唐口煤矿条带开采及煤柱稳定性规律研究

针对唐口煤矿的地质条件和地表村庄建筑物的现状,依据地表移动变形规律,提出了具体可行的条带开采方案,保证了村庄不搬迁和房屋居住的安全,达到了经济、合理开采的目的。工作面的条带煤柱内布设了钻孔应力传感器、大位移横向变形位移计对条带煤柱进行采前、采中、采后的长时间的应力监测,研究并分析了深部条带煤柱的覆岩应力特征。结果表明,条带煤柱的应力高峰区在距煤壁6～8 m之间,距离煤壁1 m的区域煤柱仍然受到支护系统和煤柱边缘的横向约束作用而处于三向应力状态;距煤壁10 m的煤柱应力始终很小,最大仅为2.5 MPa,说明没有太多的覆岩应力转移到该区域煤柱上。     

大数据在粮库粮情预测中的应用

针对大数据在其他行业产生的聚合增值效应,立足粮情预测问题,分析大数据在我国粮情预测领域缺乏应用的现状。通过建立各级储粮公司数据共享的云服务平台,借助基于部分约束信息的大规模数据集EM概率聚类算法对粮库粮情大数据进行挖掘。围绕粮食储藏安全给出几点指导性意见,为未来粮情预测提供更好的理论技术支撑。指出大数据的应用必将成为提升粮食安全系数的重要手段和途径,同时实现降成本、增效益的目标,与此同时展望未来的发展趋势。     

深部高应力下小断层岩体裂隙演化规律研究

为有效防治深部小断层活化产生的突水灾害,对开采过程中深部小断层岩体的受力进行了分析,指出煤层顶板覆岩对小断层上部的张拉作用力和工作面前方支承压力对底板小断层的剪切作用力,对小断层的活化起到了主要诱发作用;推导出小断层岩体裂隙的起裂和扩展判据。结合自主研发的高水压底板突水相似模拟试验系统,对深部小断层岩体裂隙的演化规律进行了试验研究。结果表明:小断层岩体距煤层越近,其上、下盘受到的应力差较大,小断层活化的可能性越高;煤层开采期间,小断层上盘产生了一条与断层面平行的剪切裂隙,加速了断层的活化。因此,要及时做好深部底板附近小断层岩体的破裂监测,有效预防小断层岩体活化形成突水通道。     

黄河北煤田定向钻孔注浆效果的全周期评价方法

含水层注浆是治理煤矿底板水害的主要方法之一。为研究定向钻分支孔注浆的实际效果，以山东省邱集煤矿现场注浆作为工程背景，基于源头保障、过程控制、科学分析的注浆效果评价原则，通过钻孔顺层率、注浆终压、浆液流量、透水率、注浆后岩层渗透系数和涌水量等参数从注浆前、注浆中和注浆后3个时期对注浆效果进行全周期综合评价。结果表明，注浆改造后灰岩的渗透系数0.000 613 m/d，具备了极微透水岩体的条件，预计煤层开采时底板正常涌水量27.37 m3/h，最大涌水量41.06 m3/h，定向钻孔注浆对岩溶裂隙和导水通道等进行了有效封堵，满足了工作面的回采要求，表明定向钻孔注浆的全周期评价方法是科学合理的。     

Al2O3尺寸分布对喷管性能预示的影响研究

根据实验测量的Al2O3凝相颗粒尺寸进行了多尺寸和单尺寸分布的流场模拟，使用颗粒轨道模型．即欧拉-拉格朗日模型进行了数值计算，理论计算和实测值进行了比较，结果发现多尺寸方法优于单尺寸方法．本研究对于今后发动机性能预示有着借鉴意义。     

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。     

深部开采底板裂隙扩展演化规律试验研究

 为进一步研究深部底板岩体的破裂失稳机制,基于自主研制的高水压底板突水相似模拟试验系统,建立深部承压水上含小断层底板采动裂隙演化及导水通道形成的模型,通过在底板不同深度布设应力传感器和位移监测点,研究底板和断层附近岩体随工作面开采的应力及位移变化规律,反演得到底板及断层采动裂隙的发育及扩展演化规律,为深部开采工作面突水机制的研究提供了一种新的思路。结果表明：工作面开采过程中,底板岩体的受力变化规律主要有2种：(1) 开切眼左侧煤柱底板岩体的应力增量出现先增大后减小的变化趋势;(2) 采场底板岩体的应力增量出现先增大后减小至零再反向增大的变化趋势。深部底板岩体的采动裂隙主要在开切眼、采空区中部和回采工作面3个部位产生,裂隙类型以竖向张裂隙、剪切裂隙和层向裂隙为主,且在主要裂隙附近衍生出一些细微的小裂隙。距煤层较近的断层上、下盘岩体受到的应力差较大,断层上盘在强剪应力差的作用下形成了一条与断层走向平行的剪切裂隙,加快了断裂面破碎岩体的相对滑动程度,促进了断层的活化。     

多因素评价地层富水性技术的分析与应用

近年来，融合多因素评价砂泥质沉积建造富水性技术日趋成熟，但在应用中经常出现数据采信不规范导致评价效果不理想、盲目追求数据多样化导致“技术”过于复杂影响普适性的问题。为此，提出目标层段概念，富水性评价的实质是目标层段内地层的富水规律评价，在目标层段约束下可以排除大量的无效数据；从实践角度分析常用的地学参数数据现实来源及其可靠性，得出多种参数同时具备的案例极少、可采信的数据量不大的结论。在地学参数种类少、数据量小的现实条件下，可以利用常规的办公手段实现信息融合以规避复杂的数学工具和较难掌握的软件应用。通过完整的案例说明富水性评价过程中数据筛选、权重确定、归一化处理、数据融合、成果图绘制的方法，技术难度低、容易被基层工程技术人员掌握。工程实践表明，虽然采用的地学参数少、数据量较小，由于与采矿工程结合密切，评价效果较好。     

深部条带开采覆岩形变三维模拟

深部煤炭开采逐步成为矿井今后的发展方向。为了探清唐口煤矿深部采动影响下覆岩形变演化规律,基于230、430采区煤层的实际赋存条件和开采方法,采用三维相似材料物理模拟试验对条带开采下覆岩运动进行了研究,获得了一系列有价值的监测数据,得出了深部开采条件下的覆岩形变演化规律。