坚硬煤层

摘要： 鉴于采煤过程中不同工艺的进刀方式对煤层块煤率的重要影响,采用数值分析的方式对三种不同进刀方式下形成的块煤率进行分析,确定了最优化的进刀方式及工艺参数,从而优化了煤层的开采工艺,提高了成煤的块煤率。

摘要： 由于国家对煤层资源的大量需求,需要不断加大对煤矿的开采力度。为了提高采煤机的工作效率和安全性,对特殊煤层地质条件下的采煤机进行了设计,提出了单刀头采煤机开采煤炭的设计思路。以采煤机单刀头开采过程为研究工况,分析了单刀头设计的合理化以及对开采煤炭产量的影响,并进行了仿真分析。通过工程实践得出,单刀头开采与原开采方式相比,在煤层开采成本方面更具有优势,研究为矿井机械装备升级提供了重要参考。

摘要： 以母杜柴登矿井30202工作面为工程背景,对比常规防冲局部卸压措施的优缺点及适用性,分析确定选用煤层大直径卸压措施作为工作面常规局部卸压措施.通过数值模拟手段对大直径卸压参数进行优化,设计4种不同的卸压参数进行对比,主要从走向垂直应力、倾向垂直应力、塑性破坏区域等角度进行分析.数值模拟结果表明,方案三(孔间距0.75 m、孔径153mm)与方案四(孔间距0.75 m孔径200 mm)均可使两钻孔间塑性区相互连通,达到卸压的目的,结合现场施工效率、施工成本等其它因素,最终选取方案三作为工作面常规卸压参数,保障现场安全生产.

摘要： 在坚硬煤层地质条件下,井田开采深度过浅会导致风险发生.以实际井田开采为例,对小煤柱掘进贯通的防冲措施进行研究.分析了钻屑监测、煤体应力监测、微震监测、常规矿压监测特点,提出了研究重点;判别了冲击地压危险性的钻粉率指标与冲击地压预警值,设计了基准参考值,研究表明煤体应力集中范围为3～11 m,与现场动力显现吻合.针对坚硬煤层设计了大直径卸压钻孔环节,归纳了反掘迎头及滞后50 m范围卸压方案,在贯通期间实施正掘卸压方案.在工程实践中,贯通前应严格落实"短掘短支"措施,严禁大面积空帮空顶现象,坚持"先卸压、再掘进"的基本原则.该方法可以保障巷道掘进贯通安全施工,保证安全性.

摘要： 针对赵固二矿煤层坚硬、透气性低、钻孔瓦斯抽采效果差及钻孔工程量大等问题,提出采用超高压水力割缝技术提高瓦斯抽采效率.基于应力波原理,分析了高压水射流破煤机理,研制了适用于坚硬煤层条件且能够有效提高射流打击力的圆锥收敛型喷嘴和适用于坚硬煤层条件的定点冲击割缝方式.现场试验表明,针对坚硬煤层条件,割缝钻孔平均单刀出煤量约0.18t,等效割缝半径0.99～1.57m,割缝后瓦斯自然涌出量是普通钻孔的11.3倍,抽采纯量较普通钻孔提高3.8倍,钻孔抽采有效半径较普通钻孔增加了90％左右.超高压水力割缝技术能有效的解决低渗透性坚硬煤层的瓦斯抽采难题.

摘要： 针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施.发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、"洋葱皮状"板裂化、弹射型板裂化(俗称"炸帮")和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了 2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构.结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施.分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板.生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采.

摘要： 为了保障坚硬煤层安全经济开采,探索坚硬煤层综放开采工作面液压支架选型方法,以甘肃靖远矿区红会一矿1715综放工作面支护为例,通过计算工作面所需液压支架的支护强度、工作阻力、初撑力和支撑高度等参数,比对了ZZF5200/19/32型液压支架的设计参数,得出ZZF5200/19/32型液压支架的支护性能可以满足1715综放工作面的支护要求,研究成果为类似煤层开采进行液压支架选型提供了参考.

摘要： 为了改善特厚坚硬顶煤冒放效果差的现象,以榆林地区神树畔煤矿3107工作面为研究现场,根据悬臂梁理论分析支架上方顶煤断裂的合理裂缝间隔,提出了该条件的顶煤竖直方向的裂缝间隔不宜太大,进而提出采用深孔水射流间隔切缝后压裂的方案,设计每组预裂孔水平间距10m,孔内间隔切缝距离7.5m,即竖直方向裂缝间隔2.6m,在工作面两巷超前布置水力压裂孔施工,避免了与工作面回采作业的干涉,施工后通过电磁波CT技术探测检验预裂效果.结果表明:深孔切缝间隔水力压裂能够在顶煤中使预裂缝扩展半径达6m左右,压裂后顶煤放出时没有大块,顶煤回收率显著提高,该技术为改善坚硬特厚煤层顶煤冒放性提供了一种有效的途径.

摘要： 基于榆神矿区浅埋深、煤层特厚坚硬的赋存条件,针对超大采高综放开采首采工作面智能化开采所面临的难题,提出相应的解决对策,提高工作面自动化、智能化程度,减少工作面人员数量和劳动强度.讨论了超大采高综放工作面液压支架结构形式对智能化开采、支架-围岩"小结构"支护系统稳定性和顶煤冒放性的影响,认为两柱掩护式液压支架、整体式二级护帮板结构更适合超大采高综放工作面.针对顶煤冒放成拱问题,分析顶煤成拱形态和破拱措施,提出尾梁"小拱小摆、大拱大摆"的智能化摆动策略,提高顶煤冒放性和放煤效率.针对现阶段超大采高综放开采首采工作面顶煤冒放运移规律掌握不足、煤矸识别技术尚不成熟的情况,阐释了煤岩分界模糊段概念,将待放出顶煤分为纯煤段和煤矸分界模糊段,并提出纯煤段采用无需人工干预的智能化记忆放煤,煤矸分界模糊段采用人工干预反馈式放煤,在减少人员劳动量的同时保证顶煤采出率和降低含矸率.建立在线灰分检测智能评价和人工现场及时评价相结合的放煤效果综合评价系统,通过放煤键盘和反馈评价器及时、精准地控制放煤过程并给予反馈评价.针对采放不协调问题,提出和分析分区段成组放煤措施,提升放煤效率,促进采放协调.超大采高综放首采工作面智能化技术研究可为相似条件综放工作面提供参考和借鉴.

摘要： 为研究坚硬煤层、坚硬顶板对回采工作面冲击地压的影响,以应力控制为中心,基于覆岩空间结构理论,分析了某矿31103工作面覆岩空间结构特征及煤岩体应力分布状态.研究结果显示:坚硬厚顶板使采空区侧悬露顶板形成长臂"F"形覆岩空间结构,大面积悬露顶板的破断运动直接影响工作面的矿压显现程度;坚硬煤层、坚硬顶板为工作面煤岩体中高应力积聚创造了条件;受煤体强度与区段煤柱宽度的影响,工作面回采后煤柱内应力峰值达51MPa,应力集中系数约为3.2;超前支承压力与侧向支承压力叠加影响下,回风顺槽应力集中程度明显超过正常水平,较高的应力梯度变化增加了回采工作面冲击地压危险程度.本文基于应力控制理论,探讨了"两硬"煤层冲击地压治理技术,现场实践表明:大直径卸压钻孔和顶板爆破措施有效地控制了某矿31103工作面回风顺槽巷道的变形破坏,降低了工作面冲击地压危险程度.

摘要： 本文主要阐述了铜川矿务局焦坪矿区采用顶煤弱化方法及存在的各种问题,详细介绍了螺旋钻采煤机的特点,着重分析了利用螺旋钻采煤机弱化高瓦斯、易自燃坚硬顶煤的可行性和安全性.

摘要： 本文主要阐述了铜川矿务局焦坪矿区采用顶煤弱化方法及存在的各种问题,详细介绍了螺旋钻采煤机的特点,着重分析了利用螺旋钻采煤机弱化高瓦斯、易自燃坚硬顶煤的可行性和安全性.

摘要： 本文主要阐述了铜川矿务局焦坪矿区采用顶煤弱化方法及存在的各种问题,详细介绍了螺旋钻采煤机的特点,着重分析了利用螺旋钻采煤机弱化高瓦斯、易自燃坚硬顶煤的可行性和安全性.

摘要： 本文主要阐述了铜川矿务局焦坪矿区采用顶煤弱化方法及存在的各种问题,详细介绍了螺旋钻采煤机的特点,着重分析了利用螺旋钻采煤机弱化高瓦斯、易自燃坚硬顶煤的可行性和安全性.

摘要： 介绍了靖远煤业公司红会一矿在坚硬特厚、节理裂隙不发育煤层中，采用一次采全高综采放顶煤采煤法中预先综合弱化顶煤的主要技术和有关经验。

摘要： 介绍了靖远煤业公司红会一矿在坚硬特厚、节理裂隙不发育煤层中，采用一次采全高综采放顶煤采煤法中预先综合弱化顶煤的主要技术和有关经验。

摘要： 介绍了靖远煤业公司红会一矿在坚硬特厚、节理裂隙不发育煤层中，采用一次采全高综采放顶煤采煤法中预先综合弱化顶煤的主要技术和有关经验。

摘要： 介绍了靖远煤业公司红会一矿在坚硬特厚、节理裂隙不发育煤层中，采用一次采全高综采放顶煤采煤法中预先综合弱化顶煤的主要技术和有关经验。

摘要： 介绍了靖远煤业公司红会一矿在坚硬特厚、节理裂隙不发育煤层中，采用一次采全高综采放顶煤采煤法中预先综合弱化顶煤的主要技术和有关经验。

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及坚硬煤层薄底板巷道快速掘进工艺，包括以下工艺：煤层打眼→瓦斯检查、洒水降尘→爆破→瓦斯检查、排尘、洒水降尘→临时支护→掘进→运输→永久支护。本发明采用挖掘式装载机及配套运输设施，实现煤矸的一体化连续运输，推行巷道差异化，采用新型临时支护，保证作用人员不进入空顶区域，保障作业人员施工安全，该方法安全、高效，缩短了工期。

摘要： 本发明涉及一种用于坚硬煤层遗留煤柱的软化方法，包括根据需要软化坚硬煤层遗留的煤柱厚度及宽度参数，确定与之相对应的炮孔布置参数及水力割缝参数方案；确定炮孔布置方案后，施工人员沿着回采方向施工炮孔；向施工后的炮孔中安装煤矿许用乳化炸药，并选择黄土或水泥材料对炮孔未装药段进行封孔，封孔长度为4‑6m，距离自由面N3‑5m实施预裂爆破；根据预裂爆破后，在炮孔封孔段区域，再进行水力割缝，从而使未受爆破影响的封孔段区域煤体内产生裂隙，遗留煤柱得到软化；重复步骤对坚硬煤层遗留煤柱进行软化。采用浅孔预裂爆破，钻孔施工量小，爆破安全性高；对预裂爆破软化不理想的区域进行水力割缝，软化效果好，有利于安全高效回采。

摘要： 本发明涉及一种坚硬煤层注水弱化实验装置及其使用方法，设有双端封堵压裂器，且双端封堵压裂器包括封隔器，封隔器包括沿其长度方向设有间隔分布的、柔性连接的外封隔器和内封隔器，因此将外封隔器和内封隔器充压后外封隔器和内封隔器之间的封隔段即形成密闭空间，通过高压注水泵注水致裂封隔段内的煤体，可解决深孔高压注水时经常出现的无法保压的技术难题，为后续煤层低压浸润创造了条件，结构简单、注水效果好，能够实现注水保压以确保低压浸润，从而有效弱化煤层、降低截齿消耗量、从根本上解决在较坚硬的煤层中使用机械化开采的问题。

摘要： 本发明公开了坚硬煤层、坚硬岩层水平深钻孔CO2致裂安全控顶方法，属于放顶煤采煤和控顶安全技术领域；在回采工作面布置平行于切眼的水平深钻孔，水平深钻孔内部放置串联式CO2致裂器，钻孔深度及串联式CO2致裂器串联后长度可覆盖整个工作面，长度可达50‑500m；串联式CO2致裂器产生的高压CO2气体对煤层及顶板进行作用，使煤层及顶板产生复杂裂缝网络系统，达到了高效采煤的目的；且致裂煤层可与回采作业同时进行，不影响采煤生产进度，提高了工作效率。

摘要： 本发明公开一种基于微波辐射和注液结合的提高坚硬煤层割煤效率的方法，方法首先在工作面回采前，在工作面运输顺槽和回风顺槽靠近工作面的煤壁，向工作面的内侧设置多个钻孔；然后依次通过微波发生设备，对钻孔周围煤体进行煤体加热预裂；接着安装注液管路并封孔；通过注液管路向钻孔内注入亚氨基二琥珀酸四钠和十二烷基硫酸钠的混合溶液，对煤体进一步弱化；最后重复上述步骤，完成所有钻孔的微波加热预裂和注液弱化工作。本发明在微波加热的基础上，注入亚氨基二琥珀酸四钠和十二烷基硫酸钠的混合溶液，对坚硬煤体进行弱化，避免了因坚硬煤体带来的煤层切割难、截齿磨损严重等问题，提高了坚硬煤层割煤效率。

摘要： 本发明公开了特厚坚硬煤层顶煤弱化方法，包括以下步骤：顶煤弱化巷布置，回采工作面形成生产系统后，首先在距离开切眼50m位置，平行开切眼法垂工作面底板(h+2h)m(h为采高)布置一条顶煤弱化巷，与工作面两顺槽贯通，形成通风系统；钻爆工艺巷布置，垂直顶煤弱化巷“双翼”布置钻爆工艺巷6条，工艺巷布置坡度同煤层倾角。本发明的目的就是减小悬顶面积和周期来压步距，有效预防矿压的发生，提高综放工作面资源采出率，特别是针对特厚坚硬煤层中赋存厚夹矸层，对弱化其顶部煤岩层有着十分有效的作用。

摘要： 本发明公开了一种坚硬煤层注水防冲方法与系统，旨在提升坚硬煤层的注水效率。为此，本发明实施例一方面提供的坚硬煤层注水防冲方法，包括如在煤层围岩上施作钻孔；利用高压水射流在钻孔中切割水射流切缝,以增强钻孔周边围岩渗透性；其中，高压水射流中混入有设定比例的细砂，水中细砂在高水压冲击作用下将嵌入水射流切缝周围的裂隙中；通过钻孔向煤层围岩注水，对煤层进行水力致裂，在煤层中形成煤层卸压带；当注水量无明显变化时，停止注水并在不影响钻孔周边围岩裂隙内水的赋存状态前提下，将钻孔中的水砂混合物抽出；对钻孔周边围岩进行微波加热。

摘要： 本发明提供一种坚硬煤层弱化评价方法、评价装置及检测系统，包括，获取坚硬煤层弱化前的电磁波衰减系数；获取坚硬煤层弱化后的电磁波衰减系数；将坚硬煤层弱化前的电磁波衰减系数与坚硬煤层弱化后的电磁波衰减系数进行对比分析，得到坚硬煤层弱化效果评价。本发明通过探测获取坚硬煤层弱化前后的电磁波衰减系数，然后通过对坚硬煤层弱化前后的电磁波衰减系数的对比分析即可得知，坚硬煤层弱化区域内具体什么位置的电磁波衰减系数上升了以及上升了多少，实现了对坚硬煤层弱化的有效弱化的范围和程度进行综合评价，对坚硬煤层弱化后弱化结构面扩展发育的范围和程度进行综合评价，实现对坚硬煤层弱化效果进行科学有效地评价。

摘要： 本实用新型公开了一种坚硬煤层弱化装置，包括底板，所述底板的上表面固定安装有限位架，所述限位架的上表面开设有矩形槽，所述矩形槽相对两侧的内表面之间转动安装有转轴，所述转轴的外表面固定安装有转动架，所述转动架的外表面固定安装有液压伸缩杆。本实用新型通过螺杆带动其外表面螺纹连接的移动板沿其轴线方向进行移动，使移动板上表面固定安装的两个齿条带动与其相啮合的齿轮转动，使齿轮通过转轴带动转动架进行转动，从而能够调节钻杆的角度，以便进行多个角度的钻孔作业，使炸药能够填充至多个爆破孔内，以便更好的对特厚坚硬煤岩层进行爆破，减小悬顶面积，有效的避免了因大面积悬顶突然跨落时而造成的安全生产事故。