榆神矿区煤炭开采的地下水动态演化规律

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作者 王苏健 邓增社 +1 位作者 黄克军 冯洁 《陕西煤炭》 2020年第S01期1-5,共5页

榆神矿区浅表层水资源短缺,生态脆弱,在划分主采煤层上覆含、隔水层组合类型的基础上,采用Visual Modflow软件构建煤层开采的地下水流数值模型,研究地下水流场演化规律,统计区内地下水位观测网(56个水文观测孔)近3年的有效观测数据,掌... 榆神矿区浅表层水资源短缺,生态脆弱,在划分主采煤层上覆含、隔水层组合类型的基础上,采用Visual Modflow软件构建煤层开采的地下水流数值模型,研究地下水流场演化规律,统计区内地下水位观测网(56个水文观测孔)近3年的有效观测数据,掌握首采煤层开采地下水位动态变化。结果表明:2020年第四系萨拉乌苏组潜水流场与2005年统测地下水流场形态基本一致,地下水位降深值在西南部达10 m;近3年的地下水位未发生明显变化,仅YS22钻孔处受村民井取水引起水位下降。研究成果对榆神矿区地下水资源保护与利用具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 首采煤层 数值模拟 地下水流场 地下水位 榆神矿区

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综放工作面坚硬顶板水压预裂治理初采期瓦斯技术研究 被引量：8

2

作者 李亮 黄克军 +2 位作者 张杰 刘文静 宋超 《陕西煤炭》 2020年第S01期37-41,79,共6页

综放工作面初采期绝对瓦斯涌出量增加、采空区瓦斯涌出量增大等现象明显,极易导致上隅角瓦斯超限且不易控制,坚硬顶板的运动对采空区瓦斯流场的扰动,进一步加剧了采空区瓦斯瞬间集中涌出的现象及瓦斯涌出的不均衡性。通过实测研究综放... 综放工作面初采期绝对瓦斯涌出量增加、采空区瓦斯涌出量增大等现象明显,极易导致上隅角瓦斯超限且不易控制,坚硬顶板的运动对采空区瓦斯流场的扰动,进一步加剧了采空区瓦斯瞬间集中涌出的现象及瓦斯涌出的不均衡性。通过实测研究综放工作面初采期瓦斯涌出规律,认为上覆坚硬岩层的大面积垮落是导致采空区瓦斯涌出量波动性较大的直接原因。依据3#煤顶板条件确定了综放工作面初采期顶板水压预裂方案,经过现场试验,水压预裂技术使工作面初采期间顶板能够及时、分层逐次垮落,减小垮落岩块大小,大幅降低顶板垮落对采空区瓦斯流场的扰动,缓解采空区瓦斯向工作面集中涌出,防止上隅角瓦斯超限。 展开更多

关键词 综放工作面 坚硬顶板 水压预裂 初采期 瓦斯治理

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桑树坪煤矿二号井3^#煤“三带”发育规律研究 被引量：2

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作者 张伟龙 黄克军 +1 位作者 张杰 李亮 《陕西煤炭》 2020年第S01期175-178,208,共5页

采用“钻孔双端封堵测漏装置”探测技术、钻孔测井技术深入研究瓦斯突出矿井综放开采覆岩“三带”发育规律,结合韩城矿业桑树坪煤矿二号井3303工作面3^#煤开采现场实测,综合结果表明:桑树坪煤矿二号井3#煤开采过程中顶板57 m垂高以上存... 采用“钻孔双端封堵测漏装置”探测技术、钻孔测井技术深入研究瓦斯突出矿井综放开采覆岩“三带”发育规律,结合韩城矿业桑树坪煤矿二号井3303工作面3^#煤开采现场实测,综合结果表明:桑树坪煤矿二号井3#煤开采过程中顶板57 m垂高以上存在坚硬顶板,采动裂隙发育较少,得出的裂采比为19;裂隙带中裂隙发育较大或导致孔壁破碎的区域多分布在两段分别为垂高26 m左右和34 m左右,可作为高位裂隙孔的参考层位;实测结果证明《三下开采规范》中的“导高”预计公式在本矿综放开采条件下需进一步完善。 展开更多

关键词 综采放顶煤 “三带”高度 发育规律

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曹家滩煤矿首采面导水裂隙带高度研究 被引量：4

4

作者 于水 黄克军 杨建辉 《陕西煤炭》 2020年第S01期42-46,共5页

煤层开采后,上覆岩层导水裂隙带高度的确定对于顶板水害防治与保水采煤均具有重要的技术指导意义。根据曹家滩煤矿首采工作面开采技术条件与岩石力学参数,采用物理相似模拟试验、经验公式计算和现场实测相结合的方法对导水裂隙带高度进... 煤层开采后,上覆岩层导水裂隙带高度的确定对于顶板水害防治与保水采煤均具有重要的技术指导意义。根据曹家滩煤矿首采工作面开采技术条件与岩石力学参数,采用物理相似模拟试验、经验公式计算和现场实测相结合的方法对导水裂隙带高度进行了研究确定。结果表明:物理模拟试验预测导水裂隙带高度145 m,裂采比24.2;经验公式预计导水裂隙带高度89.6 m,裂采比14.9,与物理模拟试验相差较大;钻孔冲洗液漏失量观测预测导水裂隙带高度分别为136.10 m和139.15 m,裂采比22.68和23.19。通过综合分析得到,物理相似模拟试验结果与现场实测数据较为接近,现有经验公式已不适用于曹家滩煤矿条件下的导水裂隙带高度确定。 展开更多

关键词 物理模拟 现场实测 导水裂隙带 经验公式

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超声激励瓦斯抽采增效技术研究 被引量：2

5

作者 宋超 王苏健 +2 位作者 黄克军 王鹏 黄欣 《陕西煤炭》 2020年第S01期100-104,共5页

针对矿井瓦斯抽采浓度低、流量小等问题,为了提高煤层瓦斯抽采效率,利用超声波能够有效提高瓦斯解吸量,增加钻孔抽采效果的特性,研制了大功率棒型超声波换能器,形成了“换能器-辐射棒体”振动系统,并在双龙煤矿201运输顺槽开展试验研究... 针对矿井瓦斯抽采浓度低、流量小等问题,为了提高煤层瓦斯抽采效率,利用超声波能够有效提高瓦斯解吸量,增加钻孔抽采效果的特性,研制了大功率棒型超声波换能器,形成了“换能器-辐射棒体”振动系统,并在双龙煤矿201运输顺槽开展试验研究,试验结果表明:水平方向上距离超声波作业孔5 m范围内超声波影响较为显著,瓦斯浓度提高了40%~94.7%,瓦斯抽采纯量提高了139%~240%,且距离超声波作业钻孔越近,超声激励作用效果越显著,超声波对较远距离钻孔的影响是逐步提升的,随着时间的增长其作用效果越明显。 展开更多

关键词 超声波 换能器 瓦斯 高效 抽采

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近距离煤层开采巷道布置方式数值模拟分析 被引量：2

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作者 张严静 金声尧 王苏健 《陕西煤炭》 2020年第S01期93-99,共7页

针对下石节煤矿开采中面临的下煤层开采巷道的合理布置问题,在分析煤层的地质开采特征的基础上,通过离散元数值模拟软件,对3种不同地质开采条件下煤层开采底板应力和位移分布情况进行模拟,并模拟了不同巷道布置方式下的应力分布和变形... 针对下石节煤矿开采中面临的下煤层开采巷道的合理布置问题,在分析煤层的地质开采特征的基础上,通过离散元数值模拟软件,对3种不同地质开采条件下煤层开采底板应力和位移分布情况进行模拟,并模拟了不同巷道布置方式下的应力分布和变形特征。结果表明:一侧采空煤体、一侧采空4-2煤邻近采空区和两侧采空条件下巷道布置采用内错式最为合理,且最佳内错距离为20 m。采用此巷道布置方式时,巷道位于应力降低区,且巷道顶底板和左右两帮的变形很小,减小了支护难度。 展开更多

关键词 近距离煤层 巷道布置 数值模拟

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大倾角工作面采煤机智能调速控制方法的研究

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作者 李彬 黄克军 +1 位作者 韩磊 李涛 《陕西煤炭》 2020年第S01期105-108,共4页

分析国内电牵引采煤机调速过程中存在的问题,提出以变频调速为主,多信息数据融合为辅的最优调速控制算法。采煤机各部件的相互耦合会对调速过程产生不同的影响,通过采集各部件运行状态数据,提出以BP神经网络作为数据融合算法的多信息处... 分析国内电牵引采煤机调速过程中存在的问题,提出以变频调速为主,多信息数据融合为辅的最优调速控制算法。采煤机各部件的相互耦合会对调速过程产生不同的影响,通过采集各部件运行状态数据,提出以BP神经网络作为数据融合算法的多信息处理技术,处理后的信息输出作为不同工况下控制采煤机调速的最优化参数。 展开更多

关键词 电牵引采煤机 变频调速 数据融合 BP神经网络

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采高对采动卸压瓦斯富集区影响的试验研究

8

作者 朱兴攀 邓增社 +1 位作者 贺斌雷 杨琛 《陕西煤炭》 2020年第S01期109-113,共5页

为研究采动覆岩中卸压瓦斯富集区的影响规律,以采动裂隙椭抛带理论为基础,建立采高影响下采动卸压瓦斯富集区的模型,运用物理相似模拟试验方法,以山西某高瓦斯矿井主采工作面为原型,揭示综采工作面采动卸压瓦斯富集区的采高控制机理。... 为研究采动覆岩中卸压瓦斯富集区的影响规律,以采动裂隙椭抛带理论为基础,建立采高影响下采动卸压瓦斯富集区的模型,运用物理相似模拟试验方法,以山西某高瓦斯矿井主采工作面为原型,揭示综采工作面采动卸压瓦斯富集区的采高控制机理。研究结果表明:随着采高的增大,三带高度也逐渐增大,采高与采动覆岩裂隙的三带高度呈现线性关系,采高与三带高度的拟合曲线斜率处于2~4范围之间。而随着工作面推进,上覆岩层逐渐形成了压实区和裂隙区,压实区随着采高的增大而变小,裂隙区随着采高的增大而变大。通过对不同采高的各岩层的离层量拟合关系分析,发现不同采高开挖后形成的裂隙形态呈现对称的椭抛面,最后通过拟合关系建立了采高影响下的二维采动卸压瓦斯富集区的模型,为采动覆岩卸压瓦斯富集区的识别提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 采动覆岩 瓦斯富集区 物理相似模拟 椭抛带

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松软煤层瓦斯立体抽采技术研究与应用

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作者 王鹏 黄克军 +1 位作者 刘效贤 宋超 《陕西煤炭》 2020年第S01期170-174,共5页

针对桑树坪煤矿4318综放工作面的特征,建立了综放采场瓦斯流场物理和数学模型,利用FLUENT流体数值模拟软件,得出了综放采场漏风及瓦斯运移规律。在此基础上,提出了4318综放面采用本煤层顺层钻孔瓦斯抽采、采空区埋管抽采、上下邻近层抽... 针对桑树坪煤矿4318综放工作面的特征,建立了综放采场瓦斯流场物理和数学模型,利用FLUENT流体数值模拟软件,得出了综放采场漏风及瓦斯运移规律。在此基础上,提出了4318综放面采用本煤层顺层钻孔瓦斯抽采、采空区埋管抽采、上下邻近层抽采的瓦斯立体抽采方法。结果表明:相同深度下采空区靠近进风侧的瓦斯浓度小于靠近回风侧的瓦斯浓度,通过建立瓦斯立体抽采技术之后,4318综放面采空区留管瓦斯抽采浓度约7%,北一地面系统抽采流量约65 m^3/min,抽采瓦斯量4.6 m^3/min;移动瓦斯抽采系统抽采流量约56 m^3/min,本煤层瓦斯抽采系统浓度约10%,抽采瓦斯量约5.6 m^3/min,该方法有效地保证了矿井安全开采,杜绝了瓦斯事故的发生。 展开更多

关键词 瓦斯立体抽采 数值模拟 瓦斯运移规律 综放面

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神南矿区浅埋煤层群开采顶板结构类型判别

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作者 黄克军 苗彦平 +1 位作者 刘辉 李军 《陕西煤炭》 2020年第S01期6-11,46,共7页

为探索浅埋煤层群开采条件下顶板关键层的结构类型,获得科学有效的浅埋煤层群顶板结构形态的判别方法,以神府煤田所属的神南矿区为研究对象,采用理论分析、物理模拟及现场实测相结合的方法,揭示了顶板结构形成的基本条件,确定了顶板结... 为探索浅埋煤层群开采条件下顶板关键层的结构类型,获得科学有效的浅埋煤层群顶板结构形态的判别方法,以神府煤田所属的神南矿区为研究对象,采用理论分析、物理模拟及现场实测相结合的方法,揭示了顶板结构形成的基本条件,确定了顶板结构的判别方法,给出了浅埋煤层群的科学定义。研究发现,上、下煤层间的间隔岩层关键层随采动的破断是影响煤层群下煤层开采矿压显现的主要因素,不同煤岩组合条件下的间隔岩层关键层的位置及结构形态不同。根据研究区煤岩空间组合关系,通过现场探查和理论分析与计算的方法,对研究区煤层群赋存类型进行了划分。通过引入间采比的概念(GC),提出了间隔岩层关键层的判别方法,确定了间隔岩层的关键层单一关键层、双关键层和无典型关键层3种基本结构类型,并对研究区浅埋煤层群进行了科学分类,为现场的安全、高效开采奠定了理论基础。 展开更多

关键词 浅埋煤层群 煤岩组合关系 关键层判别 顶板结构

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陕北矿区大断面煤巷快速掘进作业线方案设计与应用 被引量：7

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作者 廖敬龙 邓增社 +2 位作者 吴学明 陈小绳 关欣杰 《陕西煤炭》 2020年第S01期179-183,共5页

因地制宜的选择巷道快速掘进作业线可以有效的提高单进水平,提高矿井掘进效率,缓解矿井采掘接替关系,对整体提高矿井的经济效益和社会效益具有重要的意义。在调研陕煤集团红柳林煤矿掘进现状基础上,针对顺槽、撤架巷道等大断面煤巷设计... 因地制宜的选择巷道快速掘进作业线可以有效的提高单进水平,提高矿井掘进效率,缓解矿井采掘接替关系,对整体提高矿井的经济效益和社会效益具有重要的意义。在调研陕煤集团红柳林煤矿掘进现状基础上,针对顺槽、撤架巷道等大断面煤巷设计出3种作业线方案,并辅以完善的快速掘进保障体系和高效辅助系统,可显著提高矿井的掘进水平。 展开更多

关键词 大断面煤巷 快速掘进作业线 掘进保障技术 高效辅助系统

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矿井瓦斯“2-111”高效抽采新理念 被引量：3

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作者 王世斌 吴学明 +1 位作者 王鹏 宋超 《陕西煤炭》 2019年第5期1-5,共5页

陕煤集团所属的韩城、铜川、彬长、黄陵等矿区矿井均为高瓦斯矿井,同时还存在煤与瓦斯突出、冲击地压等灾害,大大增加了矿井瓦斯治理难度。通过分析高压水射流割缝卸压和液态CO 2气相驱替原理及工艺,提出了“2-111”瓦斯高效抽采新理念... 陕煤集团所属的韩城、铜川、彬长、黄陵等矿区矿井均为高瓦斯矿井,同时还存在煤与瓦斯突出、冲击地压等灾害,大大增加了矿井瓦斯治理难度。通过分析高压水射流割缝卸压和液态CO 2气相驱替原理及工艺,提出了“2-111”瓦斯高效抽采新理念,实现在单孔内开展2种技术作业,1次割缝卸压,1次气相脱附驱替及1次导向扩冲驱气的“2-111”瓦斯高效抽采新模式。案例分析表明,高压水射流割缝增透技术和液态CO 2驱替技术均能有效提高煤层瓦斯抽采效率,根据事件概率加法原理,“2-111”瓦斯高效抽采技术可大幅提高瓦斯抽采效率,具有广阔的推广应用前景。 展开更多

关键词 矿井瓦斯 高压水射流 割缝卸压 液态CO 2驱替 “2-111”瓦斯高效抽采

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高灵敏度地下水流速流向观测系统在地质灾害监测预警领域的应用 被引量：3

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作者 薛卫峰 黄克军 +4 位作者 冀瑞君 刘美乐 梁少剑 张严静 冯洁 《陕西煤炭》 2020年第S01期149-153,共5页

陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,... 陕西煤业化工技术研究院“矿井地质保障技术研发室”成功研制了基于显微成像技术的地下水流速和流向观测系统。该系统利用图像粒子跟踪测速(PTV)算法分析水中颗粒物质的运移速度,通过概率统计分析判别得到地下水最终的流速和流向信息,测量灵敏度高,无测量下限,该系统分为单孔测量版和群孔监测版。可以应用于水文地质勘查、开采活动中重大水体监测、突水溃沙灾害监测预警、滑坡灾害监测预警等多个跟地下水体相关的测量、监测、预警领域。 展开更多

关键词 显微成像 流速 流向 粒子跟踪测速

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董东煤矿矿井充水因素分析及水害防治 被引量：2

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作者 梁少剑 薛卫峰 刘美乐 《陕西煤炭》 2020年第S01期189-193,共5页

针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两... 针对董东煤矿两层煤开采过程中同时受到顶板水害及底板奥灰水害的影响,在分析水文地质特征的基础上,采用理论公式计算、数理统计及模型预测等手段综合预测分析了两层煤开采导水裂隙带发育高度及底板破坏带发育高度,从而进一步分析了两层煤开采的主要水害类型及充水通道,对两层煤底板奥灰水带压开采进行了评价,并提出相应的防治措施。 展开更多

关键词 董东煤矿 充水条件 底板破坏带 水害防治

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水力压裂在张家峁煤矿初次放顶中的应用 被引量：2

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作者 尹建辉 刘文静 +3 位作者 李亮 黄克军 张建忠 李军 《陕西煤炭》 2020年第S01期197-199,212,共4页

针对张家峁煤矿顶板坚硬、初次来压步距大、来压强度大的特点,设计实施了水力压裂弱化顶板方案。压裂效果表明:经过水力压裂后,有效的弱化了顶板,使坚硬顶板分次、分层及时逐步垮落,初次来压强度小,来压步距30 m,有效的保障了工作面设... 针对张家峁煤矿顶板坚硬、初次来压步距大、来压强度大的特点,设计实施了水力压裂弱化顶板方案。压裂效果表明:经过水力压裂后,有效的弱化了顶板,使坚硬顶板分次、分层及时逐步垮落,初次来压强度小,来压步距30 m,有效的保障了工作面设备以及人员安全。通过电子窥视仪观测表明,水力压裂可有效的促使岩层中的裂隙发育,起到了较好的压裂效果。 展开更多

关键词 坚硬顶板 水力压裂 裂隙发育 顶板弱化

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