采空区积水对下组煤开采影响分析

为了研究采空区积水对下组煤开采的影响,以大阳泉煤矿3#煤采空区积水情况及地质条件为背景,通过计算冒落带、导水裂隙带高度和采空区积水区域底板的破坏深度,分析积水区域构造的导水性,判断老空水对下组煤采掘工作造成的影响,为正确处理老空水害,保证矿井安全生产提供依据。     

试论近水平煤层采场的3种基本结构形式

基于煤层开挖力学效应和覆岩运动规律,揭示了覆岩破坏垮落过程中产生的压力拱和结构拱现象,研究了结构拱与压力拱的内在统一关系,提出了煤矿采场压力拱的3种形式。在此基础上,根据理论分析、相似模拟和数值模拟研究成果,认为近水平煤层采场存在围岩承载结构、矿压运动结构和工作面防护结构3种形式,分别简称为"大结构"、"小结构"和"微结构",并研究了3种结构的具体形式和矿压显现的关系,得到了煤柱与采场大结构的关系。并针对神东矿区浅埋近距离煤层下层煤开采出煤柱时发生的压架事故案例,从压架前、后采场的3种基本形式的变化分析事故发生的原因,并提出了防治对策。     

浅埋近距离多煤层采空区下厚关键层破断特征及支架工作阻力确定

针对浅埋近距离多煤层中间厚关键层破断呈现的大小周期来压现象,以神东补连塔煤矿上煤层采空区下大采高工作面为背景,采用现场实测与理论分析等方法对多煤层工作面厚关键层破断特征及矿压显现规律进行了研究。结果表明:多煤层中间厚关键层在矿山压力和自身弱面结构影响下将以分层方式垮落;根据关键层判别方法、钻孔岩芯和工作面矿压显现综合判断,垮落位置位于该岩层中部,上位厚关键层顶板形成"砌体梁"结构,下位厚关键层顶板形成"悬臂梁"结构;"砌体梁"结构对工作面矿压影响减弱,"悬臂梁"结构成为支架作用力的主要力源;正常回采时影响支架稳定的最危险状态是悬臂梁与砌体梁组合同时破断,对工作面顶板管理带来一定的困难;厚关键层在特殊情况下会产生整层破断形成"台阶岩梁"结构,应提前采取应对措施。     

考虑支承压力条件下基本顶移动变形力学模型及应用

为了研究工作面推进过程中,基本顶在上部载荷和下部冒落岩块地基反力的共同作用下产生的挠曲变形,在分析煤壁前方基本顶支承压力分布的基础上,利用弹性地基板理论,建立了基本顶挠曲微分方程。在满足边界条件和连续条件下,推导得到挠曲微分方程的解法。以基本顶岩层为例结合工程实践,通过求解基本顶的挠曲微分方程,分析了基本顶挠度和弯矩分布规律。结果表明:由基本顶挠度曲线得到采空区应力恢复距离为64.3 m,相当于0.36倍的采深;煤壁位置基本顶下部地基压缩量为525.2 mm,且煤壁前方基本顶部分区域出现上升现象;通过分析基本顶的弯矩分布规律,认为基本顶岩层在煤壁前方11.47 m处弯矩最大,易在此处发生断裂;最后提出采动跨距的概念用以表示岩层移动变形主要影响区域的范围,并计算得到基本顶的采动跨距为77.9 m。     

采区上部顺向平车场的设计方法

为使广大煤矿设计工作者尤其是初学者快速掌握采区上部顺向平车场的设计要领,促进煤矿安全,运用轴线投影法重点探讨了双道变坡顺向平车场的设计方法,解决了如何准确地绘制剖面图的问题,并制作Excel电子计算表格使计算结果与图纸尺寸相互校核,保证设计无误差。