基于热电离质谱铀系定年与氧同位素对比的古气候研究

为了研究过去全球变化在我国高海拔低纬度地区的变化规律，在高精度、高分辨率热电离质谱铀（TIMS-U）系定年和氧同位素基本原理的基础上，以贵州都匀七星洞一石笋为例，建立了43．63～12．43ka B．P．期间古气候变化的时间序列．石笋δ^18O记录与生长率对比研究表明：此阶段都匀地区经历了暖湿-冷干-暖湿的3个阶段气候演变趋势，反映了受西南季风与东亚季风双重影响的相互作用过程．得出了中国西南地区石笋碳酸盐δ^18O值与其降水及全球变化的对应关系，即：全球变暖→西南地区年降水δ^18O值偏轻→石笋δ^18O值偏负；全球变冷→西南地区年降水δ^18O值偏重→石笋δ^18O值偏正．这既与全球古气候变化波动基本一致，同时也具有地区性的气候特点。     

不同试验条件下深部下组煤底板水岩相互作用特征

为探讨济北矿区深部下组煤底板岩石与水相互作用规律,以岱庄煤矿首采面底板5种不同类型岩性的岩样为研究对象,在自来水与饱和食盐水浸泡后并结合自然浸泡与湿–干交替循环浸泡条件下两两组合进行为期52 d的水稳性和相关电导率试验。研究结果表明:(1)根据20个岩样掉渣、表面裂隙、岩样开裂、饱水后强度和崩解等现象统计对比分析,发现不论是自来水还是饱和食盐水在自然浸泡条件下5种岩样的水稳性均相对较好,浸水后基本不崩解,但在湿–干交替循环作用条件下均会发生崩解现象;(2)通过对自来水浸泡岩样在自然与湿–干交替条件下电导率测试,发现所有岩样溶液中电导率增加幅度随时间均表现出比较明显的3个阶段,但同一岩样在不同条件下电导率增加幅度随时间变化具有较大差异性,湿–干交替岩样的电导率增加幅度明显大于自然浸泡岩样的;(3)电导率和岩样质量损失率基本呈正相关关系。研究结果对深部水岩相互作用导致岩石劣化的微观机制研究提供参考。     

深部下组煤直接底板岩样与纯净水作用的研究

以岱庄煤矿深部下组煤首采面直接底板两种岩样为研究对象,在纯净水作用下进行了两个月的水稳性试验。针对直接底板的泥质细砂岩和黑色泥岩两种岩石进行了水岩作用特征的探究。     

任楼煤矿7211（S）工作面提高回采上限的可行性探讨

通过对7211（S)工作面三种提高上限的可行性理论分析，结合生产的实践，实现了提高回采上限后安全、合理回采，从而缩小了防水煤柱，提高了资源回收率。     

深部下组煤底板泥岩与水作用的微观机理探讨

为了研究山东岱庄煤矿深部下组煤底板泥岩与水相互作用规律,通过近2个月的泥岩与水浸泡过程中电导率测试、水岩作用前后扫描电镜以及荧光分析。试验结果表明:经自来水浸泡的铁质泥岩和铝质泥岩电阻率随时间均呈现为快速上升、缓慢上升和平稳波动3个阶段;铁质泥岩与铝质泥岩在微观结构上均表现为松散、胶结差、孔洞明显;导致铁质泥岩与铝质泥岩2种泥岩溶液电导率的变化主要是因为黄铁矿和碳酸钙含量的变化。     

深部下组煤底板软岩与水的相互作用试验

为了探讨济北矿区深部下组煤底板岩石与水相互作用规律,以岱庄煤矿首采工作面底板2种不同岩性的岩样为研究对象,在纯净水浸泡条件下进行了为期57 d的电导率和质量损失率的连续测试。结果表明:岩样在纯净水中的电导率变化存在一定的规律,整体呈随时间延长而增长的趋势,且2种岩样变化规律相似;岩样电导率和质量损失率呈正相关关系。     

杨村煤矿综采条件下薄煤层底板破坏深度的实测与模拟研究

通过2个监测钻孔8个应变传感器探头组成的现场应变实测系统实测应变增量的变化曲线,研究了兖州煤田杨村煤矿下组煤16上薄煤层底板采动变形破坏的深度及其受采动煤壁前方影响的范围。结果表明：16上煤底板破坏深度介于8.4~10.1 m;而运用FLAC3D进行底板变形破坏数值模拟得出的底板下塑性区破坏深度为9.1 m,与实测结果差别不大。     

煤系顶板砂岩含水层富水性分区研究

为探讨禹州煤田西南部云煤二矿软煤、软底和硬顶且开采煤层厚度变化很大的两软一硬不稳定煤层顶板富水性,以某预开采的工作面研究区为背景,在采掘资料和钻孔数据统计分析基础上,建立了典型钻孔柱状对比图,并进行了岩组类型划分和导水裂隙带高度的计算。在此基础上,采用主采煤层顶板岩性结构指数法对研究区顶板富水性进行了探究,获得了研究区各个钻孔位置裂隙带以内的顶板岩性结构指数量化值,通过内插进行了等值线变化特征分析。然后采用标准化方法对岩性结构指数进行富水性分区,划分出富水性相对弱、中等和强3个区域,与实际情况进行了对比。研究结果对研究区预采掘顶板水害防治及顶板支护具有较重要的参考价值。     

采动底板断层“活化”的解析计算及其工程应用

在材料力学和矿山压力理论的基础上,建立了采动底板断层活化突水的解析力学模型。综合考虑断层面及其附近的受力条件,并结合水压力推导出采动底板断层活化突水的相关公式,得出了在临界突水条件下断层活化突水的水压和开采深度的相关公式,并对该公式相关参数进行了讨论。结合郑州矿区超化煤矿22081工作面断层活化突水实例进行应用,通过计算得出其理论与实际情况是基本吻合的。进而说明该力学模型及其相关公式可以作为采动底板断层活化的判据之一。     

采动条件下顶板逆断层失稳-活化机制分析

通过分析岩石受力破坏过程的膨胀扩容效应,研究了采动效应下断层系统的变形稳定性问题。随着开挖不断接近断层带,断层带附近应力不断集中,相当于对断层带及周围介质组成的系统所进行的一个不断加载过程,当到达临界条件时,系统发生失稳。断层活化的物理本质就是在加载过程中,随着应变(由应力集中所引起)的不断积累到一定程度,岩石进入体积膨胀阶段,导致系统物理力学性质的变化。