数值模拟计算,并布置55个测点实测了地表沉降数据。结果表明:(1)工作面推进50~100 m时地表未发生明显位移;当推进100~350m时... 为了研究大采高采煤时的地表运移规律,分别采用FLAC 3D对无充填开采和膏体充填采煤2种条件下的地表运移规律进行数值模拟计算,并布置55个测点实测了地表沉降数据。结果表明:(1)工作面推进50~100 m时地表未发生明显位移;当推进100~350m时,顶板岩层发生剧烈沉降及运移;当推进距离>350 m时,这种位移区域平稳。(2)工作面采用膏体充填后,能遏制顶板的下沉量,效果较好,无充填开采时地表垂直和水平两方向的变形数据是充填开采的13.7和97.6倍。 展开更多

关键词 大采高 膏体充填 地表下沉量 地表运移规律

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河流交汇口河床地貌演变研究进展 被引量：5

9

作者 何保 燕亚东 +1 位作者 余苇 刘起源 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期17-23,共7页

综述了20世纪80年代以来河流交汇口河床地貌演变研究取得的主要成果,总结了不同类型交汇口水流特性以及地貌特征。影响交汇口河床地貌的主要因素为干、支流交汇角与干、支流汇流比,已取得的研究成果主要是基于数值模拟和水槽试验的理论... 综述了20世纪80年代以来河流交汇口河床地貌演变研究取得的主要成果,总结了不同类型交汇口水流特性以及地貌特征。影响交汇口河床地貌的主要因素为干、支流交汇角与干、支流汇流比,已取得的研究成果主要是基于数值模拟和水槽试验的理论研究,应加强对天然交汇口河床地貌演变的研究,尤其是加强河流生态修复、河流水污染治理和河道疏浚等应用性研究工作。 展开更多

关键词 河流交汇口 河床 地貌演变 水槽模拟

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巷帮钻场扇形钻孔水力造穴增透促抽技术研究 被引量：3

10

作者 杨宏民 贾镇府 尹海 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第2期112-116,共5页

针对低透气性煤层煤巷掘进工作面掘进过程中瓦斯涌出量大的问题,采用数值模拟结合现场考察的方法,以中煤昔阳黄岩汇煤矿为工程背景,研究了巷帮扇形钻孔水力造穴增透促抽技术。结果表明:巷帮钻场扇形钻孔采用水力造穴增透技术后,越靠近... 针对低透气性煤层煤巷掘进工作面掘进过程中瓦斯涌出量大的问题,采用数值模拟结合现场考察的方法,以中煤昔阳黄岩汇煤矿为工程背景,研究了巷帮扇形钻孔水力造穴增透促抽技术。结果表明:巷帮钻场扇形钻孔采用水力造穴增透技术后,越靠近巷道煤壁侧的洞穴周围瓦斯压力越低,水力造穴卸压增透效果越明显;随着洞穴逐渐靠近原始应力煤层区域,受原始煤层应力的影响,越接近原始煤层应力区域,瓦斯压力相对来说越高。经过水力造穴后,试验矿井造穴钻孔与未经过水力造穴的钻孔相比,抽采浓度和纯量分别提高了4.3倍和2.09倍左右;受造穴影响钻孔与未经过水力造穴的钻孔相比,抽采浓度和纯量分别提高了1.23倍和1.15倍左右。这些表明巷帮钻场扇形钻孔水力冲孔造穴能够对顺层钻孔煤层抽采瓦斯、卸压增透有着明显作用。 展开更多

关键词 水力造穴 卸压增透 促抽 扇形孔

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高抽巷合理层位的确定方法与应用 被引量：8

11

作者 范尚崇 杨宏民 +1 位作者 邱向雷 尹海 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期26-31,共6页

针对中煤昔阳能源有限责任公司黄岩汇煤矿15108工作面邻近煤层瓦斯涌出量大,造成该工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数超限的问题,采用理论计算与UDEC数值模拟,得出各覆岩下沉量及竖"三带"发育范围,对不同层位下的高抽巷抽采... 针对中煤昔阳能源有限责任公司黄岩汇煤矿15108工作面邻近煤层瓦斯涌出量大,造成该工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数超限的问题,采用理论计算与UDEC数值模拟,得出各覆岩下沉量及竖"三带"发育范围,对不同层位下的高抽巷抽采效果进行现场实测与评价,结果表明:煤层上方岩层随着埋深变浅各覆岩下沉量也逐渐减小,沿竖直方向能反映出竖"三带"的基本特征。竖"三带"理论计算与数值模拟结果相近,高抽巷实际布置层位与抽采效果验证了两个结果的可靠性,最终确定15108工作面裂隙带最大发育高度,为67.7~70.4 m,高抽巷合理层位应为50~70 m,此范围内高抽巷可将上隅角瓦斯体积分数控制在0.3%以下。 展开更多

关键词 上隅角瓦斯 覆岩下沉量 竖“三带” 高抽巷层位

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水力压裂钻孔最优封孔区间的快速设计方法 被引量：3

12

作者 赵杰 《陕西煤炭》 2021年第2期29-33,共5页

水力压裂钻孔的封孔长度是影响封孔质量的重要参数之一,依据经验随意设计可能导致封孔材料的浪费或使得封孔成为压裂作业的薄弱环节,笔者研究了压裂工况参数、材料特性、封孔长度等因素对封孔材料承受水压的影响关系,提出不同类型压裂... 水力压裂钻孔的封孔长度是影响封孔质量的重要参数之一,依据经验随意设计可能导致封孔材料的浪费或使得封孔成为压裂作业的薄弱环节,笔者研究了压裂工况参数、材料特性、封孔长度等因素对封孔材料承受水压的影响关系,提出不同类型压裂钻孔最优封孔区间的快速设计公式,通过黄岩汇煤矿现场验证方法可靠,使得煤矿抽采设计更为精细、便捷。 展开更多

关键词 水力压裂 最优封孔区间 计算公式 穿层钻孔 顺层钻孔

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基于COMSOL模拟的煤与瓦斯流固耦合模型及抽采参数优化设计

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作者 张宇 尹海 +5 位作者 李红岩 郭锦远 张永 赵建明 李志军 张旭文 《山西煤炭》 2025年第2期102-109,共8页

瓦斯抽采效果受抽采时间、钻孔孔径、钻孔间距、抽采负压等因素影响。为探究不同抽采参数对抽采效果的影响,本文将煤与瓦斯流固耦合模型嵌合进COMSOL数值模拟软件中,采用控制变量法,探究不同抽采参数对抽采效果的影响。结果表明:抽采效... 瓦斯抽采效果受抽采时间、钻孔孔径、钻孔间距、抽采负压等因素影响。为探究不同抽采参数对抽采效果的影响,本文将煤与瓦斯流固耦合模型嵌合进COMSOL数值模拟软件中,采用控制变量法,探究不同抽采参数对抽采效果的影响。结果表明:抽采效率随时间延长而增加;钻孔孔径增大,抽采半径变大,但过大时易出现塌孔现象;间距过小不利于抽采,间距过大抽采效果不佳;当其他参数一定时,负压增大抽采速度加快,但安全区并不会扩展。基于上述研究,确定瓦斯抽采最优方案为:抽采时间180 d,钻孔孔径113 mm,钻孔间距6 m,抽采负压30 kPa。本研究成果能够为瓦斯抽采工程实践提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 瓦斯抽采 流固耦合 数值模拟 抽采参数优化 COMSOL

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