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平煤股份十二矿开采薄煤层保护层瓦斯治理技术 被引量:7
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作者 张创业 孙朋 +1 位作者 唐建平 胡良平 《中国煤炭》 2018年第5期105-108,共4页
利用保护层开采的基本理论,平煤股份十二矿选择己14薄煤层作为己15煤层的上保护层。采用己14-31010作为保护层工作面开采之后,在其保护范围内的己15煤层瓦斯抽采量、工作面风排瓦斯量及瓦斯抽采率得到了极大的提高,残余瓦斯含量最大为4.... 利用保护层开采的基本理论,平煤股份十二矿选择己14薄煤层作为己15煤层的上保护层。采用己14-31010作为保护层工作面开采之后,在其保护范围内的己15煤层瓦斯抽采量、工作面风排瓦斯量及瓦斯抽采率得到了极大的提高,残余瓦斯含量最大为4.96m^3/t,残余瓦斯压力最大为0.4 MPa,己15煤层的突出危险性降低,采面上隅角瓦斯浓度为0.5%~0.8%,杜绝了上隅角瓦斯超限问题。在己14-31010保护层薄煤层开采过程中,在己15-31010回风巷穿层钻孔对己14-31010保护层工作面进行瓦斯抽采,采用留巷墙体埋管抽采采空区内瓦斯,同时使用了"三机配套"、沿空留巷Y型通风技术及坚硬顶板强制放顶技术进行薄煤层开采,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 保护层开采 薄煤层 瓦斯抽采效率 瓦斯浓度超限
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煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系研究
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作者 刘玉冰 李怡腾 +6 位作者 李忠辉 殷山 景超 李凯 李振兴 赵胜磊 刘承飞 《工矿自动化》 北大核心 2025年第3期105-112,164,共9页
构建煤矿灾害智能化精准管控体系有助于提高事故预测预警准确度,实现智能化风险研判。现有研究大多聚焦单一灾害进行监测预警技术或算法优化,缺乏多灾害监测预警协同机制和事故应急联动下的避灾路径规划,且数据传输时延大,管控效率较低... 构建煤矿灾害智能化精准管控体系有助于提高事故预测预警准确度,实现智能化风险研判。现有研究大多聚焦单一灾害进行监测预警技术或算法优化,缺乏多灾害监测预警协同机制和事故应急联动下的避灾路径规划,且数据传输时延大,管控效率较低。提出了一种煤矿灾害“云边端”一体化智能精准管控技术体系,介绍了该体系架构和监控预警数据流转与交互机制,从数据精准感知、边缘计算、云平台3个角度重点分析了该体系的关键技术,包括:在端侧,研发瓦斯、火灾、粉尘、顶板等多灾害智能传感器,构建基于IPv6的5G+4G+WiFi6的高速低时延通信网络,优化感知设备及联动控制装备部署方案;在边侧,建立基于深度学习AdaTT模型的煤矿重大灾害数据融合分析模型,研发矿用AI视频分析设备以实现安全隐患图像识别,开发基于边缘计算驱动的煤矿工作面协同管控技术;在云侧,采用数字孪生技术实现可视化推演,基于Delphi理论和深度学习模型实现煤矿重大灾害安全态势分析,设计灾害环境下的路径时变网络路径规划算法。基于该技术体系开发了煤矿灾害融合监控预警与管控数字化决策平台,并在平顶山天安煤业股份有限公司十二矿成功应用,显著提高了多灾种风险分析决策效率与智能管控水平。 展开更多
关键词 煤矿灾害 瓦斯灾害 矿井火灾 粉尘灾害 顶板灾害 多灾害管控 云边端协同
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千米深井中厚煤层沿空巷道切顶卸压技术研究
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作者 王金强 丁坤朋 +2 位作者 王文 王祖洸 杜浩 《煤炭工程》 北大核心 2025年第3期35-43,共9页
针对平煤十二矿千米深井小煤柱沿空巷道矿压显现剧烈的问题,在研究工作面端部覆岩结构及其力学影响、爆破切顶卸压技术特征的基础上,提出了深浅孔组合爆破方法,并在己_(15)-31040工作面进行现场应用。研究得到:基本顶断裂位置位于煤柱... 针对平煤十二矿千米深井小煤柱沿空巷道矿压显现剧烈的问题,在研究工作面端部覆岩结构及其力学影响、爆破切顶卸压技术特征的基础上,提出了深浅孔组合爆破方法,并在己_(15)-31040工作面进行现场应用。研究得到:基本顶断裂位置位于煤柱外侧且悬臂长度较小时煤柱及沿空巷道受载荷最小;提出了“深孔(装药)-浅孔(装药)-深孔(不装药)”循环布置的深浅孔组合定向控制爆破方法,在深孔和浅孔聚能爆破能量和控制孔导向作用下可实现坚硬顶板定向造缝;结合工作面地质特征和切顶技术要求,确定切顶参数为切顶高度30.7 m、切顶角度15°(偏向采空区)、深孔直径94 mm、浅孔直径55 mm、钻孔间距0.8 m、深孔孔深32.5 m、浅孔孔深15 m。现场应用效果表明,采用深浅孔组合定向控制爆破方法成缝率超过90%,巷道围岩矿压及变形均得到有效控制,为类似条件矿井安全高效开采提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 千米深井 切顶卸压 沿空巷道 定向爆破 强矿压
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深部矿井近距离极薄保护层与被保护层协同开采技术 被引量:1
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作者 代志旭 邓五先 +3 位作者 吕有厂 张创业 马晓红 吴岩 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第S02期83-89,共7页
针对深部近距离煤层群条件下,高地应力、高瓦斯、低渗透性和低强度煤体的开采、抽采难度大等技术难题,提出了"复杂条件保护层开采—煤矸分选—瓦斯综合治理"的协同开采技术。在平顶山矿区十二矿进行了工程实践,建立了井下煤... 针对深部近距离煤层群条件下,高地应力、高瓦斯、低渗透性和低强度煤体的开采、抽采难度大等技术难题,提出了"复杂条件保护层开采—煤矸分选—瓦斯综合治理"的协同开采技术。在平顶山矿区十二矿进行了工程实践,建立了井下煤矸分选系统,实现了煤矸分选与矸石井下回填;同时建立了瓦斯立体抽采系统、地面瓦斯发电系统和瓦斯发电余热利用系统,实现了瓦斯高效抽采及清洁利用。结果表明:协同开采技术在十二矿的应用取得了显著的经济和社会效益,实现了煤与瓦斯安全高效绿色共采,为地质条件相似的矿井提供了重要的技术借鉴。 展开更多
关键词 协同开采 近全岩保护层 瓦斯综合治理 煤矸分选
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下保护层开采扰动卸压效应及瓦斯与煤自燃协同治理技术 被引量:5
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作者 张创业 王晓川 +2 位作者 吕有厂 许超宇 李振兴 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第3期65-71,77,共8页
为提高深部高瓦斯易自燃煤层灾害治理水平,探索合理的下保护层开采条件下瓦斯与煤自燃协同治理方法,以平煤十二矿己18煤层为研究对象,分析开采扰动被保护层的移动破坏特征,阐明扰动效应对被保护层煤岩体及瓦斯渗流产生的影响规律,制订... 为提高深部高瓦斯易自燃煤层灾害治理水平,探索合理的下保护层开采条件下瓦斯与煤自燃协同治理方法,以平煤十二矿己18煤层为研究对象,分析开采扰动被保护层的移动破坏特征,阐明扰动效应对被保护层煤岩体及瓦斯渗流产生的影响规律,制订相应的瓦斯治理与煤自燃防治协同技术。结果表明:在己18煤层开采扰动影响下,被保护层卸压效应显著,煤层沿垂直方向膨胀变形量大于0.300%,煤层透气性增大,突出危险性降低;矿井采用的穿层仰孔、顺层长钻孔、高抽巷穿层钻孔、采空区埋管等下保护层工作面立体全覆盖瓦斯抽采技术能够有效解决矿井瓦斯问题;同时配合通风管理优化、预测预报、隔离降温的综合防灭火技术,可以有效控制煤层自然发火危险性。 展开更多
关键词 下保护层开采 上覆岩层 卸压增透 瓦斯抽采 防灭火 协同治理
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复合再生顶板条件下煤体固化与顶板强化技术研究及应用
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作者 张创业 杨磊 《煤炭工程》 北大核心 2024年第6期48-54,共7页
为提升复合再生顶板工作面的安全性和回采效率,在平煤十二矿己16-17-31020复合再生顶板工作面开展了煤体注水固化、顶板注浆强化和管缝锚杆顶板强化试验,探索了复合再生顶板工作面矿压显现规律,评价了加固措施的支护效果。研究结果表明... 为提升复合再生顶板工作面的安全性和回采效率,在平煤十二矿己16-17-31020复合再生顶板工作面开展了煤体注水固化、顶板注浆强化和管缝锚杆顶板强化试验,探索了复合再生顶板工作面矿压显现规律,评价了加固措施的支护效果。研究结果表明:加固措施实施后,工作面完整度大幅提升,降低了顶板冒落和压架等事故风险;平均来压步距由22.15 m增加至29.92 m,顶板压力由25~31 MPa降到19~26 MPa。顶板下沉量降低了50.4%,保证了工作面的正常安全回采,同时进尺速率提升了16.7%。煤体固化-顶板强化措施取得了良好的效益,可为同类型复合再生顶板工作面提供借鉴。 展开更多
关键词 再生顶板 煤层注水 煤体固化 顶板注浆 顶板强化
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气动力脉冲-水力耦合冲击预裂破岩试验研究
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作者 张创业 胡少斌 蔡余康 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第4期10-16,57,共8页
为解决深部矿井地层体积压裂难的问题,通过构建深孔超前气动预裂破岩试验装置,并以大尺寸混凝土为压裂对象,开展气动力脉冲-水力耦合冲击破岩试验,探究了气动力脉冲-水力耦合冲击波在钻孔管道中的传播衰减规律,及其在含裂隙岩体中的破... 为解决深部矿井地层体积压裂难的问题,通过构建深孔超前气动预裂破岩试验装置,并以大尺寸混凝土为压裂对象,开展气动力脉冲-水力耦合冲击破岩试验,探究了气动力脉冲-水力耦合冲击波在钻孔管道中的传播衰减规律,及其在含裂隙岩体中的破岩效果。试验结果表明:初始气动力脉冲压力越高,耦合脉冲在管道中的衰减系数越低,当压力达到35 MPa以上时,衰减系数小于0.1,并推导得出100 MPa压力下的衰减系数仅为0.0648;低压气动力脉冲对于岩石的致裂效果不明显,而在40 MPa以上高压气动力脉冲作用下,混凝土试块裂纹数量增多,隙宽增加,其中最大裂纹宽度达1 cm。该研究成果可为进一步探索深层矿井在高地应力下的岩体破裂及其他相关工程领域提供基础。 展开更多
关键词 破岩装备 高压脉冲 超前预裂 高压低渗
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倾斜煤层动压巷道围岩应力分布规律的数值分析 被引量:6
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作者 魏思祥 宋锦虎 靖洪文 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第3期37-41,共5页
针对倾斜煤层巷道围岩应力分布规律问题,建立了不同岩层倾角的数值计算模型,计算分析了倾斜煤层在动压作用下的围岩应力变化过程。通过对计算结果的分析,得知在岩层倾角为30°~40°时,围岩集中应力区域向两帮顶角区域转移;50&#... 针对倾斜煤层巷道围岩应力分布规律问题,建立了不同岩层倾角的数值计算模型,计算分析了倾斜煤层在动压作用下的围岩应力变化过程。通过对计算结果的分析,得知在岩层倾角为30°~40°时,围岩集中应力区域向两帮顶角区域转移;50°~60°时,向下帮底角区域转移;70°~80°时,转移至下帮顶角区域;同时由40°开始,围岩开始显现较强的不对称性,并随岩层倾角的增大快速增大。在动压作用下,围岩不同位置处的应力随动压的增大近似同比例增大;当岩层倾角在10°~50°时,应力提高率处于0.5~2.3;50°~80°时,基本处于0.5左右。针对围岩应力分布的不对称系数分析得知,岩层倾角越大,不对称系数越大;在岩层倾角为30°~80°时,不对称系数在动压作用下基本保持不变,说明在动压作用下围岩应力会持续处于不对称状态。 展开更多
关键词 倾斜煤层 动压巷道 应力分析 数值计算
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高瓦斯千米深井安全高效绿色开采技术研究 被引量:9
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作者 魏思祥 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第8期85-89,共5页
为解决煤矿深部开采瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高、煤层透气性低,以及开采极薄煤层作为保护层产生大量矸石和薄煤层无法有效回收利用等问题,针对十二矿复杂煤层动力灾害机理、煤与瓦斯协同安全高效开采以及采动环境低损害开采... 为解决煤矿深部开采瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高、煤层透气性低,以及开采极薄煤层作为保护层产生大量矸石和薄煤层无法有效回收利用等问题,针对十二矿复杂煤层动力灾害机理、煤与瓦斯协同安全高效开采以及采动环境低损害开采进行研究,实施薄煤层开采作为保护层,实现多煤层开采的区域消突和煤矿瓦斯的综合抽采利用。在此基础上,配套井下岩石分选工艺及回填开采工艺,在实现安全高效开采的同时,减少采动环境损害,解决大量矸石污染环境的问题。保护层开采治理的工作面在单产上,较低位巷冲孔治理工作面单产量提高30%;煤矸分选回填年减投增效和瓦斯发电及余热利用经济效益显著,实现千米深井安全高效绿色开采。 展开更多
关键词 千米深井 保护层开采 沿空留巷 Y型通风 井下分选 矸石回填
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突出煤层掘进巷道冲击地压防治技术 被引量:9
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作者 吕有厂 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第4期43-46,共4页
为了在垂深1100m、具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层进行安全快速掘进,消除冲击地压和煤与瓦斯突出危险,应用巷道钻孔松动爆破卸压技术。通过对冲击地压发生机理和钻孔松动爆破卸压理论分析,研究了深井煤层卸压原理,确定了巷... 为了在垂深1100m、具有严重煤与瓦斯突出和冲击地压危险的煤层进行安全快速掘进,消除冲击地压和煤与瓦斯突出危险,应用巷道钻孔松动爆破卸压技术。通过对冲击地压发生机理和钻孔松动爆破卸压理论分析,研究了深井煤层卸压原理,确定了巷道钻孔松动爆破卸压技术参数和施工工艺。试验结果表明:利用瓦斯抽排巷道对掘进煤层进行打钻和松动爆破,在一定范围使突出煤层卸压、排放瓦斯,可使原始高地应力场发生改变,并沿巷道掘进方向向前方煤体和巷道两帮深部转移,同时提高煤层透气性,使高压瓦斯加速排放,减少了突出势能,有效防治煤与瓦斯突出和冲击地压。 展开更多
关键词 掘进巷道 冲击地压 松动爆破
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