荷载作用下采空区附加沉降的相似材料模拟研究

通过相似材料模拟实验,研究了不同煤层倾角的采空区在地表新增荷载后,地表和采空区上覆岩层内附加沉降的变化规律。研究表明：地表加载点与采空区的相对位置不同时,加载后地表的附加沉降量有明显不同,靠近采空区边界处的残余沉降量大,倾斜变形大;老采空区的附加沉降近似地随着荷载的增加线性增加,且采空区的附加沉降一般不超过地表最大下沉值的1/3,与采厚的比值小于5%;在相同的荷载作用下,倾斜煤层采空区的附加沉降比水平煤层大,且最大附加沉降值偏向下山方向;采空区上覆岩层下沉值随着岩层距地表深度的增加线性地减小;松散层的再次压实和冒落裂隙带的残余沉降是采空区附加沉降的主要影响因素。     

基于松散层厚影响的概率积分法开采沉陷预计模型

为提高厚松散层开采下概率积分法的预计地表沉陷精度,表明下沉盆地边缘收敛缓慢的问题,基于概率积分法理论提出了新的开采沉陷预计模型,该模型考虑了松散层厚度的影响,引入了松散层影响系数这一新参数。结合淮南潘北矿1212(3)工作面实例验证,研究结果表明:新预计模型比概率积分模型的预计精度高,拟合相对中误差由原来的8%减少到6%;松散层影响系数与主要影响半径呈正相关,两者之间大小关系明确。     

济宁北部矿区引黄河泥沙充填复垦优化分析

济宁北部矿区属于高潜水位矿区,传统的土地复垦方法耕地恢复率较低,同时该矿区地属平原,复垦时不能提供充足的充填土料。针对传统复垦方法的不足,考虑到济宁北部矿区毗邻黄河,引水取沙十分方便,提出引黄河泥沙充填复垦的新方法。首先根据煤矿产量估计不同时段沉陷面积和容积,进而测算不同时段复垦需沙量和引水量。再根据引黄河泥沙充填复垦工艺确定优化原则,包括管道布设优化原则、复垦顺序优化原则、提高管道输沙效率和输沙能力原则。根据优化原则,选择合适的管网铺设形式降低复垦成本;根据煤矿开采情况,选择沉陷稳定区域优先开采,避免重复复垦;选择合适的采沙输沙设备及其配套设备、管道管径、管材、不淤流速、最佳输水含沙量,以有效提高管道输沙能力、泥沙输送效率。优化成果可为实际引黄河泥沙充填复垦工程提供依据。     

动态开采过程中河堤内部水平移动规律研究

文章利用sv30测斜仪获取了河堤内部水平移动值,通过分析得到了该地质采矿条件下的水平移动稳定距、稳定角以及超前影响距、超前影响角,用理论方法确定了不同深度开采地表水平移动曲线,得到了正错动区宽度与距地表深度之间的拟合关系式,实测规律与理论规律一致,并将该拟合关系式应用到河堤实际治理中,实践效果证明了该治理方案的正确性。     

瓦斯抽排孔最佳孔位设计研究

 摘 要：本文从岩层移动和变形特征的角度提出了瓦斯抽排孔设计的最佳三角形区域,并以淮南某矿地面抽排孔抽采数据为依据,通过分析其实际孔位与抽排效果之间的关系,总结出实际最佳抽排孔位置,并与提出的最佳三角区作对比,判断分析设计是否正确。该设计方法可以得到每个抽排孔所能控制的瓦斯排放区域以及其合理设计密度,为日后抽排孔设计提供了有力的指导作用,同时节省钻孔开支,提高瓦斯抽采效益。     

南四湖流域引黄复垦预测分析研究

采煤造成的地表沉陷损坏大量的土地,传统沉陷复垦模式不能很好解决南四湖流域沉陷复垦问题,近年一些学者提出了引黄河泥沙复垦的新模式。引黄充填复垦需要比较准确估算地面的沉陷面积及体积,进而确定引黄复垦所需泥沙量。本文根据实测资料及概率积分法模型,提出了利用煤炭产量估算沉陷面积及体积的方法。据此计算了该区域截止2009年底已形成的存量沉陷面积及体积,以及未来每年新增的沉陷面积及体积。测算出复垦所需的泥沙量及引入水量,进而分析了复垦可行性,得到了每年可复垦的土地数量,并认为引黄复垦工程可作为一个长期工程。     

注射模温度场的边界元计算

为预测注射模具在给定的冷却管道分布下型腔表面的温度分布情况,使用边界元法进行注射模的温度分析．对于注射模温度场问题,边界单元法具有数据准备量小、计算量小、精度高等优点．但由于注射模内部型腔为一狭缝,冷却孔长度远大于其直径,普通的边界单元法无法进行计算．根据注射模的结构特点,推导出适用于注射模冷却分析的边界积分方程,并给出模具三维温度场的边界元计算方法．实践表明,该软件对注射模冷却系统的分析和设计具有较好的指导作用．     

基于Boltzmann函数的开采沉陷预测模型

为更加准确地预计出煤炭开采后地表的移动和变形,基于Boltzmann函数,利用数学分析的方法,提出了新的开采沉陷预测模型,通过理论分析推导出了模型中的参数与概率积分法参数之间的关系。在新模型中提出了严重影响半径R的概念,大小约为主要影响半径r的1/4,其他参数的物理意义和取值方法与概率积分法相同。以淮南矿区3个工作面为例进行验证表明,新模型与概率积分法模型相比拟合求参效果更优,尤其是在盆地边缘处收敛比概率积分模型缓慢,该模型更适用于巨厚冲击层的矿区。     

工广煤柱开采引起的井筒损害的预测分析研究

为确保峰峰矿区牛儿庄矿工业广场煤柱开采期间矿井井筒的安全运行,通过FLAC3D对模型分别施加不同大小的下沉与水平移动来模拟开采产生的下沉与倾斜对井筒造成的影响,预测主井井筒破坏的临界变形值,并将牛儿庄矿主井井筒的实测变形数据作为位移边界条件施加至模型上,以此判断现行开采对主井井筒的影响.研究结果表明:主井井筒破坏的临界...