基于能量法的露天开采下采空区顶板安全厚度研究

为了确定露天开采下采空区顶板安全厚度,基于力学理论,分析了露天开采下采空区顶板受力特性,建立其固支梁力学结构模型。根据能量守恒原理,推导了由顶板弯曲应变能、水平荷载做功和垂直均布荷载做功组成的采空区顶板结构总能量方程,获得了采空区顶板势能函数解析式。采用突变理论,建立了采空区顶板系统的尖点突变模型,获得了采空区顶板失稳判别式,推导出采空区顶板安全厚度计算模型。对某露天矿采空区顶板厚度进行了应用案例分析,理论计算出的最终采空区顶板临界厚度为11.34 m,与现场安全预警经验值12 m基本一致。表明所建立的采空区顶板安全厚度计算模型合理可行,可为露天开采下采空区顶板安全厚度设计提供一定的理论依据和工程指导。     

安家岭露天矿采空区顶板安全厚度的研究

根据采空区的赋存状态及作业设备,采用长宽比梁板法计算了采空区顶板安全厚度,引用采空区顶板稳定性数值模拟分析,从而确定了安家岭露天矿采空区顶板合理的安全厚度,保障安全过度采空影响区域。     

唐安煤矿沿空留巷回采工作面巷道支护设计

介绍了唐安煤矿结合矿井沿空留巷顶板实际地质情况,根据顶板分级管理相关标准和其他煤矿实践经验,确定该矿顶板采用一级、二级基本支护方式。实践证明,工程设计参数完全满足了支护安全需要,确保了矿井沿空留巷顶板安全。     

基于二分法优化理论矿体开采安全顶板厚度的预测研究

安全顶板厚度是顶板达到临界破坏状态时对应的厚度,采用二分法优化理论,对冶山铁矿下部盲矿体开采留设不同厚度尺寸的顶柱进行了模拟,得到了较为精确的安全顶板厚度,在保证矿体安全回采的同时最大限度地回收了矿产资源。     

基于突变理论的采空区顶板安全厚度多因素预测模型

确定采空区顶板安全厚度对保证矿山作业安全具有重要意义。本文采用有限差分软件FLAC3D,基于尖点突变理论和强度折减法研究西石门铁矿采空区顶板安全系数与其厚度的函数关系,建立了顶板安全厚度判断方法。在此基础上,通过单因素试验研究了采空区纵深、跨度、高度、顶板粘聚力与抗拉强度对采空区顶板安全厚度的影响,结果表明：纵深、跨度、顶板粘聚力、抗拉强度与顶板安全厚度之间分别呈现线性、非线性正相关、非线性负相关、非线性负相关的变化关系;高度对顶板安全厚度的影响非常小。并建立了综合考虑采空区纵深、跨度、顶板粘聚力与抗拉强度4种因素的采空区顶板安全厚度预测模型,为确定采空区顶板安全厚度提供了一种新的研究方法。模型预测结果与某硫铁矿瞬变电磁勘探结果相吻合,验证了预测模型方法的科学性和有效性。     

基于二分法优化理论矿体开采安全顶板厚度的预测研究

安全顶板厚度是顶板达到临界破坏状态时对应的厚度,采用二分法优化理论,对冶山铁矿下部盲矿体开采留设不同厚度尺寸的顶柱进行了模拟,得到了较为精确的安全顶板厚度,在保证矿体安全回采的同时最大限度地回收了矿产资源。     

强富水性砂岩含水层下煤仓施工防突水研究

为保证纳林河二号矿井一号煤仓及上仓斜巷的安全施工,计算了煤仓顶板安全隔水层厚度,并对煤仓上部2-1煤顶板和煤仓仓体周围地层含水层富水性进行了分析,研究结果表明,煤仓及其巷道顶板安全隔水层厚度和松动圈的厚度为14.18m,由于顶板含水层的可疏性不佳,决定采用降低煤仓顶板,使煤仓顶部隔水层厚度达到安全厚度,确保了一号煤仓及上仓斜巷的安全施工。     

采场顶板稳定性分析与锚杆支护研究

为了维护采场顶板稳定,确保采场安全生产,通过对顶板进行稳定性分析,研究采用锚杆支护作为顶板稳定性控制措施,并采用工程类比法确定了锚杆的合理参数。选用FLAC^3D数值模拟对无支护和锚杆支护两种方案进行了分析研究,模拟结果表明选取树脂锚杆支护能够减小顶板压力,控制顶板位移变形和岩体冒落。后期的现场实际观测表明,树脂锚杆在顶板稳定性支护中效果良好,能够保证采场顶板的安全稳定。     

π型梁在复杂工作面中的应用

针对核桃煤矿回采工作面顶板实际情况,采用切合实际的顶板控制方法和支护设备,有效地控制了工作面顶板变形,保证了回采工作面安全生产。     

基于模糊判定理论的煤矿工作面顶板状态灾变预警的研究

针对反应煤矿工作面顶板安全状态的各因素的变化,以及其各个因素之间的关系,采用模糊判定理论,构建工作面顶板、巷道围岩安全状态、各影响因素之间的隶属度函数关系,进而建立顶板安全状态与影响因素间的数学模型,分析判定顶板安全状态和预警级别[1]。帮助技术人员及时了解顶板状态和采取有效措施,降低矿井顶板事故的发生。     

采场顶板安全厚度与跨度及暴露面积的关系研究

采用极限分析原理建立了基于采场跨度与暴露面积的顶板安全厚度计算模型, 利用反演算法深入分析发现, 采空区长度与跨度比值k_a>2时, 顶板安全厚度值取决于跨度的大小;k_a<2时, 顶板安全厚度值取决于暴露面积的大小。结合某钨矿实际情况, 选取相关参数进行计算分析, 得到了不同跨度与暴露面积的采空区顶板安全厚度。分别选取不同跨度和暴露面积进行分析, 进一步论证了顶板安全厚度与采场跨度及暴露面积之间的关系。     

司家营铁矿井采顶板安全系统化管控体系的创建与实施

总结了司家营铁矿井下顶板冒落事故类型,从矿岩结构、采矿生产组织、爆破破坏、支护方式及顶板检查等方面系统分析了引发采场顶板事故的主要原因,将地下矿山顶板安全管理体系划分为班组级、车间级、矿级三级体系,明确各级管理责任。从顶板安全教育、井下开拓设计、采切施工、顶板安全支护、采场生产、安全检查和分析总结等方面进行全过程系统化管理控制,为井下采矿生产提供安全可靠的作业环境,对于采用无底柱分段崩落法的矿山顶板安全管理有一定的借鉴价值。     

金属骨架在揭煤中做超前支护的应用

由于穿层巷道煤系段岩石松软、易破碎,使巷道掘进施工时顶板不稳定、支护难度大、安全威胁大。为了确保穿层巷道煤系段揭露煤层过程中顶板稳定、施工安全,采用在煤系段施工超前金属骨架加强支护技术。通过采用该技术很好地控制了顶板,岩层稳定,确保了安全施工,表明该项技术取得了成功,值得推广应用。     

巷道破碎顶板注浆加固技术应用

通过对屯兰矿煤层顶板岩性的研究,摸索出符合屯兰矿实际情况、经济、合理的注浆加固技术.通过对破碎顶板采用注浆加固,增强了破碎顶板的整体性及强度,有效地控制了顶板下沉,避免了巷道二次维护工程,为井下职工创造了安全环境,保证了矿井的安全生产.     

破碎顶板条件下的安全回采

介绍了在破碎顶板条件下,采用QY型液压支架不能有效支护顶板和煤壁,而用内伸缩轻型掩护式液压支架能有效支护顶板和煤壁的情况。松藻矿务局石壕煤矿采用此种新型液压支架,不仅实现了在破碎顶板条件下的安全回采,而且实现了矿井的稳产和高产。     

大面积暴露顶板维护与安全预警技术的研究与应用

上向水平分层尾砂充填采矿法为鑫汇公司深部矿体的主体采矿方法,采场顶板暴露面积较大,对暴露顶板的稳定性要求高。本文介绍的大面积暴露顶板维护与安全预警技术通过采用拱形顶板、长锚索加局部锚杆金属网联合护顶、水平浅孔光面控制爆破落矿、岩体声发射监测系统监控顶板、多方式多指标综合安全预警等综合配套工艺,有效解决了大面积暴露顶板回采过程中的安全技术难题,并通过工业性试验取得较为先进的技术经济指标。     

基于K-均值聚类与贝叶斯判别的我国煤矿顶板灾害事故安全评价

顶板事故是我国煤矿安全生产中的重大隐患,开展顶板灾害事故安全评价,识别顶板灾害危险性是煤矿安全生产亟待解决的问题。本文在文献调研的基础上,对影响顶板灾害的影响因素进行分析,从自然因素、技术因素和管理因素三个方面构建了顶板灾害安全评价指标体系,结合专家意见对各评价指标进行量化,采用K-均值聚类与贝叶斯判别的方法对我国顶板灾害安全水平进行评价,以我国煤矿实际样本数据为研究对象开展实证分析。研究结果表明:基于K-均值聚类与贝叶斯判别的煤矿顶板安全评价方法具有较高的准确度,能够用于定量化描述煤矿顶板灾害危险,具有一定的应用前景。     

侏罗系煤田主采煤层顶板稳定性分析

煤层顶板的稳定性是影响煤层回采工作安全最重要因素之一。文章根据大量钻孔和矿井生产资料,研究了木城涧矿侏罗系煤田主采2、10号煤层顶板工程地质特征,并采用综合指数法对煤层顶板进行了综合评价。结果表明:2、10煤顶板岩性均以粉砂岩、细砂岩为主,局部见泥岩;裂隙都较为发育,顶板破碎;顶板类型以稳定和中等稳定为主。该评价结果有助于该矿加强不同区域煤层顶板的管理及安全生产工作。     

整体顶梁组合悬移支架在"三软"煤层的应用研究

目前河南省许多煤炭企业炮采工作面的顶板控制仍采用单体液压支柱配Ⅱ型钢梁支护，在组织生产时这种支护形式对顶板控制要求很高，制约安全生产。整体顶梁组合悬移液压支架实现了对采煤工作面顶板的封闭性支护，一定程度上可有效控制顶板事故的发生，保证采煤工作面的安全生产。     

急倾斜中厚煤层开采顶板安全分析与研究

目前我国60°以上的急倾斜煤层多采用伪倾斜工作面布置,人工爆破开采,由于顶板的倾斜受力分布不同,造成工作面顶板支护不可靠、安全差,一直是国内煤矿安全技术研究的课题。结合伊朗克尔曼地区煤层赋存条件,针对急倾斜中厚工作面开采进行了顶板安全分析与研究,并对顶板来压进行了估算,为类似采面的顶板支护提供一定理论依据。