煤体的渗透性与裂隙分维的关系

通过研究煤体的渗透性与裂隙的分型规律，揭示了煤体的裂隙发育程度与分形维数的关系，得出煤体渗透性与裂隙分维关系式及煤体渗透性随体积应力、水压、分形锥数、强度的定量变化规律，对工程实际具有重要的指导意义。     

煤柱及围岩应力分布的三维模拟研究

在带压开采三维固流耦合模拟研究的同时,分析了煤柱区应力及其变形,重点讨论了在开采过程中煤柱应力及其变形的动态过程,探讨了它对地下围岩、地表移动的影响及今后采取的主要措施.     

三维应力作用下单一裂缝渗流规律的理论与试验研究

针对目前国内外在岩石力学学科中争议较大的关于岩体裂缝的渗透系数是否受侧向应力的影响这一焦点问题进行了深入的研究。建立了单一裂缝岩体在三维应力作用下的物理模型和严密的关系方程，推导出渗透系数计算公式，并对该公式进行了大量的三轴试验数据的验证。其简化后的仅在法向应力作用下的渗透系数计算公式，与已有的计算公式一致。分析后得出结论：裂缝侧向应力引起的裂缝侧向变形对其裂缝渗流有重要的影响，其影响规律同样是负指数规律。     

浅埋薄煤层钻采煤柱稳定性与破坏机理研究

对埋深50 m薄煤层采用螺旋钻开采的FLAC3D数值模拟,从采场和煤柱的应力分布、塑性区分布规律入手,探究了煤柱宽度尺寸改变时采场和煤柱的稳定性和破坏形式。研究表明:采场和煤柱受水平应力影响极小,主要为竖直方向应力且破坏形式主要为剪切破坏,煤柱内应力弹性核区随煤柱宽度减小而减小,弹性核区内应力峰值逐渐增大直到临界失稳时增幅不大,煤柱宽度尺寸对其稳定性影响很大。     

旧采区复采过空巷群支承压力研究

以晋煤集团圣华煤业3101工作面为残煤复采背景,采用扩展SMP准则判断复采工作面煤柱的稳定性,并以RFPA软件数值模拟不同空巷跨度和不同煤柱宽度的空巷群情况下,对顶煤和煤柱应力分布进行研究。结果表明应力集中出现在靠近工作面的煤柱边缘,应力集中系数与空巷跨度和煤柱宽度比值成正比关系。     

薄煤层综采面低位钻孔瓦斯治理试验

针对薄煤层综采面瓦斯涌出治理面临的通风和抽放难题,在某矿1205工作面回风顺槽内进行了低位钻孔抽放瓦斯的工业试验。通过分析抽放效果,得出回风顺槽低位钻孔抽放技术能够有效遏制上隅角瓦斯超限和工作面瓦斯涌出,减少通风负担。指出了低位钻孔抽放试验中存在的问题,并提出了进一步的试验建议,验证了回风顺槽低位钻孔技术治理薄煤层综采工作面瓦斯超限的可行性。     

大采高工作面开切眼支护方案

针对某矿大采高工作面托顶煤开切眼顶煤比较破碎的现实,开切眼难以维护的问题,提出将破碎顶煤全部掘出的方案,即超大断面非常规切眼。针对其支护问题,结合现场实际,应用FLAC3D模拟软件对新切眼围岩应力分布、变形破坏等进行了研究,得到巷道围岩破坏范围。提出采用高强度高刚度锚梁网索系统进行支护,并经现场应用证明了该方案的合理性。     

矿区突水监控理论及模型矿区突水监控理论及模型

针对承压水上采煤的突水问题,详细分析了大量的突水事例及前人的研究成果,提出了承压水上采煤突水监控的理论与模型,编制了可供现场方便使用的菜单界面突水监控软件,并以太原市东山煤矿一采区带压开采为例,说明了软件的使用及其监控方法.     

大倾角综放工作面仰斜开采的技术应用

针对大倾角综放工作面仰斜推进过程中面临的难题,以东山煤矿11532工作面为工程背景,对产生问题的各类影响因素进行研究,确定调整工作面布置,优化综采设备参数,成功解决了工作面推进速度慢、支架适应性不足、采煤机截煤困难等技术难题,为其他类似条件的矿井开采提供了有效借鉴。