浅埋综放工作面初采期间CO异常涌出机理及治理技术

浅埋综放工作面CO异常涌出现象频繁发生,以6104工作面为背景,采用理论分析、现场实测等方法,分析了工作面初采期间CO来源,建立了CO异常涌出结构模型,揭示了CO异常涌出机理,提出了地面、井下协同治理CO超限技术。结果表明:6#煤风氧化带和4#、5#煤中赋存的CO是工作面CO的来源;采空区覆岩贯通性裂缝提供了导气通道;负压通风是气体向工作面反向流动的力源。正压通风、采空区注氮、提高回采率、地面填埋等技术,有效控制了CO的超限问题,现场监测结果证明了该技术的可靠性。     

赤峪煤矿北一采区覆岩结构特征及支护强度研究

基于赤峪煤矿北一采区2#、3#煤层开采地质条件,对该采区顶底板进行了分级分类,研究了三带分布规律,确定了支架支护强度及支护阻力,论证了ZY3200/07/15D型液压支架的适用性。研究结果表明:2#、3#煤层直接顶为2类,基本顶为Ⅱ级,2#煤底板为较软类岩层,3#煤底板为中硬类岩层;3#煤层开采时,3#煤层裂隙带将与上覆2#煤采空区的冒落带、裂隙带连通;考虑支架支护强度和煤层厚度,北一采区北翼2#、3#煤工作面开采可使用ZY3200/07/15D型液压支架,南翼则不宜使用。     

切顶沿空留巷卸压机理及支护技术研究

云驾岭矿9号煤上覆厚硬岩层,采场矿压显现强烈,采用传统的沿空留巷方法围岩控制难度大。以云驾岭矿19103工作面运巷为背景,分析了切顶沿空留巷厚硬直接顶力学平衡条件,得出巷旁需提供不小于1046 kN的支护阻力。采用数值模拟的方法对比了沿空留巷在厚硬直接顶条件下切顶与不切顶时围岩变形及应力、塑性区的分布规律,结果表明：切顶后采空区顶板更容易垮落,留巷顶板稳定时下沉量仅为同期不切顶时的28.2%,切顶后留巷侧顶板垂直应力变小、水平应力增大且围岩塑性区向顶底板深部转移,揭示了预裂切顶卸压的机理为阻断工作面动压的传递以及诱导采空区顶板提前冒落接顶承压,水平应力增大的原因为切缝两侧形成的长、短“悬臂梁”变形的结果。提出了针对厚硬直接顶切顶留巷的顶板控制理念为集中支护切缝端、适当让压和形成“组合悬臂梁”,采用了“长、短锚索+单体液压支柱+可缩性U钢梁”的综合支护技术及挂网喷浆的密闭措施。现场工业性试验效果良好,切顶后留巷顶板锚索受力峰值在350 kN左右,围岩稳定后巷道规格满足二次复用的条件。     

红庆河煤矿弱胶结砂岩单轴加载条件下声发射特征研究

对红庆河煤矿弱胶结砂岩在单轴加载条件下破坏过程中的声发射特征进行研究,根据试验过程中所采集的力学参数和声发射信号参数,得到了全过程应力-应变、应力-时间-累计计数率、应力-时间-绝对能量率以及峰值前、后的应力-应变-累计计数率、应力-时间-绝对能量率曲线。据所得应力-应变曲线将该类砂岩破坏分为2种形式:一种为传统4阶段岩石破坏形式,另一种为5阶段破坏形式。5阶段破坏模式在应变软化阶段后出现了应力不变,应变继续增大的胶结延性阶段。对比2种破坏模式的声发射特征,峰值后的声发射现象较峰值前的均有量级的变化,抗压强度相近时,弹性模量小的试样产生更多的声发射现象,但产生的绝对能量属于同一量级。累计计数率能够作为判断试样是否发生完全破坏的参数。     

“下原位”沿空掘巷支护设计

文章基于石圪节煤矿2123工作面孤岛煤柱的开采条件,设计了"下原位"沿空掘巷的巷道布置形式和支护参数,通过FLAC3D模拟软件对巷道的稳定性进行了模拟分析,并与现场实测矿压对比,二者结果基本吻合,证明了巷道支护设计的合理性。     

硝镁法浓硝酸装置的技术改造

１　概　述近年来,由于化工市场的不景气,浓硝酸生产装置的增加,浓硝酸市场价格已由两年前的１６００元／吨,降至目前的１２００元／吨。而生产用的原材料,水、电、运输费用等却在不断上涨,要使现有装置发挥最佳效益,就必须做到优质、低耗、高产。为此我厂采取了强化管理,通过技术改造发挥设备最大潜力的方针。我厂是国有大型一类中氮肥企业,现有１套年产１０．５万吨国内先进的双加压法稀硝酸装置,２套年产２万吨的浓硝酸装置。１９９７年在浓硝酸装置达产的基础上边摸索,边改造,投入少量资金,共计不足６０万元,对原有装置进…     

采空区地表移动变形预计研究

采空区地面沉降引发了许多地表结构物与环境的破坏。从岩体工程地质条件入手,采用概率积分法对开采引起的地表移动与变形进行预计,结果显示按半无限开采最大值计算式计算的地表移动变形最大下沉值为3.41 m。同时应用FLAC3D数值模拟软件建立模型,对开采造成的受力和地表移动情况进行了模拟,其结果和概率积分法计算值相吻合。     

大埋深厚煤层开采导水裂隙带发育高度综合确定

导水裂隙带发育规律及其高度测定对矿井防治水和保水开采具有重要意义。以九龙矿2#煤层15249S工作面为研究对象，利用经验公式计算方法、FLAC3D数值模拟和微震监测相结合分析了煤层上覆岩层塑性区破坏变化规律及导水裂隙带发育高度计算，并结合现场钻孔漏液实测数据对上述3种方法得出的结果进行验证。研究结果表明：经验公式预计导水裂隙带高度为103.66 m，数值模拟试验预测导水裂隙带高度为134 m；微震监测结果与现场实测结果分别为130 m和126.84 m，最终综合确定了导水裂隙带高度。该成果可为九龙矿煤层安全开采方案选取提供技术支撑。     

开采扰动下覆岩变形规律及断层导水通道分析

开采扰动诱发断层活化是导致矿坑涌水量增加的重要影响因素。通过岩石全应力-应变、渗透试验,并建立矿区地质模型及数值计算模型,分析开采扰动对断层活化的影响范围及进行定量化研究。研究表明:峰后岩石渗透率约为峰前岩石的渗透率的2倍,峰后岩石裂纹的贯通导致渗透率发生本质变化;露天坑三维地质模型显示覆岩断层为主要导水通道,且受地下开采扰动的影响显著;露天坑右侧边坡的位移值是左侧边坡位移值的4倍,易发生断层岩移导致涌水量突增以及边坡滑动的风险;根据位移梯度变化开采扰动区域可分为岩体破裂冒落区,破裂过渡区、变形移动区、微变形区和未扰动区5个区域。研究结果有利于优化地面堵水注浆帷幕的布置。