坚硬顶板切顶成巷挡矸结构变形与破坏机理研究

针对坚硬顶板切顶成巷过程中挡矸结构易弯曲、偏移问题,以邱集煤矿11煤1105工作面运输巷为研究对象,构建全过程挡矸结构力学模型,并结合ABAQUS数值模拟软件分别模拟了受矸石冲击、挤压时挡矸结构受力变形情况。研究结果表明：坚硬顶板垮落矸石冲压特征明显,易导致挡矸结构横向弯曲,尤其是挡矸结构中工字钢上部变形严重,通过对工字钢顶端施加横向约束力,可有效减小工字钢变形;受矸石挤压作用,金属网发生网兜变形,并对相邻工字钢产生较大的拉应力,易造成整体失稳;工字钢间距800 mm时钢筋网变形量降低明显。提出1种新型挡矸支护方案,经现场实施监测,新方案下矸石帮变形减小了约49%,满足生产安全需要。     

免棱镜全站仪在矿山井架倾斜监测中的应用

上海庙矿业公司利用免棱镜全站仪,根据井架的几何特性,适当选取观测点对井架进行观测。根据观测数据,计算出井架倾斜量,从而监测井架的变形。依据井架的几何特性,在井架顶部和底部平面的钢梁上分别选取8个观测点,根据观测数据,通过AutoCAD软件得出各平面四个顶点的坐标和平面中心坐标。最后根据公式对井架倾斜量进行计算,从而监测井架的变形。     

煤矿软岩巷道变形模拟与监测

为探索软岩巷道变形规律,以新上海一号煤矿软岩巷道为例,通过FLAC模拟软件,对软岩巷道变形进行了数值模拟。实地设立4个巷道变形观测站,并对其进行有规律的变形监测,计算变形量。最后,将FLAC模拟变形数据和实地监测变形数据对比,为巷道的优化支护打下基础。     

富水软岩含煤地层富水异常区的综合防治水技术

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带侏罗系含煤地层多为富水软岩,水害是影响此区域矿井安全生产的主要影响因素,上海庙矿业公司防治水团队针对富水异常区安全开采研究制定了一套完整的回采前防治水预处理闭环管理机制与综合防治水技术,论文结合工程实例,对该技术进行详细分析。     

矿渣-粉煤灰注浆材料的性能与微观结构研究及优化

为研究矿渣-粉煤灰注浆材料的宏观性能与微观结构，利用正交试验和极差分析方法对矿渣-粉煤灰注浆材料进行了测试，研究了水玻璃模数、碱固比、水灰比、矿渣粉煤灰比等因素对浆液流动度、表现黏度、析水率、凝胶时间、28 d抗压强度等物理和力学性能的影响规律。通过扫描电子显微镜(SEM)分析了注浆材料微观结构和宏观性能之间的联系。结果表明：水灰比对浆液的物理力学性能有明显的影响，水灰比与浆液流动度、凝胶时间、析水率呈正相关，与表现黏度、抗压强度呈负相关；水玻璃模数主要影响凝胶时间，二者呈正相关；碱固比主要影响析水率，二者呈负相关；矿渣与粉煤灰的比值对流动度和强度有较大的影响，随着比值的提高，浆液流动度和强度升高。利用矩阵分析法得到了料浆配比的优选方案：矿渣∶粉煤灰为7∶3、水玻璃模数2.0、碱固比4%、水灰比0.9。矿渣-粉煤灰注浆材料充分利用工业废渣，现场工程应用效果良好，研究结果为该材料的工程应用提供了参考。     

矿井应急可视化指挥平台的开发与应用

针对井工煤矿各系统数据分散、无法基于三维GIS进行数据融合展示和应急辅助决策实时分析等问题，山东省邱集煤矿有限公司结合自身实际业务情况，构建了基于工业互联网平台技术架构的关键基础设施和应急可视化指挥应用，介绍了该平台的总体架构，详细阐述了数据采集与存储、三维井巷工程数字模型、基于图计算的空间集成分析等关键技术。通过在山东省邱集煤矿有限公司实际应用表明，该平台能够实现井工煤矿多维数据的综合查询和多维展示，既可提升矿山应急处置能力，又可为对其他井工煤矿应急管理平台的建设提供借鉴。     

软硬互层岩体三岔口联合支护技术研究

为解决软硬互层顶板条件下巷道三岔口区域受力复杂、易失稳等问题。以邱集煤矿1113三岔口巷道为工程背景，采用理论分析的方法研究了三岔口应力分布规律，揭示围岩变形破坏机理；基于围岩强度强化理论、厚锚固板理论、整体支护理论及悬吊理论，形成“锚杆（索）+锚索梁+钢筋网”的联合支护体系，并计算各项关键性支护参数。研究结果表明：三岔口锐角三角区属于高应力集中区，巷道围岩易发生破坏，理论计算最大破坏深度为2.77 m。在联合支护体系控制下，经数值模拟验证，三角区最大集中应力为10.74 MPa，顶板最大下沉量为16.82 mm，最大破坏深度为2.24 m，可有效改善围岩力学状态。现场实施后，顶板未发生明显离层，满足安全需要。