下石节矿煤巷变形机理分析

通过对下石节煤矿回风侧巷道的现场观测以及相应的地质资料的分析,从影响巷道变形的各个因素出发,逐个分析对巷道变形的影响程度,最后得出回风侧煤层巷道的变形机理,从而为该煤层巷道的支护方式提供有效的理论指导依据。     

岩体裂隙非线性蠕变过程特性与应用研究

从岩体不连续裂隙介质三轴蠕变试验结果，分析了开挖诱致岩体裂隙蠕滑全过程的基本特点。研究了裂隙起裂机制、蠕变扩展规律，讨论了岩体裂隙损伤断裂全过程与裂隙岩体蠕变全过程的耦合关系，并建立了相应的本构模型和分析模型，最后进行了算例分析。     

多元回归分析在煤层瓦斯含量预测中的应用

根据某矿影响煤层瓦斯含量的大量参数值,运用多元回归分析的数学模型,建立了煤层瓦斯含量预测的多元回归方程,并对方程及其系数的显著性作了检验,进行了学生化残差分析。 通过此数学模型能直观地反映煤层埋深、煤层厚度、地质构造、煤的顶底板岩性及煤的变质程度对煤层瓦斯含量的影响关系。 结果证明预测的准确性较高,此方法为矿井预测瓦斯含量提供一种有效途径。     

本煤层带压封孔技术装备研究及其应用

瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯问题的根本手段。在分析煤层钻孔应力分布的基础上,研究了带压封孔技术封堵钻孔裂隙的基本原理,并结合"两堵一注"工艺,研制了新型带压封孔装置,并对装置进行实验,结果表明该设备能够满足注浆压力0.5 MPa要求。通过理论分析确定了大佛寺煤矿40118工作面最佳注浆压力为0.4 MPa和最佳封孔长度为12m,经现场验证带压封孔技术抽采瓦斯浓度较常规封孔工艺提高50%以上,有效地保障了工作面的安全开采。     

压裂煤岩分区破坏能量耗散机理与应用

针对陕北侏罗纪煤层非典型顶板冲击灾害和硬煤压裂软化等问题,基于断裂力学与损伤力学理论,建立了压裂煤层能量耗散力学模型,研究了压裂煤岩破坏过程中能量演化机理,分析了煤层顶板压裂对大采高工作面煤层分区破坏规律的影响.研究发现:压裂裂隙扩展耗散能与水压及煤层损伤程度成正比.煤层压裂能形成压裂裂隙区-塑性软化区-弹性区.煤层中压裂裂隙区、塑性软化区的形成增加了耗散能释放强度,而煤层弹性区是顶板弹性能蓄积的关键区域.进一步分析表明,切割工作面架后顶板弧三角区,可减缓大采高工作面端面顶板破坏释放的能量;有利于优化压裂煤体中压裂裂隙区、塑性软化区和弹性区的能量转化关系.基于水压致裂可增大煤体压裂裂隙区、塑性软化区的耗散能,降低弹性区的可释放弹性能,推导了压裂煤层钻孔间距弹性能判别式.最后,通过典型综采工作面的试验表明:压裂顶板悬顶长度减小11.6 m,煤层压裂弹性能释放6.63×104 J,煤岩软化系数降低24.5％～28.9％,块煤率提高18.4％,煤岩压裂实现了煤层的清洁高效无害化开采.     

川西南地区山体边坡灾害预防的理论与实践

通过对川西南地区山地灾害的实地调查总结,分析了该地区滑坡和崩塌灾害发生与几种典型的岩层岩性结构改造之间的本质关系及扰动因素之间的相关性。由细观实验分析,结合相似模拟、数值计算等研究,客观地揭示了该区域山地发展演化趋势和激发因素作用的本质规律,为控制山地同类灾害发生、研究山地灾害的预测措施提供了参考。     

水平分段放顶煤采面预爆回收三角煤研究

对窑街煤矿4020s-8面顶煤松动爆破方案和回采工艺参数进行了详细的分析,并在现场进行了具体的施工与生产.结果表明,基于现场实测,实验室相似模拟及理论分析而得到的方案和参数选择合理,试验取得了成功.     

煤层裂隙应力场控制渗流特性的模拟实验研究

针对坚硬顶煤在地应力场控制下水力压裂方法存在的问题,通过压水实验详细研究了应力控制下煤体中开放型裂渗流特征与毛细管力、裂隙开度、应力水平及注水压力的关系,建立了应力场中裂隙渗透性规律,探讨了注水压力对开放型裂隙及隙流状态参数的影响关系,实测结果表明,在煤体卸压区的不同出水点,开放型裂缝泄漏流量不同：距注水测点3．5m处流量小于7％,距注水点2．5m处流量小于8％;距注水点1．5m内小于19％,本模型对于煤体水压致裂控制参数选择以及改善顶煤采出率具有实用价值。     

双含水层长壁开采顶板透水的数值模拟

为了研究煤矿顶板透水机理,揭示顶板透水规律,以便为矿井开采、防治水技术措施提供设计依据,根据黄陵矿区长壁综放工作面开采技术条件和岩石力学性能等参数,建立力学模型,运用岩石破裂过程分析软件RFPA2D,对自开切眼至充分采动全过程覆岩随工作面推进时的变形、裂隙带发育、冒落情况进行了数值模拟,模拟过程中的透水量和实际检测到的透水量相吻合。     

大采高工作面采动围岩支护协同运动规律

针对大采高工作面存在的端面冒顶问题，采用数值模拟对俯采、仰采及水平开采三种不同状态下的顶板稳定程度和变化规律进行研究。通过理论研究，分析支架在三种不同开采方式下的阻力分布情况，提出了通过前移液压支架合力作用点的方法，可以提高支架的支护效果，间接增强顶部岩体连续性，控制顶板的拉应力，从而控制顶板冒落。以ZY20000/34/70D型支架为例，分析结果表明：通过调节液压支架的阻力分布，水平开采时，使千斤顶垂直分力处于1000～2000 kN之间；仰采时，使垂直分力处于600～1200 kN之间；俯采时，使垂直分力处于320～640 kN之间运行，可以有效的提高大采高工作面顶板稳定性，保证大采高工作面的安全生产。