深部复杂条件开采技术探索
薄煤层综采技术在复杂地质条件下的应用研究
４ ． １ ． １ 作业 方式 ： 采 面采 用 两班 割煤 ， 班 检修 制作 业 。 ４ ． １ ． ２采煤 方法 ： 采 煤过 程 中 ，以走 向 长壁 后退 法 为主 ，将采 空 区以全 部跨 落 的方 式进 行处 理 。 ４ ． １ ． ３ 薄 层 采 煤 工 艺 的 基 本 流程 ：割 煤一 降 架一移 架一 升架 一移 运输 送 机 。 ４ ． １ ． ４支架 操 作原 则 ： 坚持 “ 从 上 架操 纵 下架 、邻 架操 作” 基本 原则 。 ４ ． １ ． ５采 煤机组 循环 作 业方 法：每 个作 业 循环 步骤 为每 一次 进 刀移一 次支 架 、推一 次 刮板 输送 机 ， 循环 作业都 是 采取单 向割 煤 ， 每 一个 班组 有两 个循 环作 业面 。 ４ ． １ ． ６采 煤进 刀方 式 ： 薄 层采 煤 工艺主 要 采取 端头 斜切 进 刀方式 ，而 进 刀的位 置 则 选在机 尾顶 板较 好处 直 接斜切 进 刀 （ 长 度一 般控 制在 ３ ０ ｍ 左右 ），之 后下 行割 煤 （ 截 深一 般控制 在 ０ ． ６ ０ ｍ 左右 ）。 ４ ． １ ． ７ 移 架 方法 ： 在 移架 过程 中 ，必 须 按 照 自上 而下移 架 的方 式进 行 ，并遵 循追 机 逐架 前移 的原 则 。 ４ ． １ ． ８移架 要求 ： 一般情 况 下 ，移架 步 距为 ０ ． ６ ｍ，分 段 依 顺 序 移 架 是 移 架 的 主 要 方 式 ，前 梁 前端 距 煤 壁 的 端 面 距 应 小 于 ３ ５ ０ ｍ ｍ ，在 移 架 过 程 中 ，其 降 架 量 一 般 为 １ ０ ０ １ ４ ０ ｍｍ，为 避 免 架 间距 离 过 大 ，应 将 架 间的 距离 控制 好 ，移架 之后 ，对 于支 架支 护 顶板要 及 时升 起 ，并随 时将 千斤 顶的 伸长 量 进行调 整 ，从 而使 之与 顶板 保持 平稳 及 紧 密 接触 。值 得注 意的 是 ，要求 采面 煤壁 与支 架 保持 垂直 ，必 要时 必须 对 支架进 行调 整才 能 满足 这一 要求 。 ４ ． １ ． ９ 移 刮 板 输 送 机 ：推 移 板 输 输 送 机要 确保 刮板 输 送 机其 弯 曲 段 距 离 至 少 为 １ ５ ｍ，其 垂直 弯 曲度应 小 于 ３ 。 ，滞 后 移 架 应为 １ ０～ １ ５ ｍ ，每次 推 移为 ０ ． ６ ０ ｍ。 ４ ． ２ 安 全技 术措 施 在 工 作 面 的 切 眼上 有 两 个 正 断 层 ，为 了能 够顺 利通 过 断层 ，采煤 机组 在 回采之 断 层附 近时 ，采 取 “ 上 盘 留底挑顶 、下盘 留顶 拉 底”方 式推 进 ，在这 个过 程 中需要 严 格控 制 采高 点 ，这 样 才能 保证 采煤 机能 够 顺利通 过 。也 就是 在工 作面 的起 顶地 方需 严格 做 到
探索新时期井下采煤的新技术与开采方法
探索新时期井下采煤的新技术与开采方法【摘要】随着我国经济的快速发展，能源类生产物资逐渐被开采殆尽，已经供不应求，尤其是煤矿类不可再生资源。
煤矿资源的匮乏，导致开采难度越来越大。
本文基于笔者多年的工作实践，详细的阐述了井下采煤的特点，传统采煤技术和新时期井下采煤技术。
【关键词】井下采煤围岩控制长壁开采高层集约化1 新时期井下采煤技术特点目前，我国现存的采煤途径包括两种：露天采煤和井下采煤，与露天采煤相比，井下采煤具有以下特点：（1）井下采煤开采过程复杂，开采难度较大。
井下采煤一般位于地下很深处，其地址结构复杂，煤层分布走势曲折，开采起来非常苦难。
（2）井下采煤技术与露天开采技术不同。
井下采煤需要结合煤矿井的环境现状、煤层分布、地质结构等，选择合理的开采技术，比如长壁式开采、放顶煤开采等技术。
同时，井下开采方式不是直接挖掘，而是采用定向钻探技术，开采过程中要实时的检测钻具位置并且实施调整钻具的方位，以便能够更好的控制钻具，防止偏离预订方向，导致开采过程中产生安全事故。
2 井下传统采煤技术煤炭矿产资源开采已经很长时间，但是了许多开采技术，比如巷柱式采煤法和房柱式采煤法。
巷柱式采煤法使用采空区之间生成的煤柱为支撑，待深挖煤炭后采用爆破法回采煤柱，其特点是采煤工作面较小，多工作面同时开采可以有效的提升煤炭的产出率，对于地址结构变化具有很强的适应性，开采技术难度较低，成本易于控制。
运煤的通道垂直于工作面，矿井深度、地址结构和煤的质量决定了煤柱的尺寸大小，但是该技术导致井下通风交叉，人工作业环境恶劣，爆破时容易导致将岩层与煤层呼吸混合，导致回采率低，效果不明显。
房柱式采煤法和巷柱式采煤法的挖掘工艺累死，基本相同，具有作业工人的安全无法保证，作业环境较差的特点。
但是房柱式采煤法的煤柱尺寸较大，机械化操作困难，利用人工采煤的作业方式增加了开采成本。
随着新时期的到来，煤炭资源的可开采率越来越低，开采资源越来越少，地质结构也越来越复杂，同时，与国外相比，上述传统的采煤技术装备较差，开采水平较低，机械化程度较低，尤其是在智能化、机电一体化和自动化控制技术发展的当今，中小型矿井依然采用炮采的工作方式，存在较大的差距。
深海石油勘探与开采技术
深海石油勘探与开采技术第一部分深海石油勘探的背景与意义 (2)第二部分深海石油资源的分布特征 (4)第三部分深海石油勘探技术的发展历程 (6)第四部分高科技在深海石油勘探中的应用 (8)第五部分深海石油开采面临的技术挑战 (11)第六部分深海石油开采的主要方法和技术 (13)第七部分环保与可持续发展在深海石油开采中的考量 (16)第八部分深海石油勘探与开采的未来发展趋势 (18)第一部分深海石油勘探的背景与意义深海石油勘探的背景与意义随着全球经济的快速发展和能源需求的不断增加，石油作为全球最重要的能源之一，其供给安全问题日益凸显。
同时，浅海地区的石油资源逐渐枯竭，导致石油公司开始关注海洋深处的潜在储量。
因此，深海石油勘探成为近年来备受瞩目的研究领域。
一、深海石油勘探的背景1.浅海石油资源逐渐减少：随着人类对石油的需求不断增长，浅海地区已经开采了大部分石油资源。
据国际能源署（IEA）数据显示，截至 2019 年，全球已探明的石油储量中约有 75%来自海上，其中近一半分布在浅海区域。
然而，浅海地区的剩余可采储量逐年下降，导致全球石油供应面临严重压力。
2.深海石油储量巨大：尽管深海石油勘探难度较大，但深海区域蕴藏着丰富的石油资源。
根据美国地质调查局（USGS）的数据，全球深海石油储量估计在 3,000 亿桶以上，约占全球总储量的 20%，这些储量主要分布在大西洋、太平洋、印度洋以及北极海域。
3.技术进步推动深海石油勘探：过去几十年来，科技进步为深海石油勘探提供了强有力的技术支持。
现代地震探测技术、远程操控潜水器（ROV）、水下钻井平台等设备和技术的应用使得人们能够深入到海底更深层次进行石油勘探。
二、深海石油勘探的意义1.保障全球能源供应：深海石油资源是全球能源供应的重要补充。
由于浅海地区的石油资源逐渐枯竭，开发深海石油资源对于满足全球能源需求具有重要意义。
通过深海石油勘探，可以进一步扩大全球石油供给来源，确保全球能源供应的安全性和稳定性。
复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践
复杂地质条件下薄煤层综采技术的研究与实践*杨怀敏(河北工程大学, 河北邯郸市056038)摘要:在峰峰矿区小屯矿4号煤层14459工作面试验中,针对煤层薄、断层多、顶板坚硬且破碎等复杂地质条件,采用大功率采煤机、高强度液压支架,爆破破底方法等,成功实现了平均厚度为1. 1 m薄煤层的综采,取得了工效提高16. 2t/工、成本降低5. 8元/t、安全事故减少75%、产煤量增加1倍的较好经济技术指标,为峰峰矿区的薄煤层开采奠定了基础。
关键词:薄煤层开采;综合机械化;峰峰矿区随着我国煤炭产量和需求量日趋增大,老矿区的厚煤层资源储量日渐贫乏,企业开始重视以前不愿或不能开采或者几乎无经济效益的薄煤层开采。
为了提高薄煤层的开采效率和经济效益,许多煤矿开展了薄煤层综采技术研究。
由于薄煤层空间条件的限制,综采技术研究的重点确定为“三机”研制和回采工艺方法研究[1~3],研制的成套薄煤层综采设备,在山东枣庄实验成功后[4, 5],在邢台等许多矿区获得推广应用[6, 7],各矿井根据自身的自然条件进行了参数优化[5, 8]。
峰峰矿区针对顶底板坚硬、断层多、构造多等复杂地质条件,以小屯矿14459工作面为试点,对薄煤层综采技术进行了大胆改革和创新,也取得了成功的经验,为矿区其它矿井薄煤层综采提供了可借鉴的实例。
1 矿井及工作面概况小屯井田以断裂形成的地垒穹隆为其主要构造形式,地层产状由穹隆核部向四周倾斜,倾角在8°~18°之间,局部构造复杂破碎地区,其倾角增至30°~35°;断层均属正断层,走向大多为NNE方向,倾向不一,多呈平行排列或互相交叉。
试验的工作面为条带开采,工作面长度44 m,推进长度为620 m,煤层厚度为0. 833~1. 4 m,平均厚度为1. 1 m,储量4万;t直接顶为野青石灰岩,结构致密,含少量方解石脉,厚度为1. 0~1. 6 m,受采动影响时,会产生塑性弯曲而下沉冒落;直接底板为深灰色的细粒砂岩,致密坚硬,厚度为 4. 6 m;在工作面两巷掘进过程中共揭露大小断层18条,落差介于0. 4~3. 2 m之间。
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究【摘要】在复杂地质条件下，煤矿巷道支护技术的研究至关重要。
本文首先介绍了研究的背景和意义，随后对复杂地质条件下的煤矿巷道支护技术进行了分析。
在选择支护技术方案时，需要综合考虑多种因素。
通过对应用案例的分析，可以更好地了解技术的实际效果。
技术的创新和发展也是十分关键的，可以进一步完善支护体系。
对技术的实践效果进行评价，总结了研究的成果并展望未来发展方向。
通过本文的研究，可以为复杂地质条件下煤矿巷道的支护工作提供参考和指导。
【关键词】关键词：复杂地质条件、煤矿巷道支护技术、研究意义、技术方案选择、应用案例分析、创新与发展、实践效果评价、总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍随着煤矿深部开采的不断加深和扩大，复杂地质条件下煤矿巷道支护技术逐渐成为煤矿安全生产的重要课题。
复杂地质条件包括岩层变化、构造变形、断裂发育等情况，给煤矿巷道支护工作带来了巨大挑战。
巷道支护技术的优劣直接关系到矿山安全生产和矿井使用寿命，因此研究复杂地质条件下煤矿巷道支护技术具有重要意义。
目前，我国煤矿巷道支护技术已取得一定进展，但在复杂地质条件下仍存在一些问题和挑战。
巷道变形、支护结构破坏、煤层顶板冒落等问题难以避免，给煤矿生产带来一定的安全隐患。
急需开展针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的深入研究，以提高煤矿巷道支护技术水平，提高煤矿安全生产能力。
本文将围绕复杂地质条件下煤矿巷道支护技术展开深入研究和分析，探讨对策和解决方案，为煤矿巷道支护工作提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义研究意义：复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究具有重要的现实意义和科学意义。
随着煤矿深度开发的逐步加深，煤矿巷道支护面临着更加严峻的挑战。
针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的研究，有助于提高煤矿开采安全性和效率，保障煤矿生产的持续稳定。
煤矿巷道支护技术的研究对于解决煤矿开采过程中遇到的地质灾害问题具有重要意义，能够有效减少煤矿事故发生的概率，保护煤矿工人的生命安全。
探索深海采矿技术的未来发展方向
探索深海采矿技术的未来发展方向在我们所居住的蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积。
而在那深邃神秘的海洋深处，隐藏着丰富的矿产资源，这些资源对于解决人类日益增长的资源需求具有重要的战略意义。
深海采矿技术，作为获取这些资源的关键手段，正处在快速发展的阶段，同时也面临着诸多挑战。
让我们一同深入探索深海采矿技术的未来发展方向。
随着陆地矿产资源的逐渐枯竭，人类将目光投向了广袤的深海。
深海蕴藏着大量的多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物等矿产资源。
这些资源不仅种类丰富，而且储量巨大，有望成为未来工业发展的重要支撑。
然而，深海环境极为恶劣，巨大的水压、低温、黑暗以及复杂的地形和地质条件，都给采矿作业带来了巨大的困难。
目前，深海采矿技术主要包括海底矿产资源的探测、开采、运输和加工等环节。
在探测方面，先进的声学、光学和电磁学技术被广泛应用，以准确识别和定位矿产资源的分布。
然而，现有的探测技术在精度和效率上仍有待提高，特别是对于深海复杂地质环境下的微小矿脉和分散矿床的探测能力还相对薄弱。
开采环节是深海采矿技术的核心。
当前主要的开采方法包括机械挖掘、水力提升和深海机器人作业等。
机械挖掘方式虽然直接有效，但容易对海底生态环境造成较大破坏；水力提升技术则面临着能量消耗大、管道堵塞等问题；深海机器人作业虽然具有较高的灵活性和适应性，但在作业效率和可靠性方面还存在诸多不足。
因此，未来需要研发更加高效、环保、可靠的开采技术，以实现资源的可持续开发。
在运输环节，如何将从深海开采出的矿石安全、快速地输送到海面平台是一个关键问题。
目前常用的运输方式有管道运输和提升舱运输等。
管道运输虽然可以实现连续作业，但在长距离输送过程中，容易受到水压、腐蚀等因素的影响；提升舱运输则受到容量和提升速度的限制。
未来，可能需要结合新型材料和智能控制技术，优化运输方案，提高运输效率和安全性。
矿石的加工处理也是深海采矿过程中的重要环节。
由于深海矿石的成分复杂，杂质含量高，需要先进的选矿和冶炼技术来提取有用成分。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一，随着浅部煤炭资源的逐渐减少，开采活动已经转向了更深层次的地层。
然而，深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题，这不仅影响了矿山的生产安全，也对矿工的生命安全构成了严重威胁。
因此，研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术，对于保障矿山安全生产具有重要意义。
二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地，地质条件复杂。
矿区地层主要由软岩组成，且深度较大。
在开采过程中，深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象，严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。
三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域，地层中存在大量的断层、节理等结构面，这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中，导致巷道变形破坏。
此外，地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。
2. 采动影响随着煤炭的开采，地下应力重新分布，导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。
当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时，便会发生变形破坏。
3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等，都会导致巷道支护效果不佳，进而引发巷道变形破坏。
四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题，本文提出以下支护技术措施：1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况，合理设计支护方案。
在支护方案设计中，应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素，以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。
2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。
应根据岩体性质、地压大小等因素，选择具有较高强度和稳定性的支护材料。
同时，应确保支护材料的施工质量，以保证支护结构的整体稳定性。
3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中，应加强监测与维护工作。
通过安装监测设备，实时监测巷道变形情况，及时发现并处理潜在的安全隐患。
深部开采技术
近年来，采用应力解除法保护永久和半 永久巷道，预先用正规工作面回收保护 煤柱，然后在采空区的上下方掘进开拓 巷道(图3—1)，该巷由于处在应力释放 圈内，不会再受大的采动影响，容易维 护。这种布置方法对深井压力大和松软 地层内需长时间维护的巷道，具有明显
年代以来，美、澳两国不断创造综采工作面日产、
月产和年产的世界纪录，除了其开采自然条件好
外，这种多巷布置方式也是重要因素之一。
近年英国也引进了这种巷道布置方式，作为 促进其综采工作面实现高产高效的重要技术措施。
开采
图3—3长壁工作面的多巷布置
三、深井开采主要灾害防治
深部开采出现了一系列新问题和新
图3—7 巷道在采空区内的布置 a一 宽工作面掘进的留巷；
b一 采区上山布置在老采空区内； c一 回采巷道布置在老采空区内
图3—2 巷道在采空区内的布置 a一 宽工作面掘进的留巷； b一 采区上山布置在老采空区内；
c一 回采巷道布置在老采空区内。
3．长壁开采的多巷布置
传统的长壁工作面，其回采巷道多采用单
深井巷道矿压显现的显著特点之一是巷道 开挖就产生大的收敛变形量。这一特点是由深井 巷道围岩处于破裂状态和深井巷道围岩有较大的 破裂范围决定的。
俄罗斯和乌克兰的研究表明，随开采深度加 大，巷道变形量呈近似线性关系增大；从600m 开始，开采深度每增加100m，巷道顶底板相对 移近量平均增加10％～11％(图3—1)。
一、深部矿井开采的基本状况
1.概念与意义
深部矿井开采的深部标准，目前我国尚无 明确规定。根据我国煤矿的地质条件，开采技 术水平，矿井装备水平，巷道矿压显现的特征， 一般认为采深800m及以上为深部开采，软岩 矿井采深600m及以上为深部开采。
复杂地质条件下的智能化综采工作面技术探索
复杂地质条件下的智能化综采工作面技术探索周明昌;黎亮【摘要】目前我国西南地区煤矿矿井普遍存在开采装备自动化技术落后、装备配套难等问题,为实现复杂地质条件综采工作面的智能化,通过分析国内外综采工作面智能化开采技术应用现状,针对川煤集团龙滩煤电公司工作面三机布置、两巷超前布置、工作面瓦斯治理、煤层数据建模、通信技术等关键技术进行了分析与探索,并对综采工作面智能化的发展方向进行了展望.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】7页(P47-53)【关键词】智能化工作面;综采工作面;两巷超前布置;瓦斯治理;煤层数据【作者】周明昌;黎亮【作者单位】四川煤炭产业集团,四川成都610000;四川煤炭产业集团,四川成都610000【正文语种】中文【中图分类】TP273+.50 引言综采工作面智能化技术是开采技术、传感器技术、通信技术、自动化技术、信息技术等一系列技术的高度集成[1]，采用智能化代替传统手动操作，实现井下现场集中控制和地面远程控制工作面割煤、推溜、拉架、运输及超前支护等工艺智能化，达到综采工作面的自动化、少人化、无人化目的。
但在我国西南地区复杂地质条件下实现该技术面临诸多困难。
1) 综采工作面瓦斯含量大，瓦斯治理不到位，影响智能化开采推进速度，制约智能化工作面快速推进。
2) 煤炭地质赋存复杂多变，煤岩识别困难。
3) 我国西南地区矿井空间受限，相关设备需紧凑化，三机配套复杂困难。
4) 工作面地质条件复杂，机风巷超前支护布置困难。
5) 智能化工作面对视频的清晰度要求高，观察地点多，传送数据大，传统的带宽不能满足需要，操作平台存在卡顿现象。
通过调研国内外综采工作面智能化相关技术，确定了以支架电液控厂家为主导，由支架电液控厂家建立集中控制平台，液压支架、采煤机、刮板输送机及其他设备厂家配套合作的模式进行智能化采煤，并对其中关键技术的可行性进行了详细分析和讨探，指出了综采工作面智能化的进一步发展方向，为实现复杂地质条件下综采工作面安全、高效、智能化开采提供技术参考。
复杂地质煤巷快速掘进技术研究
复杂地质煤巷快速掘进技术研究一、引言煤炭资源是我国的重要能源，而煤矿开采又是保障国家能源安全的重要环节。
我国煤矿资源普遍分布在地质复杂、条件艰苦的地区，煤矿巷道掘进工作面临多种挑战，如地质构造复杂、巷道岩屑易塌落、地应力大等问题。
如何在复杂地质条件下快速掘进煤巷，提高煤矿的生产效率，是当前研究的重点之一。
本文将探讨复杂地质煤巷快速掘进技术的研究现状和发展趋势。
二、复杂地质煤巷特点1. 地质条件复杂复杂地质条件下的煤巷通常指煤层富含构造变形、岩屑易塌落、断层活动频繁等地质特点。
这些特点给煤巷的稳定性和安全性带来了极大的挑战。
2. 地应力较大在复杂地质条件下，地应力常常较大，容易导致巷道的变形和破坏，对煤矿的生产安全产生不利影响。
3. 煤巷掘进难度大受地质条件的限制，传统的掘进技术往往无法满足快速掘进的需求，需要寻求更加先进的技术手段来解决问题。
三、复杂地质煤巷快速掘进技术研究现状1. 钻爆法掘进技术钻爆法是一种通过钻孔爆破的方式进行煤巷掘进的技术。
它主要包括钻孔、装药、起爆、冲击等过程。
在复杂地质条件下，采用钻爆法掘进能够有效地提高掘进速度，降低成本。
由于钻爆法能够快速掘进，所以在一些地质条件较差的矿井中得到了较广泛的应用。
2. 先进掘进设备随着科技的不断进步，煤矿掘进设备也在不断升级。
一些新型的掘进设备，如液压掘进机、机械化掘进机等，能够在复杂地质条件下快速高效地进行煤巷掘进，大大提高了煤矿的生产效率。
3. 新型支护材料支护是煤巷掘进中的重要环节，传统的支护材料往往无法满足复杂地质条件下的要求。
研究新型支护材料是提高煤巷掘进速度的重要手段之一。
一些新型支护材料如聚合物材料、复合支护材料等，能够有效地提高煤巷的稳定性和安全性。
四、复杂地质煤巷快速掘进技术的发展趋势1. 自动化掘进技术随着人工智能技术的不断发展，自动化掘进技术将成为未来的发展趋势。
自动化掘进技术不仅能够提高煤巷的掘进速度和效率，还能够降低劳动强度，改善工作环境。
大采深条件下徐、奥灰突水机理及防治技术研究以潘西煤矿为例
大采深条件下徐、奥灰突水机理及防治技术研究以潘西煤矿为例一、本文概述随着煤炭资源的持续开采，大采深条件下的矿井安全问题日益凸显，特别是徐、奥灰岩层的突水问题，已成为制约煤矿安全高效生产的关键因素。
本文以潘西煤矿为例，深入研究了大采深条件下徐、奥灰突水的机理及防治技术。
文章首先介绍了潘西煤矿的地质条件和生产现状，分析了徐、奥灰岩层的地质特征及其对矿井安全的影响。
接着，通过理论分析和现场实测，揭示了徐、奥灰突水的机理，包括突水通道的形成、突水过程的演化以及影响因素等。
在此基础上，文章提出了一系列针对性的防治技术，包括地质勘探、注浆加固、水文监测等方面的措施，以期有效预防和治理徐、奥灰突水问题。
本文的研究成果不仅对于潘西煤矿的安全生产具有重要意义，也为类似条件下的矿井安全提供了新的思路和方法。
二、徐、奥灰突水机理分析徐、奥灰突水是大采深条件下常见的地质灾害，其发生机理涉及到地层结构、水文地质条件、开采方法等多种因素。
以潘西煤矿为例，其位于华北煤田南部，地质构造复杂，岩溶发育强烈，具有典型的大采深、高水压、强岩溶等特点。
从地层结构来看，徐、奥灰岩位于煤系地层之下，具有相对隔水层，但随着开采深度的增加，隔水层的隔水性能逐渐减弱，使得突水风险增大。
在潘西煤矿，由于长期开采，煤层与徐、奥灰岩之间的隔水层逐渐被破坏，形成了导水通道。
水文地质条件也是徐、奥灰突水的重要因素。
在潘西煤矿区域，徐、奥灰岩含水层厚度大、储水能力强，水压高，且岩溶发育强烈，形成了丰富的岩溶水系统。
在开采过程中，采煤工作面与岩溶水系统的联系被打破，导致岩溶水迅速涌入采煤工作面，引发突水事故。
开采方法也会对徐、奥灰突水产生影响。
在潘西煤矿，由于采用长壁采煤法，采煤工作面的推进速度较快，对地层结构的破坏较大，容易导致隔水层的破坏和导水通道的形成。
采煤工作面的排水措施不当，也会加剧突水事故的发生。
徐、奥灰突水机理涉及到地层结构、水文地质条件、开采方法等多种因素。
复杂条件下的采煤技术探索
几年 ，我 国一部分学者对 近水体采 煤方法进行 了研究 ，并在理论和 实 践 方 面 取 得 了 一 定 的成 果 ， 但 是 要 从 根 本 上 杜 绝 矿 井 水 害 的 威 胁 仍 然 任重 道远 。本 文从水体 上和水体下 采煤两方面 对近水体 开采技术做 一
探 究 。
１水 体 上 采 煤 技 术
１１ 压 水 体 上 采 煤 底 板 突水 的 一般 规 律 ．承
经过 长期 的研究和 实践 ，我 国已经基本能 掌握影 响承 压水体上 采
煤底 板突 水的主 要 因素及 一般规 律 。主要包 括 以下几 点 ：
１）突水 水源 为底板 强承压含 水层 ，大多为 富水性好 、水压力 大 的 灰 岩含 水 层 。 ２）在开 采工作 面 ，突水 点大 多分布在 工作面 煤壁 附近 、上下 平 巷边 缘 以及 切 眼、停 采线 处 的煤 壁 附近 。 ３）突水事故 与构造特 别是断层密 切相关 ，７ 以上 的突水事故 ０ 都与 构 造影 响 相关 。
近水体 采煤不仅 可能对矿 井安全生产 造成威胁 ，而且会对水 资源
造 成 极 大 地 破 坏 。根 据 水 体 位 于 矿 层 的 位 置不 同 ，将 近 水 体 煤 层 开采 分 为 水 体 下 开 采 和 承 压 水 体 上 开 采 。当 煤 层 位 于 水 体 下 方 时 ，称 之 为
但是 ，在水 文地 质条件 复杂 的地 区 ，却存在 底 板突 水的危 险 ，并且 当开采深度延伸后 ，水压增大 到隔水层厚度不 能抵抗的 时候 ，又会给 带压 开采带 来很 大 的难 度 。因此 ，这里 提 出 了带 压开 采综 合治 理方 案 ，其特 点 和 内容 主 要包 括 ：“以防 为主 ，带压 开 采 ，适 当疏 排 ， 辅以截堵 ” 。具体说 就是 以防水为 指导思想 ，在查清 区域和 矿井水 文 地 质条 件 的基础 上 ，进 行带 压采煤 。在 采前 和采 煤过程 中，可在 矿 区外 围截堵 地下补 水源 ，尽 量减 少奥灰 水 的动储 量 ；同时 ，在带 压 采煤 中，根据矿井涌 水量大小和水压 大小，进行适 当的疏水降压 ，最 终实现 安全 开采 的 目的 。 １３底 板 突水 的 防 治措 施 ． 底 板防治水技 术措施可根据具 体的地质水 文条件来选择 ，同时还 受到矿 井的生产实 际、采煤方法 以及 经济投入 能力等多 因素制 约，因 此需 要根据多方面 的综合分析后 ，并在 试验 的基础 上，确定较 为合理 的底 板 防治 水技 术措施 。
极复杂条件下综采放顶煤开采技术研究
机下滑和支架的倾倒 ，二者是相互影响、相互制约 的 。在 放顶 煤工 作面 开采 中 ，由于顶煤 放 出后 ，顶 板对支架 的作用 力降低而使 支架更容易倾倒 、下
（ 顶分层开采 中，受倾角影响没有上网） 胶结质量 ，
维普资讯
河 北 煤 炭
滑 ，从而 带 动工作 面 运输 机下 滑 。大倾 角工作 面 回 采 中除控 制支 架和 运输 机外 ，还 必须 控 制采煤 机 下
在 采煤 机 底 托架 的 中部 靠 老 帮侧 安 装 防滑 杆 ，
该工作 面所 采 煤层 为 ２ 煤 ，煤层 倾 角 １ — ９ ３。 ５，平均 ２。 ８，局部达 ４ 。 １ 。含两层夹矸 ，第一层 夹矸距煤层底板 ２８ ． ． ３Ｏ ｍ，厚度 ３０ ０ｒ ０ ５０ ｍ；第 ｎ 二层 夹 矸 距 煤 层 底 板 ０９ １１ ． ．ｍ，厚 度 １０ — ０
Ｌ ｕ Ｉ ｎ． Ｚ ＮＧ Ｈｕ ｉ ｌ Ｊ ＨＡ ａ — ｉ
综合机械化放顶煤开采技术是一种高效的采煤 方法 ，该技术具 有对地质 条件适应性强 、安装 方
便 、操 作 简单 、掘 进率低 、生产 能力 大 、成 本低 等 许多优 越性 ，而 且 放顶煤 工 艺对 于 回收不规 则 的边 角块段 及距 冲积层 较近 的工作 面具 有不 可 比拟 的优
输机停止运转时 ，应立即关闭放煤 口；观看顶煤放 出情况时 ，严禁人员正对放煤 口，只能从斜上侧检 查 ，放 煤 口开启 高度 不超 过 ３０ ｍ。 ０ｍ
３ 设 备 的 防倒 防滑 技 术
工 作 面设备 的 防倒 防滑技 术 ，关键 是控 制运输
度 ４３ ６２ｍ，呈 灰 黑 色 ，泥 质 胶 结 。在 ２３８ ．２ ．９ ２０ 顶分层 已 采 区域 ，直接 顶 为 无 金 属 网 的 跨 落 假 顶
深部开采新技术
02
地球物理探测技术
地震波勘探方法
反射波法
利用地震波在地下介质中的反射 现象，通过观测和分析反射波的 特征来推断地下地质构造和岩性
信息。
折射波法
根据地震波在地下介质分界面上的 折射现象，通过观测和分析折射波 的传播时间和路径等信息，确定地 下界面的深度和形态。
面波法
利用地震波在地表附近产生的面波， 通过观测和分析面波的传播速度和 频散特性等信息，推断地下介质的 性质和结构。
安全监测与预警系统应用实例
某深部开采矿山安全监测与预警系统
该系统实现了对矿山关键部位和重点区域的实时监测和预警，有效提高了矿山的安全生产水平。
某大型金属矿山安全监测与预警系统
该系统通过综合运用多种传感器和数据处理技术，实现了对矿山安全风险的全面监测和预警，为矿山的安全生产 提供了有力保障。
THANKS
通过数值模拟和现场试验，优化空场结构参数， 提高空场稳定性。
空场采矿法与其他方法联合应用
将空场采矿法与其他采矿方法相结合，形成联合 采矿法，提高采矿效率和资源回收率。
3
空场采矿法安全措施
加强空场安全监测和预警，采取有效的安全措施， 确保空场采矿安全。
崩落采矿法优化与提高回采率措施
崩落矿块尺寸优化
通过数值模拟和现场试验，确定合理的崩落矿块尺寸，提高崩落效率和资源回收率。
深部采场稳定性分析及控制措施
采场稳定性分析
采用数值模拟、相似模拟等方法，对 深部采场的稳定性进行分析，预测采 场可能出现的破坏形式和失稳机制。
控制措施
根据采场稳定性分析结果，制定相应 的控制措施，如优化开采顺序、加强 顶板管理、采用充填采矿法等，确保 深部采场的安全开采。
探究复杂条件下综采工作面调斜开采技术与实践
探究复杂条件下综采工作面调斜开采技术与实践随着煤炭资源的逐渐枯竭，矿井的一些工作面已经发展到了极其复杂的条件下。
在这些复杂条件下，传统的综采工作面调斜开采技术已经无法满足需求，需要不断探索和创新。
本文将探究复杂条件下综采工作面调斜开采技术与实践，分析目前的挑战和问题，并提出一些可能的解决方案。
一、复杂条件下的综采工作面复杂条件下的综采工作面通常指的是工作面的倾角、煤层厚度、煤层岩性、构造地质条件等等都比较复杂的工作面。
这些工作面通常会出现采高不均匀、支护难度大、煤层易下坠等问题，给煤炭生产带来了较大的困难。
复杂条件下的综采工作面还可能出现工作面周边地质构造复杂、瓦斯、岩爆等安全隐患较多的情况，给井下作业人员带来了很大的安全压力。
二、传统综采工作面调斜开采技术存在的问题传统的综采工作面调斜开采技术通常是通过采用支架、工作面调整等方法来实现工作面的调斜。
但在复杂条件下，这些方法存在一定的局限性。
对于复杂条件下的工作面，传统的支架和调整方法可能无法满足工作面的稳定需求。
由于支架可调节范围有限，对于不规则的工作面形状和地质条件，支架可能无法完全适应。
传统的支架和调整方法对于安全隐患的解决能力也较为有限。
在复杂条件下，瓦斯、岩爆等安全隐患极易发生，而传统方法很难有效地解决这些问题。
针对复杂条件下综采工作面调斜开采技术存在的问题，需要寻找新的解决途径。
一种可能的新思路是结合先进的自动化设备和智能化技术，实现综采工作面的调斜和安全生产。
可以考虑引入智能化支架和自动化调整设备。
这些设备可以根据工作面的实际情况进行智能化调整，适应复杂条件下的工作面形状和地质条件。
这些设备还可以通过传感器监测工作面的状态，一旦出现异常情况可以及时作出调整，保障工作面的稳定性和安全性。
可以利用现代化的瓦斯抽采和岩爆预警技术，对复杂条件下的工作面进行精准监测和预警。
通过分析瓦斯含量和岩爆风险等数据，及时采取相应的措施，保障井下作业人员的安全。
综采工作面复杂地质条件下旋转回采技术研究
综采工作面复杂地质条件下旋转回采技术研究在综采工作面复杂地质条件下，如何采用旋转回采技术，是一个重要的研究课题。
本文在综采工作面复杂地质条件下，综合考虑矿层厚度、矿层变形、岩性、断层、水文地质等因素，探索旋转回采技术的应用。
首先，针对综采工作面复杂地质条件下的矿层厚度变化问题，我们可以采用旋转回采技术。
该技术通过旋转综采机械扩展矿层作业范围，使得工作面的开采能力得到提升。
旋转回采技术可以根据矿层的厚度变化，通过调整综采机械的工作角度，合理布置工作面的开采线路，从而解决矿层厚度变化问题。
其次，综合考虑复杂地质条件下的矿层变形问题，旋转回采技术也具有较大的应用潜力。
在复杂地质条件下，矿层的变形是常见的问题，这给工作面的开采带来了困难。
通过旋转回采技术，可以实现综采机械在空间中多方位的滑移，以适应矿层变形带来的压力。
此外，我们还可以通过加固工作面的支护结构，提高工作面的稳定性，进一步解决矿层变形问题。
再次，对于复杂地质条件下的岩性问题，旋转回采技术也能够提供一种有效的解决方案。
在采矿过程中，遇到不同的岩性会产生不同的工作面稳定性问题。
旋转回采技术可以通过综采机械的旋转和滑移，为不同岩性的开采提供合适的角度和力度，从而降低工作面的塌方和崩落风险。
此外，复杂地质条件下的断层和水文地质问题也是旋转回采技术需要考虑的因素。
在断层带和水文地质丰富的地区，旋转回采技术可以根据断层和水文地质的特点，合理选择工作面的布置方式，并增加支护措施，以减少工作面的破坏和塌方风险。
综上所述，综采工作面复杂地质条件下的旋转回采技术研究，需要综合考虑矿层厚度变化、矿层变形、岩性、断层、水文地质等因素。
通过旋转回采技术，可以合理布置工作面的开采线路，提高工作面的开采能力；同时，通过加固工作面的支护结构，降低工作面的塌方和崩落风险。
旋转回采技术在综采工作面复杂地质条件下的应用具有重要的意义。
煤矿智能掘进关键技术探讨及工程实践研究
煤矿智能掘进关键技术探讨及工程实践研究摘要：巷道掘进是一项需要多种工作在时间和空间上相互配合完成的复杂工程。
我国大部分煤矿是井工开采，巷道掘进工作在地下几百米甚至上千米进行，深部复杂地质条件使得巷道掘进十分困难。
在巷道掘进之前，需要对掘进路径科学规划，确定掘进地段的地质构造、岩石应力状态，分析水和瓦斯的赋存情况，并做好设备选型等工作。
在掘进工作时，要对掘进机的截割点、掘进速度、掘进方向做到精确控制，确保巷道的断面形状和各项参数符合要求。
围岩的支护也是巷道掘进的一项重要环节，根据巷道的地质条件选择合适的支护方式和支护材料，在保证可靠性和安全性的前提下，还需要考虑成本因素。
此外，掘进过程中还要做好落煤和物料的运输、工作面除尘、轨道铺设、辅助通风、必要的排水设施、电缆敷设等工作。
巷道掘进工作存在效率低、人员多、安全事故多的现状，掘进工作严重影响矿井的可持续发展。
基于此，本篇文章对煤矿智能掘进关键技术探讨及工程实践进行研究，以供参考。
关键词：煤矿智能掘进；关键技术；工程实践引言新中国成立70多年来，煤炭产量增长了158倍，煤炭资源始终占据着我国一次性能源消费结构的主体地位，并在长时间内仍将占据主要地位，推进煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。
随着我国科学技术的稳定发展，综采工作面中逐渐加强了对智能化技术手段的应用和探索，同时，智能化技术的推广和应用也为煤矿行业开采质量和效率的提升提供了重要保障。
众所周知，煤矿采掘工作是行业事故的高发区域，为尽可能降低煤矿开采的事故发生率，推进采煤工作的顺利进行，加强对智能化开采技术的研究与应用成为了煤矿行业关注的重点问题。
鉴于此，下文将以煤矿综掘智能化开采技术展开详细研究和论述。
1煤矿巷道掘进机智能化重要技术框架首先，智能感知主要包括状态、位姿等感知。
其次，自适应作业主要包括自适应的截割以及纠偏等。
对于巷道掘进机而言，位姿感知是其真正实现智能化的关键点，比如，动态荷载下的额位姿纠偏，还有机体位姿全参数智能感应等，就前者来讲，要对组合定位算法进行合理分析，补正捷联惯导系统位姿计算误差和测量误差，以确保位姿参数是精确的。
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深部复杂条件开采技术探索
煤炭生产已经经历了多年，特别是近年来开采量迅速增加，大型矿井不断投产，这势必造成煤炭开采深度会不断增加。
随着我国经济快速发展对能源需求量也不断加大，矿井延深速度快，不少煤矿已经进入深部开采。
所以，深部复杂条件的开采技术是煤炭行业亟待研究解决的难题。
标签：煤炭生产；深部开发；问题
1 深部开采面临的困难
1.1 矿压显现明显，巷道维护量剧增
由于采深的增加受自然重力的原因，矿压必然增大，矿压显现要远比浅部开采明显，所以深部巷道维护量增大。
在深部底臌、巷帮变形、支护的锚杆崩断、钢梁弯曲或折断都成为常见的地压现象。
这就必然需要投入大量的精力对巷道进行维护。
1.2 煤岩破坏过程强化，冲击地压危险性增加
随着开采深度的增加，煤岩体应力升高，冲击地压发生的频率、强度和破坏程度都会显著增加。
1.3 瓦斯压力增高，突出的可能性增加
在深部的煤层中，瓦斯赋存的条件会比较好，会更容易造成瓦斯含量及瓦斯压力增加，并增加瓦斯突出的可能性。
1.4 地热增加，气候条件恶化
普遍来说随着深度的增加，温度将不断升高。
使得工人的工作环境恶化同时也对机械设备造成较大的影响。
1.5 水文地质条件复杂，围岩软化
随着深度的增加矿井势必要穿过更多的含水层，其中个别地区可能会遇到富水层。
另外，随着开采深度的增加矿井会接近奥灰水，奥灰水的水量、压力对矿井可能造成严重影响。
所以如何解决水的问题也至关重要。
同时随着围岩含水的增加，岩石也将被软化对巷道支护等造成一定的影响，可能影响支护效果。
1.6 生产成本升高，经济效益下降
在开采深部的煤炭资源时，要实现安全顺利生产就必须要解决上述面临的困
难，通常采取一系列措施，这些都会导致生产成本升高，经济效益下降。
2 矿压显现的特点
在深部进行煤炭开采，面临的最主要的影响就是矿山压力。
在高应力作用下，围岩移动更为剧烈，巷道产生的变形和破坏也更为严重。
巷道变形速度快、变形量大、影响范围广。
巷道在从使用期间维护困难发展到掘进期间维护困难，巷道掘好后不久将失稳，巷道稳定性随深度增加逐渐恶化，使深部巷道的维护费用剧增。
2.1 变形量大
深井巷道矿压显现的显著特点就是巷道在掘进期间就产生大的变形量。
经过调查，随开采深度的加大，巷道变形量呈近似线性关系增大，从600米开始，开采深度每增加100米，巷道顶底板相对移近量平均增加10%以上。
如果支护参数选择的不合理，巷道变形、破坏程度将会更加严重。
2.2 变形速度快
深井巷道矿压显现的另一个显著特点是，巷道刚掘出时的变形速度很快。
这也增加了巷道维护的难度和维护工作量。
2.3 巷道底臌量大
底臌量大是深井巷道矿压显现的又一个显著特点。
底臌量与开采深度有很大关系，随开采深度的增加，发生底臌的巷道比重也会越来越大，同样底臌量也会随着开采深度的增加而增大。
2.4 导致冲击地压发生
通过调查了解，煤矿冲击地压的发生、发生的频率和冲击强度与开采深度有密切的关系。
随开采深度增加，煤、岩体因变形而积聚的能量呈二次方关系增加。
因此，在深部开采条件下，煤、岩体中积聚了巨大的能量，当采矿活动引起的能量释放速度大于煤、岩体破坏消耗的能量速度时，导致冲击地压的发生。
而发生冲击的概率明显比浅部要大得多。
3 支护技术探讨
3.1 矿井开拓布局
矿井的生产开拓布局对以后的生产是否顺利、效率高低、巷道维修工作量及安全管理都关系很大。
所以如何最优的进行开拓布局是非常关键的。
通过了解分析，可采取的措施主要有：
3.1.1 主副井的井筒支护方式一定要恰当。
3.1.2 大巷及井底车场的层位选择和支护强度要恰当。
3.1.3 要合理安排工作面的接续及沿空掘巷煤柱尺寸。
3.1.4 选择好轨道、皮带、回风三条大巷的位置关系。
3.2 巷道支护形式
对于解决巷道大变形的办法一般有两种：一是预留变形，大断面巷道，二是抵抗变形，小断面高强刚性支护巷道。
3.2.1 预留变形，大断面巷道
据了解有一些矿井是采取了大断面预留变形的形式来应对巷道的大变形。
当巷道围岩移近量非常大，特别是工作面两顺槽在回采期间需进行多次卧底，于是采用了预留变形、大断面巷道的设计思路。
巷道高度达4.2-4.6米，巷道宽度达4.8-5.0米或者更大，并预留部分底煤以便进行卧底工作。
巷道支护形式多为锚网（索）支护，通过加强支护强度和支护范围来尽量控制巷道的变形。
但由于深部矿压非常大，巷道变形难以抵抗，故采用大断面巷道只是在巷道变形至影响使用前将工作面推出，如工作面推进较慢或巷道变形量太快、太大仍需对巷道进行处理修护。
在巷道初期的支护强度非常关键。
所以要尽量加大巷道掘进期间的支护强度。
在支护参数上可采用高强锚杆（索），恒阻大变形锚杆及锚网索-桁架耦合技术等。
3.2.2 抵抗变形，小断面巷道
通过调研，有一些矿井的巷道支护形式则是采用小断面抵抗变形的形式。
他们采用的巷道支护方式一般为：双层锚网喷梁反底拱支护，喷厚130-150mm；U 型钢棚、直墙半圆拱断面喷浆灌注，灌注厚度300mm和砌碹支护方式。
巷道断面多为3.8*3.5米的半圆拱巷道。
这几种支护方式支护强度较大或者说被动支护的强度较大。
但主动支护强度不是太大。
这和其矿区的地质条件有很大关系。
采用这种支护方式能抵抗一定的巷道变形，但仍不能完全保证巷道无变形且采取此支护方式巷道修护比较困难，增加了巷修的难度。
无论采取何种支护方式，都要根据各矿井的实际地质条件进行选择，要结合
安全、生产、材料、工作习惯以及矿井的提升、运输系统等进行全面分析考虑。
3.3 回采工作面管理
3.3.1 工作面的特点
随着埋藏深度的增加，顶板岩层有逐渐变碎和强度降低的趋势；同时工作面遇到的断层、裂隙、层理和节理逐渐发育，同一层位的岩层分层厚度逐渐变薄，弱面增多，采场顶板悬顶长度逐渐减小，由不容易垮落变得容易垮落；在顶板岩层变碎和强度有所降低的情况下，深部的采煤工作面出现漏、冒顶事故的可能性加大。
3.3.2 工作面顶板控制
（1）对工作面前方已产生裂隙的煤、岩体（特别是工作面的两个出口处），可采取超前注浆的办法，使煤岩体固化，提高其自身强度，保证它的稳定性；（2）尽量缩小端面空顶距，减小无支护面积；（3）提高前梁支撑力，并及时进行移架，减小新暴露顶板的无支护时间；（4）从设计上要尽量避免应力重合或人为的造成应力集中；（5）合理安排工作面接续，优化采掘作业的时间和空间，避免在不稳定区域进行采掘作业；（6）做好矿压观测工作，掌握初次垮落、初次来压、周期来压步距、超前支承压力的影响范围、支柱载荷及巷道围岩变形规律；（7）加强现场职工的合理操作，避免由于煤机司机和支架工配合不好或支架工自身操作造成顶板事故；（8）要根据现场情况及时采取可靠地措施，如上网、上木料、钢梁等避免事故扩大。
3.3.3 工作面两道超前支护
通常工作面两道超前支护的方式有：使用单体液压支柱托铰接梁（十字铰接梁等）支护巷道，使用超前液压支架进行超前支护，再就是两者混合使用的方式。
超前支护的范围要根据平时观测的巷道变形情况而定，必要时打设密集支柱进行加强支护。
应该说使用单体和超前支架两种方式各有优缺点，各矿还要根据各矿井自身条件进行科学合理的使用。
作者简介：李哲（1980，2-），男，毕业于河北建筑科技学院，采矿工程专业，工程师，工作在大屯煤电公司生产技术部。