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淮南矿区高位定向长钻孔大直径筛管瓦斯抽采技术
2025年
为解决高位定向长钻孔在治理采空区瓦斯中,瓦斯抽采通道易堵塞影响瓦斯抽采效果的问题,提出了高位定向长钻孔内全孔段下筛管技术,通过对高位定向长钻孔全孔段下不同直径筛管技术研究,在潘三矿开展现场试验,试验结果表明,全孔段下φ73 mm大直径筛管能够有效提高高位定向长钻孔瓦斯抽采效果,不仅提高了钻孔瓦斯抽采稳定性和有效抽采孔段比例,而且钻孔平均瓦斯抽采浓度由19%提高至45%,形成了适用于淮南矿区顶板高位定向长钻孔大直径筛管治理采动卸压瓦斯技术,显著提高淮南矿区采动卸压瓦斯治理效果。
陈建王建强张杰
关键词:瓦斯抽采筛管
底板梳状定向长钻孔技术在淮南矿区瓦斯区域治理应用研究
2025年
针对安徽淮南矿区煤巷条带瓦斯区域治理时穿层钻孔量大、施工周期长,以及顺层钻孔一次性成孔难度大、孔内事故频发等难题,提出在张集煤矿采用底板梳状定向长钻孔预抽煤巷条带瓦斯的技术方案。在施工中总结了入煤角度控制、硬岩开分支、飞管护孔等关键技术,形成了一套完善的梳状孔施工工艺,保证了钻孔主孔成孔深度和分支孔见煤率。试验期间,施工钻孔主孔深度均大于400 m,分支孔接力掩护长度均大于300 m。钻孔成孔明显得到改善,干管瓦斯抽采浓度达到60%以上,抽采纯量达到3.5 m^(3)/min,同时节省了施工成本,为淮南矿区的瓦斯区域治理提供了新的方案。
张磊方有向周伟东景慎怀
基于遥感生态指数的淮南矿区生态环境质量变化分析
2025年
为系统监测淮南矿区采煤沉陷积水区土地复垦与生态修复工程实施成效,采用2016—2024年间Landsat系列卫星遥感影像数据进行多维度评估。首先基于随机森林分类算法实现研究区主要地表覆被类型的高精度提取;继而通过遥感生态指数(RSEI)模型量化各年份生态环境质量综合指数,并采用0.2阈值间隔的截断分级法进行生态质量等级划分。研究结果表明:矿区耕地生态环境质量维持稳定,而沉陷积水区则呈现显著生态退化特征;2016—2024年间,淮南矿区的生态环境质量整体呈下降趋势,特别是在积水区域,这种变化更加显著;空间异质性分析揭示,城镇建设扩张、采矿活动扰动及地表形变引发的积水区扩展是导致生态质量空间分异的关键驱动因素;基于矿井单元的空间异质性评估表明,朱集东矿、丁集矿、潘四东井和顾桥矿等4个矿井单元在工程干预下维持相对优良的生态质量水平。研究为矿区生态修复工程绩效评估提供了科学方法支撑。
徐燕飞胡振琪陈永春崔瑞豪苗伟冯占杰
关键词:矿区复垦采煤沉陷区
淮南矿区浅层地下水水化学特征、成因及水质评价
2025年
为保障淮南矿区地下水资源安全,亟需对矿区浅层地下水的水文地球化学特征和水质进行评价。采集了50个浅层地下水样,基于自组织映射神经网络(SOM)、主成分分析(PCA)和水化学图等方法研究了淮南矿区地下水水文地球化学过程及成因,采用熵权质量指数(EWQI)评价其质量。结果 表明:淮南矿区浅层地下水呈明显的分带性,划分为三类,地下水均以HCO3-Ca型为主,第1类主要分布在山前平原,地下水循环活跃,主要受硅酸盐溶解和阳离子交换等水岩相互作用影响,水质良好,第2类分布在淮河两岸,受水岩相互作用和人类活动影响,水质中等,第3类分布在瓦埠湖东侧农业区,地下水循环缓慢,受人类活动输入影响导致NO3-和Cl-含量异常偏高,水质较差。研究成果可为矿区地下水资源的科学规划和利用提供理论依据。
刘萍
关键词:浅层地下水水文地球化学特征水岩作用
淮南矿区某拟建电厂采煤塌陷区建设地基稳定性评价
2024年
针对采煤塌陷区建设地基稳定性评价方法中缺乏地表稳定后的残余变形实测数据的问题,提出了利用合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术获取残余变形数据的方案。以淮南矿区某拟建电厂选址为例,分析了地基稳定性评价的必要性,通过区域稳沉与地裂缝现状特性分析、覆岩导水裂隙带高度计算、附加荷载影响分析、InSAR残余变形实测数据分析及地表极限残余变形分析,获得了地基稳定性综合评价相关参数。利用终采时间、地表移动变形特征、顶板岩性及松散层厚度、地表移动变形值等确定场地稳定性等级;根据采空区剩余变形量与荷载临界影响深度定量评价获取工程建设对采空区稳定性影响程度。结果表明,拟建电厂厂址的稳定性等级为稳定,该场地工程建设的适宜性评价等级为适宜,为后续拟建电厂的施工提供了理论依据和技术支持。
李浩李浩李兵陈永春
关键词:地基稳定性淮南矿区INSAR
淮南矿区1/3焦煤二次氧化煤样孔隙特性实验研究
2024年
采空区二次氧化煤样自然发火为煤矿安全生产带来了巨大隐患。以淮南矿业集团顾桥煤矿1/3焦煤为研究对象,利用实验研究的方法,系统研究了不同预氧化温度和预氧化时间对煤孔隙特性的影响,研究发现:新鲜煤样和不同预氧化处理煤样的等温吸附曲线均呈典型的第Ⅱ类等温吸附曲线;预氧化处理对煤中孔隙的影响主要集中在0.45~20 nm,其中,2~4 nm内微孔的数量和总孔容在减少,在4~20 nm内的孔隙的数量和总孔容则显著增大;煤样的比表面积随着预氧化温度的提升呈现出先增大后变小的趋势,并在70℃时达到最大值;预氧化处理后,孔径处于0.45~5.9 nm时,孔隙的数量和总孔容有较大的变化。研究成果可为采空区自然发火防控提供必要的科学理论支撑。
张瑞
关键词:淮南矿区
淮南矿区煤层顶板分段压裂水平井抽采技术及效果研究被引量:1
2024年
淮南矿区为典型高瓦斯矿区,煤层碎软、渗透率低、瓦斯含量偏高、抽采难度大,为探讨地面煤层气顶板分段压裂水平井在矿区的技术可行性与瓦斯治理效果,在分析矿区主要煤层13-1煤储层特征基础上,采用应力解除法进行了煤层三向地应力测试,结果显示三向应力场类型主要为σ_(h,max)>σ_(v)>σ_(h,min),具有实施顶板分段压裂水平井技术的充分条件;利用MFrac Suite软件分别模拟了水平段距离煤层1、3、5 m时的压裂缝参数,压裂缝半长最大107.33 m、最小89.47 m,具有理想的压裂效果,说明顶板分段压裂水平井在淮南矿区具有比较好的地质适应性与可行性。以潘一煤矿13-1煤层“L”型顶板分段压裂水平井CBM01井为研究对象,采用井下钻孔检测与数值模拟等手段综合分析了瓦斯治理效果,结果显示CBM01井抽采415 d即显著降低了煤层瓦斯压力与瓦斯含量,距离水平井50、65 m处瓦斯压力由6.4 MPa分别降至2.6、2.7 MPa,降低幅度均超过55%,水平段两侧各15~20 m范围内瓦斯含量由13.5 m^(3)/t降至最大9.11 m^(3)/t、最小6.92 m^(3)/t,平均7.92 m^(3)/t,约10 m范围均降至8 m^(3)/t以下。最后,采用数值模拟方法预测了CBM01井抽采10 a的产气效果及瓦斯治理效果,气井抽采10 a累计产气约272.08×10^(4)m^(3),水平段倾向单侧约150 m范围内气含量均降至8 m^(3)/t以下、压力均降至3 MPa以下。综合研究结果表明,煤层顶板分段压裂水平井技术在淮南矿区瓦斯治理方面均具有较大的优势和应用效果。
陈本良陈本良袁亮降文萍杨科杨科周韬吴静
关键词:淮南矿区分段压裂抽采效果瓦斯治理
淮南矿区煤层群开采应力场演化规律及巷道合理布置研究
2024年
淮南矿区内含多组层煤,不同的开采方式使煤层群的瓦斯抽采、卸压效果有很大不同,因此,如何使巷道布置在合适方位,破坏范围更小,是淮南矿区煤层群开采需要研究的重点。基于潘三煤矿11煤工作面、13煤工作面地质条件,通过理论分析了上行开采工作面合理布置方式,数值模拟分析了淮南矿区近距离煤层群上行开采模式下,工作面采场的覆岩运移特征及采动应力演化分布规律,提出了上行开采模式下13煤工作面回采巷道合理的布置方式。研究结果表明:当前潘三煤矿11煤工作面和13煤工作面按照上下顺序依次开采布局,且上下煤层工作面基本垂直布置下;13煤层工作面无论轨道顺槽还是运输顺槽均受11煤层开采影响;13煤工作面轨道顺槽基本处于11煤开采形成的离层区内,易产生张拉裂隙,不利于巷道的维护。同时给出了岩层内外错距计算准则,将11煤类似开采条件工作面留煤柱沿空轨道顺槽的内错或外错距离增大,从而将上层13煤回采巷道轨道和运输顺槽全部布置于下层煤工作面开采形成的卸压范围内,即保护层工作面上方,最终可实现保护层开采合理的巷道布置方式。
任帅罗勇肖殿才余国锋高翔胡伟
关键词:煤层群开采应力场巷道布置
淮南矿区张集煤矿1410(3)工作面顶板风氧化带探查与评价
2024年
工作面顶板工程地质条件对工作面支架选型、围岩稳定性评价及安全回采具有重要理论与实际意义,以淮南矿区张集煤矿1410(3)上提工作面为研究对象,基于井下钻探探查工程,采用岩心鉴定与描述、X射线衍射分析等方法,开展了工作面顶板风氧化带探查与评价,获得了工作面基岩风氧化带深度及风化程度。结果表明:工作面顶板30 m范围内岩石存在明显的风氧化现象,基岩风氧化带深度在28~35 m,基岩风氧化程度表现为中等风化-残积土,风氧化带岩石颜色以黄色为主,风化裂隙发育,岩体结构表现为块状-碎裂状-土状,岩石风化后矿物成分以高岭石、蒙脱石、伊利石及绿泥石为主,含量可达60%以上,风氧化带内岩石较正常岩石结构破碎,工程地质特性下降,研究结果可对下一步工作面顶板管理及回采上限确定提供依据和指导。
王康健翟晓荣唐明张子晴
关键词:风氧化带风化程度矿物成分
工作面基岩风氧化带工程地质特征:以淮南矿区张集煤矿为例
2024年
隐伏型煤田浅部工作面回采受其顶板基岩风氧化带影响,风氧化作用影响下,岩体工程地质条件劣化,对工作面顶板管理及水害防治有较大影响。以安徽淮南矿区张集煤矿近松散层1410(3)工作面为例,开展了风氧化带工程地质特征研究。基于工作面井下顶板钻探工程,对工作面顶板30 m范围内取芯,在此基础上,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD),开展了风氧化带岩石矿物成分分析;采用室内物理、力学试验,开展了新鲜及风氧化岩石物理、力学性质测试;基于岩石力学特性及岩芯宏观地质特征,对工作面顶板风氧化带发育深度及程度进行了评价。结果表明:基岩风氧化带岩石矿物成分以高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物为主,遇水易膨胀,对抑制顶板导水裂缝带发育有益;受风氧化作用影响,岩石孔隙率提升约15%,单轴抗压强度降低约50%,泥岩较砂岩工程地质条件劣化更加明显;工作面基岩风氧化带深度16~20 m,并划分了风氧化程度等级,岩石风氧化程度主要表现为强风化-全风化。研究成果对工作面支架选型及顶板管理提供了依据和参考,为类似条件工作面风氧化带探查与工程地质条件评价提供了借鉴。
张子晴翟晓荣唐明程浪
关键词:工程地质特征

相关作者

袁亮
作品数:667被引量:6,234H指数:46
供职机构:安徽理工大学
研究主题:淮南矿区 瓦斯 煤层 煤与瓦斯共采 煤与瓦斯突出
李俊斌
作品数:97被引量:240H指数:8
供职机构:淮南矿业集团
研究主题:淮南矿区 大倾角煤层 采煤方法 回采工作面 工作面
李佩全
作品数:60被引量:157H指数:7
供职机构:淮南矿业集团
研究主题:淮南矿区 锚杆支护 综采工作面 复合顶板 煤层开采
唐永志
作品数:183被引量:382H指数:12
供职机构:淮南矿业集团
研究主题:淮南矿区 TBM 巷道 锚索 全断面掘进机
赵伟
作品数:122被引量:247H指数:10
供职机构:中国矿业大学(北京)
研究主题:淮南矿区 巷道 煤样 抽采 控制系统