基于微震与矿山压力监测的工作面周期来压步距与机理分析

为研究22116综采工作面周期来压对正常回采的影响,采用微震和支架在线监测系统对22116工作面进行现场实测,并结合理论分析对工作面周期来压步距及关键层进行了确定。结果表明:大同组23.0 m细粒砂岩为基本顶,其所控制的上覆岩层平均厚度70 m,下伏煤层以上岩层为直接顶;工作面推进速度越快,微震活动越强烈,动力扰动下"三铰拱"结构易失稳形成悬臂梁结构,且推进速度较快时周期来压步距较短;工作面推进速度不同,基本顶弯曲断裂的微震强烈程度不同,同时微震事件时域分布显示出明显的周期来压特点,与矿山压力监测结果一致。     

矩形与圆形巷道塑性区相关性分析——侧压系数不大于1

基于弹塑性理论对不同侧压系数下圆形巷道围岩塑性区进行了理论分析,给出了不同侧压系数下圆形巷道塑性区范围的计算公式及轮廓图像.本文将矩形巷道对围岩的影响等价于其外接圆圆形巷道对围岩的影响,并利用FLAC3D数值模拟进一步验证了圆形巷道塑性区范围计算公式及矩形与圆形巷道塑性区的相关性,得到:(1)当侧压系数不大于1时,随着侧压系数的减小,矩形、圆形巷道塑性区均呈现圆形-椭圆形-蝶形的形态变化;(2)在相同的侧压系数下,将矩形巷道对围岩的影响等价于其外接圆圆形巷道对围岩的影响时,矩形巷道塑性区范围与圆形巷道塑性区范围存在一定关系.研究成果可作为矩形、圆形巷道支护设计及稳定性分析的理论基础.     

基于同步监测的锚杆受力监测系统设计

针对现有锚杆受力监测方法存在的结构复杂、测点单一、安装不便等问题,设计了基于同步监测的锚杆受力监测系统。该系统选用扩散硅压力传感器采集巷道某一断面的锚杆轴向力,可同时获取8根锚杆的受力数据;将采集的数据进行分压滤波、AD转换后,存储并传输。实验结果表明,该系统实现了对巷道某一断面多根锚杆、锚索的高采样率同步监测,测量精度可以满足断面锚杆受力同步监测的要求。     

基于放矿理论的矿岩混合散体回采技术研究

针对某铅锌矿在开采过程中由于上盘粉砂岩不稳固,崩落矿体后在极短时间内上盘粉砂岩发生垮落,致使矿体与围岩发生混合而造成贫化等问题,采用随机介质放矿理论视放矿口放出矿体为类椭球体,并结合现场实际,分析矿体颗粒流动特征,得出矿岩混合散体的形态特征及其大致区域分布。通过分析给出了矿岩混合散体的初步回采方案,以期得到较好的矿石回采率,为矿山企业带来了稳定的经济效益。     

北平硐矿综采工作面巷道布置及矿山压力分析

为研究采动影响下工作面支承压力的变化对巷道布置以及区段煤柱宽度的影响,基于宝源矿业公司北平硐矿工程地质条件,结合UDEC模拟还原工作面开采煤层顶板断裂、来压等现象,并对工作面支承压力分布、巷道布置、煤柱宽度和煤壁片帮等进行了分析.研究结果表明,为减少应力集中现象,应合理设置区段煤柱使回采巷道布置在支承压力减压区,从而确保煤炭的高效、安全回收.     

锚杆无损检测稳定波形的激振点和检测点

为研究锚杆无损检测稳定波形的激振点和检测点,利用FLAC3D数值模拟软件建立锚固体模型,在模型锚杆端头不同位置施加瞬态激振进行数值计算,研究表明:在锚杆无损检测时,随着偏离锚杆端头中心位置的长度增加,横向应力波的振幅也逐渐增大,对纵波的影响也逐渐增大,最佳激振点应该选择锚杆端头中心位置;在锚杆无损检测时,选择最佳激振点激振后,检测点的位置变化对横向应力波形和纵向应力波的影响可以忽略不计;选择最佳激振点得到的纵波可以清晰地得到锚固起始位置和锚固结束位置,为工程检测提供了理论依据,提高了工程检测的准确性.     

爆破参数优化对块度控制的影响研究

针对拉斯邦巴斯露天铜矿生产过程中废石爆破对总成本的影响,在现场试验的基础上,通过改变孔网参数控制爆破块度,在选择合理的孔网参数条件下进行间隔装药爆破试验,从而达到控制爆破块度及成本的目的.研究结果显示:孔网参数扩大、装药结构改变降低了炮孔的炸药单耗,提高了生产效率,为矿山带来了巨大的经济效益.     

22116综采工作面基本顶来压步距规律

以山西潞安集团潞宁煤业22116综采工作面为研究背景,采用理论分析、现场实测、数值模拟等方法对工作面来压步距规律进行研究.现场实测数据显示,周期来压步距范围为18～24 m;数值计算显示,工作面顶板初次来压步距范围为40～50 m,周期来压步距范围为20～30 m;理论计算显示,初次破断距为47 m,周期破断距为23 m.实测数据及模拟研究与理论计算结果较吻合,可以为工作面来压预报提供依据.