特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱合理宽度留设研究

为了研究特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱合理留设宽度,以麻家梁矿14203-1胶带运输巷为研究对象,通过理论计算和数值模拟研究,得到麻家梁矿14204采空区稳定后侧向支承应力降低区范围,为0～12 m,并分析3,5,7,9,11 m等不同煤柱宽度下煤柱塑性区分布和垂直应力分布特征.结果表明:煤柱宽度小于7m时,煤柱全部塑性破坏,处于应力降低区;煤柱宽度大于7m时,煤柱中部出现弹性区,弹性区随煤柱宽度的增加而增大,煤柱中部垂直应力开始超过原岩应力.因此,留设7m煤柱宽度即可完全满足麻家梁矿安全生产需求.研究结果可为特厚煤层综放工作面沿空掘巷小煤柱合理宽度留设提供参考依据.     

深部复合顶板巷道变形破坏机理研究

高应力下软弱复合顶板的持续塑性变形破坏，是深矿井巷道支护与维护的难点之一．分析了车集煤矿2405工作面区段运输平巷和区段回风平巷的围岩结构和岩性特征，构建了该类巷道复合顶板的力学模型，导出了该模型的力学变形方程．对巷道顶板变形破坏机理进行了深入分析，认为当巷道顶板岩层所受轴向压力大于岩梁达到屈服时的临界压力0．8倍时，巷道变形（下沉）明显增大，严重时产生冒顶．提出了同类巷道掘进过程中围岩控制的关键措施．     

提高河南煤矿防灾抗灾能力探讨

结合河南煤矿开采条件和安全生产现状,初步探讨了如何提高煤矿防灾抗灾能力,指出必须从系统的角度,利用已取得的技术成果和现代信息科学技术,结合各矿区的特点,从矿井开拓、开采、通风、灾害防治等方面入手,通过技术改造完善系统,改进装备,提高管理水平,从而建立“本质安全型”矿井安全开采体系.     

MSDFVS系统在开采沉陷预测中的应用

为准确预计煤矿回采工作面的开采沉陷值,合理布置采区,减小由地下煤炭开采引起的地表移动破坏,对基于MapInfo的MSDFVS(矿区地表变形预测预计与可视化系统)在预计原理、预计模型编程、算法方面做了详细介绍。通过实例验证了该系统的正确性及合理性,结果表明,该系统不仅实现了单个工作面、多个工作面的静态和动态沉陷预计,还实现了预计结果的二维、三维以及动态可视化,其预计结果更是在地表沉陷预测及控制、"三下"采煤等方面具有一定的指导意义。     

煤炭资源科学采矿评价方法探讨

为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的转化,构建了基于主观动态权重的数学模型。该模型由7个一级指标、37个二级指标和64个三级指标构成评价体系,采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,可实现评价指标的无量纲化处理;同时,采用改进的主观专家赋权法实现指标权重的动态化。该评价模型可适用于不同条件的矿井,并用科学采矿指数(ScMC)作为表达科学采矿水平的惟一综合指标。     

重型综放工作面快速回撤与末采期顶板控制技术

为了研究重型综放工作面快速安全回撤技术,选取不连沟煤矿F6201工作面末采期为研究对象,采用理论分析和工程类比的方法,对重型综放工作面合理的支架工作阻力、放煤停止位置、快速回撤技术和回撤通道支护形式进行研究。结果表明：支架工作阻力满足15 000 kN,回撤通道与工作面放煤停止处的距离为25 m,采用小断面调节巷和高程测量法相结合的手段控制工作面顶底板标高以及回撤巷道选用锚网索和H型钢梁组合支护形式,能保证工作面安全回撤的同时提高回撤速度。     

何庄煤矿瓦斯突出煤层反程序开采研究与实践

针对何庄煤矿二1煤瓦斯含量大,且有瓦斯突出危险的特点。详细分析了保护层开采的必要性以及反程序开采的可行性。通过在11采区进行先采下解放层的反程序开采工艺研究与实践,证明了下解放层的开采是解决本矿二1煤瓦斯突出问题的有效途径,对于类似条件下的矿井瓦斯治理有一定的借鉴意义。     

煤矿设计科学产能形成机制探讨

设计阶段是科学确定煤矿生产能力的重要关口,从根本上影响或决定着矿井的生产规模、安全保障及对生态环境的影响程度。现行的煤矿设计生产能力计算时仅以储量备用系数进行调节,具有一定的随意性和盲目性。在科学采矿与科学产能研究成果的基础上,提出了煤矿设计科学产能指数的概念。以煤炭资源勘探程度、资源禀赋条件、开采机械化水平、绿色开采措施、资源采出率等为基础,构建了煤矿设计科学产能指数评价指标体系和计算模型,研究了煤矿设计科学产能的计算方法,开发了用于煤矿设计阶段的煤炭科学产能计算系统软件。     

低浓度弱涡流场瓦斯富集新方法及试验研究

针对煤矿回风巷大量低浓度瓦斯排入大气层,造成资源浪费及环境污染现状,设计及制造了低浓度瓦斯富集涡流塔,并进行了离析态和非离析态试验,同时采用数值模拟与物理试验结果进行对比。结果表明:离析态时涡流塔内稳定瓦斯体积分数从下至中(上)逐渐升高(从0.50%增至0.70%),表明弱涡流场离析状态下瓦斯富集效果较为明显;非离析态时涡流塔中(上)部瓦斯体积分数增幅不明显(从0.50%增至0.55%);两种状态下涡流塔底部瓦斯体积分数均是先升高后逐渐降低至稳定(0.50%);离析态涡流塔上(中)部的瓦斯体积分数稳定时间比非离析态时长,底部瓦斯体积分数稳定时间基本一致;弱涡流场下叶片转速对瓦斯体积分数稳定所需时间影响较大,而对最终瓦斯体积分数高低影响不明显;最后,利用改进的Richardson数阐述了混合气体的速度及瓦斯层厚度等对涡流场强弱控制作用,解释了弱涡流场下离析态低浓度瓦斯富集特征明显,非离析态瓦斯富集效果差的原因。     

高应力煤巷卸压孔参数数值模拟分析

高应力是导致深部煤巷变形破坏的主要原因,钻孔卸压已成为围岩控制的主要方法之一。文章在分析钻孔卸压机理的基础上,用FLAC3D模拟研究了高应力煤巷卸压孔孔径、孔距和长度对卸压效果的影响,并对三者在卸压效果上的相互作用进行了分析,模拟表明:卸压钻孔孔径、孔距和长度共同决定了卸压效果,它们与卸压圈半径、卸压圈的叠加和围岩变形都紧密相关。该研究对高应力煤巷选择合理的卸压孔参数有一定的指导意义。