浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性

为研究浅埋煤层大采高工作面矿压显现规律及支架适应性情况,采用KBJ-60Ш-1型综采支架工作阻力连续记录仪对酸刺沟煤矿首采工作面进行实测分析。结果表明:工作面初次来压步距52 m,与理论计算结果54.1 m基本吻合;周期来压步距随工作面推进速度的增大而增大,工作面推进速度为4 m/d、13 m/d时,周期来压步距分别为12.8 m、21.8 m;来压期间;工作面中部支架工作阻力大,达到额定工作阻力支架的比例达96%;工作面两端支架工作阻力小,不超过额定工作阻力的支架比例达91%。最后根据支架运行特性分析,论证了所选用的2400/5000-2×4412-1750型液压支架可以满足来压期间的顶板岩层控制要求。     

综放巷内充填原位沿空留巷充填体支护阻力研究

在综放巷内充填原位沿空留巷技术基础上,根据岩层控制的关键层理论,建立综放巷内充填原位沿空留巷围岩结构力学模型,推导出不同地质条件下巷内充填体的支护阻力计算公式,并对围岩与巷内充填体之间的相互作用机制进行深入分析。研究结果表明,留巷围岩的稳定性与充填体的支护阻力和巷内支护方法密切相关。采用锚梁网索巷内支护技术结合及时巷内充填和加强临时支护等工艺措施,可形成良好的充填体-围岩共同承载体系,能充分发挥留巷围岩的自承能力,增强巷道整体性,有效减小需由充填体来平衡的围岩载荷。现场工业性试验表明,该项技术的应用是成功而有效的,综放巷内充填原位沿空留巷围岩结构力学模型和支护阻力计算公式是合理的,可在类似条件的综放工作面中推广应用。     

巨厚冲积层薄基岩综放开采覆岩移动规律

巨厚冲积层薄基岩条件下,综放开采工作面经常出现异常来压,给顶板控制提出了较大的挑战。通过数值计算的方法,分析了600m厚冲积层、不同基岩厚度条件下的顶板变形破坏特征,得出基岩厚度小于120m时,覆岩可能出现全厚切落现象;揭示出巨厚冲积层在运动变形过程中具有整体性且难以形成稳定的强承载结构;现场实测出了工作面异常来压规律,证明了巨厚冲积层和薄基岩结构间的关系。该研究成果为类似条件下的综放面安全高效开采提供了借鉴。     

保水开采覆岩等效阻水厚度的内涵、算法与应用

煤炭资源保水开采是实现绿色化开采的核心技术之一,保水开采可行性评价则是开展科学开采设计的基础问题.从采动覆岩整体阻水性角度入手,综合考虑覆岩整体的阻水行为与地下水系统的动态响应之间的关系,提出了将上覆隔水岩层(组)虚拟为等效阻水层的学术思想,形成了基于采动覆岩等效渗透系数计算等效阻水厚度进行保水采煤可行性定量评价的新思...     

上行开采单体面控顶方式的模拟分析

基于新庄矿上行开采三2煤层的顶底板状况及力学参数,运用相似材料模拟试验,模拟上行开采覆岩垮落特征,并结合RFPA2D模拟出不同控顶方式的支护效果。研究结果表明:上行开采三2煤层,来压步距减小,来压强度降低,顶板支承压力减小,确定工作面为三二排控顶作业,有利于矿井的高产高效。     

我国西北煤炭开采中的水资源保护基础理论研究进展

围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-水-煤系地层空间赋存结构模型,分析了浅表层水分布特征与水循环运移规律;提出了覆岩裂隙表述和重构方法,构建了上位隔水层-中位阻隔层-下位基本顶结构协同变化模型和渐序变化模型;构建了该区初/复采煤层保水开采技术适用性分类方法体系,探索了新式短壁保水采煤方法,为构建基于水资源保护的西北煤炭科学开采方法体系奠定基础。     

基于改进AHP-熵权法耦合的淋涌水巷道顶板富水性评价与应用

为了实现碱性淋涌水巷道条件下的富水性评价，选取了顶板松动圈范围、顶板裂隙发育程度、温度、湿度、pH值、淋水时间6个指标作为评价顶板富水性的主要指标。综合AHP和熵权法的特点，提出了将改进AHP和熵权法通过最小二乘法耦合的富水性指标权重计算方法。并利用赵楼煤矿5305运输巷道50组现场地质数据，进行了基于改进AHP法和熵权法耦合的淋涌水巷道顶板富水性评价，根据评价结果对赵楼煤矿5305运输巷道强富水性区进行了支护设计，该支护方案能有效控制围岩松动圈发育以及顶板淋水状况，对全矿井和相似地质条件的东部煤矿具有借鉴意义。     

浅埋煤层工作面顶板裂隙扩展特征数值分析

根据神东矿区典型地质特征,运用关键层理论和UDEC数值模拟,对比分析工作面不同推进速度、不同基岩厚度及不同关键层厚度条件下采动覆岩裂隙扩展规律,找出保水开采的关键因素。研究结果表明:基岩总厚度及其强风化带厚度,是实现保水开采的主要地质因素;工作面推进速度是影响顶板裂隙发育扩展的重要因素,也是影响保水开采的主要可控因素。本研究成果可为实现保水采煤提供理论依据。     

神东矿区浅埋煤层开采覆岩移动与裂隙分布特征

以神东矿区3类典型的煤层赋存条件为主要研究对象,采用实验室相似材料和计算机数值模拟的方法,分析了浅埋煤层长壁开采覆岩移动与裂隙在水平方向和垂直方向的扩展与分布的动态演变特征.研究表明,随工作面的推进,覆岩会出现与地表同步垮落现象;工作面推进越快,裂隙扩展的时间越短,裂隙闭合也越快;覆岩强风化带的存在,有利于消解部分采动裂隙.     

新疆大型煤炭基地科学采矿的内涵与展望

新疆煤炭资源丰富,是我国第14个现代化大型煤炭基地。因其处于干旱和半干旱地区,故新疆大型煤炭基地的科学开发,首先就面临"煤炭资源大规模高效开采与极脆弱生态环境保护"这一矛盾,必须解决"生态环境保护性高效开采"这一科学难题。基于新疆煤炭资源的禀赋特征和科学开采面临的挑战,对如何开展"现有厚煤层综采技术的适应性、生态环境容量制约下的高效开采技术的选择性、保水开采与充填开采的可行性以及巨厚煤层与急倾斜厚煤层综采技术的原创性"等科学采矿课题的内涵、目标、特色等内容,提出初步构想与展望,以期拓宽我国大型煤炭基地绿色发展的建设思路。