掘进巷道构造富水性电法探测综合应用研究

从电法超前探测技术的应用原理、实施方法等方面分析,分别阐述了目前二维直流电法、瞬变电磁法、三维高密度等超前探测方法的优缺点和在实际应用中的适用条件。根据井下巷道现场工作环境,采用矿井三维高密度超前探测技术、矿井瞬变电磁超前探测技术,对掘进巷道前方断层富水带进行综合探测并对比分析。探测结果表明:三维高密度电法较矿井瞬变电磁方法具有更广的适用性、抗干扰能力;矿井瞬变电磁方法具有较高的低阻分辨能力、一定的探测方向性;两者综合应用于巷道前方构造富水区探测中具有互补性强、精度高等特点。     

山东沂南金矿金场矿区断裂构造特征与古应力场恢复

为深入研究沂南金矿金场矿区构造特征及动力学机制,恢复该区域的古构造应力场,为矿区深部找矿及工程布设提供依据,对金场矿区马旺矿段及冶官墓矿段进行了详细的地质调查,运用赤平投影方法,恢复了矿区不同地质历史时期的构造主应力优选方位,并结合区域地质背景资料,对矿区构造特征、古构造应力场的演化系列进行了综合分析。研究表明:①矿区自中生代成矿以来至少经历了3期挤压变形,分别为白垩纪早期的近SN向挤压变形,白垩纪晚期的近EW向挤压变形及新近纪的近NE—SW向挤压变形,3期挤压应力逐渐减小,最终形成了矿区大量集中于NW、NE、NNE 3个延伸方位的剪节理或断层以及断层交汇形成的"入"字形与"人"字形的断裂构造格架;②赋存于断层带间的矿体在经历多期应力挤压变形后,其围岩稳定性较差,对后期巷道支护布设及采场设计参数优化提出了较高要求。     

半胶结中低强度围岩导水裂缝带发育特征研究

为获得半胶结中低强度围岩条件下巨厚浅埋煤层开采导水裂缝带高度及发育特征,以榆神矿区金鸡滩煤矿101工作面与转龙湾煤矿23103工作面为例,分别采用地面钻孔探测(岩芯工程地质编录、冲洗液漏失量观测及钻孔电视系统)与井下探测(钻孔双端封堵测漏法)对采空区上覆岩层导水裂缝带高度及形态进行了现场探查,采用相似材料模拟和数值模拟对不同开采煤层厚度的导水裂缝带演化规律及发育高度进行了研究。根据现场实测和模拟结果,结合其他相似条件的矿井实测数据,对导水裂缝带发育高度与煤层采厚的关系进行了拟合分析。研究表明：大跨度工作面导水裂缝带发育高度与煤层采厚为二项式关系,随采厚增加,导水裂缝带高度增大,但增大趋势变缓;导水裂缝带发育形态为平顶拱形,在工作面推进距离与工作面斜长近于相等时,“裂隙拱”在垂向上不再扩展,此时导水裂缝带高度达到最大。     

基于主成分分析法的底板突水危险性评价

在系统收集及分析矿区水文地质资料的基础上,确定影响煤层底板突水的主要因素,并引入主成分分析法对影响底板突水的因素进行定量评价。以新安煤矿为例,利用主成分分析法,确定各突水影响因素的权重,建立煤层底板突水模型,对影响煤层开采的底板奥灰突水危险性进行分区预测,为奥灰水的防治提供了重要依据。     

唐阳井田综采地质条件评价

研究了唐阳井田的煤层条件、构造条件及其它开采地质条件 ,介绍了等性块段的基本概念、原理及划分方法 ,并利用块段指数法分析对唐阳井田的煤层综采地质条件进行了评价     

基于BP人工神经网络的封闭不良钻孔导水危险性评价

以梁家煤矿部分封闭不良钻孔作为研究对象,综合分析了影响封闭不良钻孔导水危险性的主要因素以及各因素的评价指标,建立了封闭不良钻孔导水危险性评价指标体系。一级指标有3个,分别为充水水源、地质构造、采掘活动的影响。其中,充水水源下设有3个二级指标,地质构造和采掘活动的影响分别下设有2个二级指标。根据已建立的封闭不良钻孔评价指标体系,运用MATLAB软件构建了3层BP人工神经网络模型,对封闭不良钻孔的导水危险性进行定量评价,模型输入层有3个节点,分别为充水水源影响指数、地质构造影响指数、采掘活动影响指数。中间层有9个节点,输出层有1个节点即封闭不良钻孔导水危险性指数,根据其评价结果划分出钻孔的导水危险性等级,分别为较安全、较危险和危险。     

滕州矿区3#煤综放开采顶板导水断裂带高度预测模型

为精确预测滕州矿区山西组3#煤综放开采顶板导水断裂带发育高度,以滕州矿区18个采煤工作面导水断裂带高度和各主控因素实测数据为基础,运用SPSS软件对采厚、采深、煤层倾角、走向长度、倾向长度、顶板厚度6个因素进行相关性分析,并构建了导水断裂带高度多元线性回归预测模型;以藤县煤田4个工作面为例,分别采用“三下规范”公式、中国矿业大学(北京)总结经验公式和回归模型对导水断裂带高度进行计算并进行误差分析对比;借助UDEC数值模拟分析进行辅助验证。结果表明:本模型预测值与实测值更接近,较经验公式计算结果精度更高,误差基本控制在8%以内,提高了预测精度。     

基于博弈论组合赋权的断层定量评价模型及应用

为探究一种科学、有效的断层复杂程度评价方法,通过分析断层基本特征指标,基于分形理论,选取断层分维值、断层密度值、断层交变点个数及断层强度指数4个特征指标,利用博弈论思想构建序关系分析法和熵权法的组合赋权方法,对蒋庄煤矿北十采区断层复杂程度进行了评价。结果如下：断层简单及中等构造区主要位于研究区西部、南部及北部,呈环状分布;较复杂构造区主要位于研究区南部及北部,成条状及块状分布;复杂构造区主要位于研究区中部,部分零散分布于南部及北部;极复杂构造区主要呈大块状分布于研究区中部。     

肥城矿区矿井水害类型及特征研究

对肥城矿区自开发建设以来40多年的矿井突水情况进行了统计分析,分别按突水量的大小、突水地点、突水与采掘前后时间的关系、突水与断层的关系和突水的水源层对水害类型进行了划分,总结出了主要水源层的突水特征;通过绘制1994~2006年肥城矿区平均涌水量历时曲线,分析了矿井涌水量的变化规律及其与突水的关系;概括出了影响煤层顶、底板突水的7个影响因素。矿井水害特征的研究对肥城矿区矿井水害防治有着重要的指导意义。     

岩体质量分级的改进模糊综合评价法

模糊综合评价法是评价岩体质量等级的一种有效方法。传统的模糊综合评价法中权重赋值比较片面,并且多采用最大隶属度原则做决策,可能造成数据信息丢失与说服力不足的问题,为此,提出通过熵权法确定权重系数,并通过计算有效度来修正传统方法中的最大隶属度原则,建立了改进的模糊综合评价模型。选取单轴饱和抗压强度 、完整性系数 、岩石基本质量指标RQD、结构面影响系数、地下水影响系数作为评价指标,用改进的模糊综合评价模型对沂南金矿金场矿区右2巷道的围岩质量进行了分级,结果表明,围岩质量整体较差,处于Ⅳ~Ⅴ级范围内。将分级结果与传统模糊综合评价法和BQ分类法的评价结果进行了对比,发现改进后的模糊综合评价结果与BQ法更为接近,同时克服了传统模糊综合评价法和BQ法的不足,得到了更加科学合理的分级结果。根据上述分级结果,提出了首先进行喷浆护壁,然后铺设金属网+系统锚杆的支护措施,以保证围岩完整性及稳定性。