鹤岗矿区矿震发生类型、原因及诱冲机制

矿震主要发生在井下,具有突发性、连锁反应的特点,给井下安全生产带来很大危害,也对地面设施构成破坏和威胁。冲击地压是矿震的一种形式,每一次冲击地压的发生都与岩体震动有关。矿震诱发的冲击地压灾害是鹤岗矿区主要灾害之一,统计分析鹤岗矿区权属矿井发生的数十起冲击地压及伴随的矿震,可分为煤体应力型矿震、煤柱失稳型矿震、构造诱发型矿震和厚硬顶板断裂型矿震,不同类型矿震产生的原因及其诱发冲击地压机制各不相同。矿震形成的动载是冲击地压发生的重要力源,动载扰动对煤岩体的致裂、闭锁作用以及与煤岩体自身的静载共同作用诱发煤岩系统发生冲击破坏。     

大红山铁铜矿矿床成矿控制因素及其控矿作用

根据新平大红山铁铜矿床探采工程揭露控制情况和以往地质工作成果，结合矿区成矿地质条件及矿床地质特征，系统分析了大红山铁铜成矿控制因素及其控矿作用。研究表明：大红山铁、铜矿成矿物质主要来源于古海底火山活动，此后矿床又经后期变质作用、构造及与岩体侵入有关的热液活化等多期地质作用改造；在诸多成矿控制因素中，地层、构造控制着矿体的产出和分布；岩性岩相控制着矿体及矿石类型；火山喷发—沉积旋回、火山活动中心控制了矿床类型及规模；岩体侵入相关的热液活动对矿床起到进一步的改造和富集作用。     

平煤六矿大埋深高瓦斯切顶留巷技术应用与实践#br#

为保证矿井安全高效生产，针对平煤股份公司六矿戊8 32010工作面机巷平均埋深700 m、瓦斯原始含量5.12 m3/t，原始瓦斯压力0.52 MPa的情况，开展卸压切顶留巷工作。通过对留巷全过程矿压监测，分析成巷矿压分布规律，将留巷分为动压剧烈影响区、动压缓慢影响区和成巷稳定区三部分，矿压分别来源于超前支承压力和留巷内顶板短悬臂梁失稳。留巷进入稳定区后，随着巷道超前支护液压支架等支护设施的撤除，巷道会出现二次稳定过程，主要源于顶板对于巷道超前支护液压支架工作阻力的再平衡。切顶留巷技术提高了工作效率，很好地解决了矿井采掘接替紧张的问题。     

厚煤层放顶煤大角度扇形收尾施工工艺实践

以左云长春兴煤业公司301综放工作面扇形收尾施工工艺为背景,介绍了在工作面受地质构造或者井田边界影响,工作面两顺槽与盘区大巷斜交布置时,为了多回收煤炭资源,提高经济效益,采取大角度扇形收尾的施工工艺,为厚煤层放顶煤大角度扇形收尾提供了借鉴和理论依据。     

涡流脉冲热像检测中金属疲劳裂纹的生热分析

涡流脉冲热像技术是一种将电磁生热和红外热成像相结合的新型无损检测技术。针对金属疲劳裂纹生热研究不深入的问题,本文以含有贯穿的疲劳裂纹金属平板试件为研究对象,搭建了涡流脉冲热像检测实验系统,并建立了涡流脉冲热像有限元模型,分析了涡流脉冲热像检测中裂纹生热的规律。研究结果表明:在红外热像中,同一时刻越靠近裂纹根部的位置,温升的最大值越大;在激励过程中,裂纹区域的温升逐渐升高,当激励结束时,裂纹区域的温升则具有逐渐下降趋势,并且呈现先迅速后缓慢的下降速度。进一步揭示了裂纹尺寸对裂纹区域温升的影响。     

覆岩结构类型与开采覆岩损害特征分析

煤层开采打破了上覆岩层原有的平衡,必然引起岩层的移动、破断,导致应力场和裂隙场的改变,工作面出现矿压显现。上覆岩层的岩性和组合结构对工作面开采覆岩损害特征分布影响显著,一般岩性越坚硬,上覆岩层应力集中程度越高,采动裂隙越发育,矿压显现也越明显;坚硬岩层尤其是关键层对覆岩的破断运动起控制作用,覆岩破断发展到一定层位后软弱岩层往往是抑制覆岩破断进一步向上发展的关键。当工作面上覆岩层同时存在远近场关键层时,近场关键层的周期性破断引起裂隙带范围内岩层的运动和工作面周期来压;而远场关键层的周期性破断导致地表裂缝或台阶下沉,工作面压力急剧上升,有时甚至导致煤矿动压灾害,尤其是远近场关键层同步破断时动力现象更明显。通过地面钻孔使远场关键层提前破断是防止此类动力灾害的关键。     

煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别与综合预警模型研究

针对冲击矿压的有效监测预警难题,利用实验室声发射和采场微震监测手段,开展了煤岩灾变破坏过程的声震前兆识别研究,提出了一种基于微震前兆指标体系的冲击矿压综合预警模型。以陕西彬长胡家河煤矿为例,首先通过现场取样开展了煤样单轴加载的声发射试验,识别选取了b值、缺震、A(b)值、断层总面积、活动度S和等效能级参数6个煤岩灾变破坏的前兆敏感指标;其次,结合401102工作面的历史冲击案例及其全过程的微震监测数据,采用统计学方法进行标准化计算确定各指标异常系数,并以此作为模型输入,发展了以混淆矩阵与高斯隶属判别函数联合的模糊综合评判模型作为智能融合运算的分级预警模型,实现了以客观数据驱动为主的指标权重自适应智能调整,以及以无、弱、中、强4个危险等级标识的概率及综合智能预警模式;最后,根据接续402103工作面回采过程中的两次冲击实例验证了综合预警模型的有效性,为现场冲击矿压的有效综合预警提供了一种思路和方法。     

某矿山硫化矿堆自燃过程温度场时效分析

针对某铜矿山硫化矿石的堆放，解决其硫化矿堆自燃的安全问题。考虑堆积体内部硫化矿石自身的氧化生成热、绝热温升2种升温模式，利用ANSYS建立矿山常用的靠侧壁三角形和平坦地基上梯形2种堆积体的温度场模型，研究2种堆积方式同体积下硫化矿石堆内部温度场及自燃区域随时间的变化规律。通过计算模拟，获得堆积体内部不同时刻温度场分布图、自燃区域分布图。研究结果表明采取防治措施应在日升温为6 ℃以前的阶段；相同体积下表面积更大的矿堆形状，内部升温速度更慢、自燃时间更短。根据研究结果推荐采用梯形堆放方式，以及相关防治措施。     

多裂纹混凝土等效断裂模型研究

根据混凝土材料断裂过程区存在尺寸效应这一特点,结合混凝土断裂韧度的尺寸效应规律,对混凝土有效裂缝扩展量进行了研究,得到反映尺寸效应规律的有效裂缝扩展量表达式,进而得到与试件尺寸相关的混凝土多裂纹等效断裂模型,使得多裂纹等效断裂模型更符合断裂过程区的尺寸效应规律。同时,通过与在实际工程中已用的其他模型的计算结果相比较,得出此模型比较可靠的结论。     

重力坝模型的尺寸效应

利用两个不同比尺预制缝重力坝模型的试验成果，以有限元富集技术进行非线性断裂分析，建立了极限承载力和长度比尺的确定性尺寸效应公式。混凝土重力坝的断裂尺寸效应满足指数衰减关系，用三次指数衰减公式可以准确地预测原型的极限承载力。断裂过程区的相对长度是引起模型试验尺寸效应的主要原因。数值计算结果表明，断裂过程区相对长度不仅是与材料有关的参数，能否充分发展还取决于结构尺寸和几何形状；断裂过程区相对长度的尺寸效应不同于统计尺寸效应和断裂参数尺寸效应，具有尺寸范围效应。断裂过程区相对长度在小试件、大试件和相对无穷大试件的发展程度不同。