海下采煤首采工作面覆岩运动规律研究

海下采煤是煤炭工业发展的大事,标志着煤炭资源开发进入了一个向海域进军的历史新阶段,具有长远的战略意义。通过对首采工作面的预测研究和实测检验,揭示了“三软”煤层采用放顶煤开采条件下的覆岩运动规律,为实现煤矿海域下安全高效开采的目标奠定了基础。     

透视法预测煤与瓦斯突出的尝试

在瓦斯矿井采面内,当存在地质构造形成的煤层松动破碎带和软分层带,容易发生煤与瓦斯突出。透视法是利用电磁波在这些破碎带和软分层带的传播过程中,被折射、反射、吸收和屏蔽,使信号减弱或消失,形成的透视阴影区来分析工作面内地质构造,达到预测煤与瓦斯突出的目的。经实际试验,取得了一定效果。      

近距离煤层开采水害防治技术研究

东滩煤矿三采区计划开采2、3煤层,该区具有断层裂隙发育、向斜轴部易积水、2煤层与3煤层间距较小等特点,充水条件相对复杂,回采工作面受水害威胁较严重。为确保矿井安全生产,在分析矿井三采区地质及水文地质条件的基础上,对含水层富水性进行了分析,认为2、3煤层顶板砂岩含水层和3煤层底板砂岩含水层均为极弱至中等富水性含水层;根据已有资料对2、3煤层底板等高线进行了分析,对煤层开采后采空区积水进行了预测;得出了三采区开采2、3煤层充水含水层为2、3煤层顶部砂岩及3煤层底板砂岩,涌水形式以工作面顶板来水为主,采后采动裂隙是回采工作面充水的主要通道,在此基础上,进行了工作面涌水量预计,并制定了工作面开采综合防治水措施。     

基于工作面全覆盖的地面瓦斯高效抽采模式研究

针对煤层碎软、渗透性低、工作面瓦斯抽采难度大且效率低的问题，提出两端对接分段压裂顶板水平井组的工作面瓦斯抽采全覆盖模式。选取淮北煤田宿县矿区某矿井为例，依据研究区地应力与工作面展布特征，结合研究区内瓦斯地质条件及煤层力学性质分析，利用交叉偶极子声波测井方法优选水平井水平段布置方位，采用Fracpro PT的压裂模拟技术确定水平井水平段距离7₁煤层的范围，即布置在煤层顶板2 m以内；采用抽采模拟技术对研究区试验工程进行预测，结果显示，抽采3 a后工作面的瓦斯含量和压力都大幅度降低，达到了工作面瓦斯抽采全覆盖的要求。提出的抽采模式为国内类似地质条件煤矿地面瓦斯高效抽采提供一种手段。      

新密矿区低临界值瓦斯动力现象及机理

本文从区域构造演化及构造特征、"三软"煤层(顶、底板和煤层均破碎的煤层及组合)分布及瓦斯特性和构造煤瓦斯内能释放等方面探讨了新密矿区低临界值瓦斯动力现象发生的机理及地质控制作用。研究结果表明:新密矿区构造演化具有多期叠加改造的性质,中、新生代拉张裂陷环境中形成的重力滑动构造对"三软"煤层的普遍发育具有重要控制作用,"三软"煤层的形成及组合形式影响井田瓦斯赋存和构造应力环境的非均衡性;顺煤层断层、煤层流变的规模及构造煤的发育程度是低临界值瓦斯动力发生的主控因素;高应力环境下"三软"煤层中构造煤的初期内能释放是激发低临界值瓦斯动力现象发生的关键;对低临界值瓦斯动力区域的预测可以通过对煤层流变和瓦斯初期解吸能的研究来实现。      

综采工作面薄煤区无线电波多频率透视精细探测

对于综采工作面内的大范围薄煤区,采用无线电波单频率透视探测难以准确反映,严重影响工作面高效安全生产。为更加精细探查大范围薄煤区赋存情况,提出了无线电波多频率透视探测方法。以淮河能源集团张集矿1610A综采工作面为研究对象,根据研究区地质条件,选取0.088、0.158、0.365、0.965 MHz 4个频率透视探测,圈定了薄煤区范围,对透视场强值及吸收系数值与工作频率的关系进行了分析。结果表明:随工作频率的升高,无线电波透视场强值总体上表现出下降的趋势,煤岩吸收系数值表现出上升的趋势;同一频率探测,煤层变薄程度越低,透视场强值越高,煤岩吸收系数值越低;不同频率探测,煤层变薄程度越低,不同频率的透视场强及吸收系数值差异越小;煤层变薄程度高的薄煤区在多个频率探测结果上均有反映,而变薄程度低的薄煤区仅在较高频率上有反映。多频率探测圈定的2个薄煤区范围与回采揭露验证相符合,证实多频率探测能够有效识别并圈定不同程度变薄区的影响范围,实现对煤层变薄区的精细探测。大于等于0.965 MHz频率的无线电波菲涅尔带窄,能量近线性传播,能够识别出走向上相距10 m的2个薄煤区。采用无线电波多频率探测可以实现工作面大范围地质异常区的精细探测。      

回采工作面煤层动态标定预测技术应用研究

智能开采对于地质条件的不适应问题非常突出,特别是对煤层起伏和厚度的绝对精度提出了更高的要求。三维地震勘探横向分辨率高,能够对煤层起伏进行控制,但在地震解释时,煤层底板高程受时深转换计算影响,存在一定的误差。针对这一问题,以工作面三维地震数据和采掘过程中探煤厚数据为基础,通过不断更新速度场提高煤层底板时深转换绝对精度;同时利用迭代插值算法,不断更新工作面煤层厚度;通过对计算得到的数据进行误差统计和分析。在TJH304回采工作面进行试验,利用工作面巷道和切眼探煤厚数据并结合三维地震资料动态解释后,工作面推采前方煤层底板高程值和厚度值绝对误差变小;特别是距离当前采煤面30 m以内的4个验证点煤层底板高程值误差范围为0.37~0.58 m,煤层厚度值误差为0.32~0.44 m。结果表明,三维地震动态解释技术可最大化将三维地震和井下生产数据有效结合,不断提高煤层空间精度,为智能开采提供预想煤层模型。      

掘进巷道过断层漏顶区域的施工工艺研究

清水营煤矿岩体节理与裂隙发育,富水性较好,属于典型的＂三软＂煤层。工作面推进过程中顶板易碎、易冒;煤层开采中,软岩巷道稳定性控制与支护问题,严重制约了该矿井的安全生产。该矿在掘进巷道过断层时,发生突发性漏顶事故,致使巷道停掘。在分析了研究区岩性、构造、地球物理特征以及煤岩的物理力学参数的基础上,针对现场地质条件变化先后采取了两套施工方案对漏顶区进行加固。最终依靠方案二获得了成功,即采用对掘进迎头冒顶区采用水泥、水玻璃浆液加固冒顶区,并对冒空区采用马丽散泡沫充填。施工完成后从迎头退后36m起底,由冒顶区下部通过。现场实践证明,方案二具备安全性与经济性,可为＂三软＂条件下的巷道开采系统设计、岩层控制、安全回采提供地质保障与技术支持。     

碎软煤层空气泡沫复合定向钻进技术应用研究

针对碎软煤层空气定向钻进存在空气螺杆马达降温润滑, 煤尘降尘处理和孔内煤层出水处置技术需求, 在分析钻渣运移特性的基础上, 通过集成稳定高效发泡、“机械+泡沫”复合排渣和“空气+泡沫”复合钻进等关键技术, 配套定向钻机、泡沫发生灌注系统、空气螺杆马达、异形钻杆和随钻测量系统等关键装备, 开发了碎软煤层空气泡沫复合定向钻进技术。在安徽省宿州市某矿开展了应用试验, 在出水碎软煤层中顺利施工了主孔深度232 m顺煤层定向钻孔, 与应用空气定向钻进技术施工的2个钻孔相比, 成孔深度分别提高了97%和105%, 显著提高了顺煤层定向钻孔成孔深度, 增强了碎软煤层瓦斯抽采效果, 同时达到了降温润滑空气螺杆马达, 降低孔口返出煤尘目的, 可为碎软煤层定向钻孔施工提供一种新的技术途径。      

高分辨地震在北皂矿四采区的应用

在“三软”地层条件下,开采中厚和薄煤层,小断层对工作面的布置和煤质影响尤为突出。为满足煤矿生产和设计的需要,在四采区进行了高分辨数字地震勘探,及时调整了采区布局和接续关系,现已顺利回采了三个综采工作面,为矿井安全生产和经济效益的不断提高奠定了基础。     

中国泥盆纪煤煤岩研究

中国泥盆纪煤是形成于一定地质历史条件下的特种煤、显微组成以富含角质本为特征，其它壳质组分、镜质组、惰性组含量均低。泥盆纪煤阶的确定可用角质体荧光参数、角质体反射率及富氢镜质组的反射率。     

COAL GEOLOGY

正20140950 Le Qilang(Center for Hydrogeology and Environmental Geology,China Geological Survey,Baoding 071051,China);Lin Chenghao The Relationship between Panji Anticline and the Development Characteristics of Interlayer-Gliding Structure in Panji Mine     

抚顺煤田煤变质特征

抚顺煤田的煤变质表现为一种具有浅成、高温、作用时间较短的岩浆热变质作用的特征。在西露天矿坑内和龙凤矿井下见有十分发育的接触热变质带,接触热变质煤未形成良好的天然焦,而是形成“炭渣状煤”或“烧变煤”。煤变质带明显,在平面上和垂向上都有所反映。煤变质带的分布与后期侵入的辉绿岩的分布关系密切。     

COAL GEOLOGY

正20141574 Chen Hao(Exploration and Development Research Institute,Daqing Oilfield Company,Daqing 163712,China)High-Resolution Sequences and Coal Accumulating Laws in Nantun Formation of Huhe Lake Sag(Petroleum GeologyOilfield Development in Daqing,ISSN1000-3754,CN23-1286/TQ,32(4),2013,p.15-19,5 illus.,15 refs.)Key words:coal accumulation regularity,coal     

COAL GEOLOGY

正20161103Cao Dawen(Gansu Coal Geological Exploration Institute,Lanzhou 730000,China)Analysis and Judgment of the Faults Inferred by Resistivity Method in Wawusi Mining Area(Coal GeologyExploration,ISSN1001-1986,CN61-1155/P,43(3),2015,p.11-14,5illus.,1table,9refs.)     

COAL GEOLOGY

20110359 Feng Lijuan(Graduate School,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China);Guo Dali Experimental Study on the Stress Sensitivity of Coal and Its Impact on the Filtration of the Fracturing Fluid(Coal Geology & Exploration,ISSN1001-1986,CN61-1155/P,38(2),2010,p.14-17,4 illus.,5 tables,9 refs.)Key words:coal seam,stressIn the paper,the relationship between the stress and permeability in the coal r     

COAL GEOLOGY

20091159 Gao Yan(No.3 Prospecting Team of Anhui Bureau of Coal Geology,Suzhou 234000,China) Effect of Depositional Environment of Coal-Bearing Stratum on Major Coal Seams in Suntan Coalmine,Anhui Province(Geology of Anhui,ISSN 1005- 6157,CN34-1111/P,18(2),2008,p.114 -117,5 illus.,1 ref.,with English abstract)     

COAL GEOLOGY

20091749 Cai Hou'an(College of Energy Geology,China University of Geosciences,Beijing 100083,China);Xu Debin SHRIMP U-Pb Isotope Age of Volcanic Rocks Distributed in the Badaohao Area,Liaoning Province and Its Significance(Coal Geology & Exploration,ISSN1001-1986,CN61-1155/P,36(4),2008,p.17-20,2 illus.,1 table,16 refs.)Key words:coal measures,volcanic rocks,U-Pb dating,LiaoningA set of andesite volcanic rocks distributes in the Badaohao area in Heishan County,Liaoning Province.It's geological age and str...     

COAL GEOLOGY

正20140318Chen Xinwei(Reserves Evaluation Center of Xinjiang,Urumqi 830000,China);Li Shaohu Analysis on Sequence Stratigraphy Based on Jurassic Outcrop in Kuqa-Bai Coalfield(Xinjiang Geology,ISSN1000-8845,CN65-1092/P,32(1),2013,p.77-82,2illus.,12refs.,with English abstract)Key words:sequence stratigraphy,coal accumulation regularity,Xinjiang