极限平衡法确定沿空掘巷合理煤柱宽度

为了确定沿空掘巷的合理煤柱宽度,在已有的极限平衡理论基础上,考虑煤岩体的残余内聚力和采掘影响等因素进行修正,推导出了煤柱中非弹性区的计算公式,为确定合理煤柱宽度提供了理论依据,为类似条件下的工程应用提供参考。     

综放开采冲击矿压诱发机理相似材料模拟

针对某矿地质采矿条件,根据相似理论,对其综放采场围岩破坏高度与形态、底板支撑压力的变化规律、关键层破断特征、覆岩结构演化过程进行相似材料模拟实验,分析关键层的上覆荷载和覆岩结构类型,研究覆岩结构演化规律与冲击矿压的相关性,揭示覆岩结构破断失稳诱发冲击矿压发生的机理。结合现场的实际情况,提出治理该矿冲击矿压的一些有效措施。     

陕北黄土沟壑区下安全采煤模拟实验研究

陕北矿区属于典型的复杂沟壑山区地貌,地下煤炭资源的大规模开发加剧了原本脆弱的生态环境。文章以冯家塔煤矿为研究对象,在分析矿井的采矿地质条件及矿区塌陷现状的基础上,通过物理相似材料模式试验,研究了地下采煤过程中覆岩移动变形的发育规律,揭示了山区沟壑边坡从裂缝出现、不断发育直至发生崩塌变形破坏的整个演变过程,为矿区沟壑山区地表塌陷灾害的控制与防治奠定了基础。     

松软不稳定煤层综采工作面煤壁片帮机理及防治研究

为了研究松软不稳定煤层条件下煤壁片帮严重问题,针对策底矿综采面煤壁片帮和端面冒落特征,分析了煤壁片帮的现状和影响因素。研究了煤壁的受力特征,建立其力学模型,探究了煤壁片帮的机理,提出了几种煤壁片帮治理方案,综合对比分析后,采用了以煤壁注马丽散方式为主,优化综采工作面参数为辅助手段的综合防治措施。现场试验结果表明,实施煤壁片帮综合防治措施后,片帮深度超过0.7m的严重片帮完全消除,片帮范围由占工作面总长度约35%降低到5%,片帮发生几率明显降低,保证了工作面正常回采,经济、安全效益得到显著提高。     

深部开采冲击矿压的机理分析及防治对策

针对某矿深部开采冲击矿压日益凸显,严重威胁正常生产机工人人身安全的现状,极有必要开展针对性的研究工作,以把握冲击矿压显现的形成机制及关键影响因素,对当前重点工作面的安全状态做出危险区域、危险程度的评价,采用科学手段进行解危、防护,最终实现矿井的正常采掘接替,保障安全高效。结合现场的实际情况,提出该矿冲击矿压的防治措施,扭转了该矿冲击地压不可防、不可控的被动管理局面,有效地保护了职工的生命安全,最大限度降低了财产损失,有力地保障了矿井的安全生产。     

复杂地质条件下松软煤层综采面煤壁注浆防片帮技术研究

针对某矿复杂地质条件下综采工作面易于片帮的问题,采用数值模拟方法研究了煤壁注浆对片帮的影响。结果表明:综采工作面煤壁注入马丽散以后,煤体形成了一个相对稳定的整体,片帮得到有效控制,且对上部破碎顶板有一定的保护和支撑作用,缓解了工作面回采过程中频繁冒顶的状况,缩短了顶板治理时间,同时也提高了煤质。     

综放开采冲击矿压诱发机理相似材料模拟

针对某矿地质采矿条件,根据相似理论,对其综放采场围岩破坏高度与形态、底板支撑压力的变化规律、关键层破断特征、覆岩结构演化过程进行相似材料模拟实验,分析关键层的上覆荷载和覆岩结构类型,研究覆岩结构演化规律与冲击矿压的相关性,揭示覆岩结构破断失稳诱发冲击矿压发生的机理。结合现场的实际情况,提出治理该矿冲击矿压的一些有效措施。     

矿山围岩变形与破坏光纤感测理论技术及应用

矿山围岩应力与结构演化机理是深部煤炭资源开采围岩控制的关键科学问题。开展采场和巷道围岩应力演化与变形破坏监测,是掌握应力场动态迁移规律,分析覆岩分区破裂、结构演化的重要手段,也是实现井下灾害超前辨识和危险区域感知预判的基础。近年来光纤传感技术在解调原理、传感器研发方面取得了长足的进步,可实现不同尺度的围岩应力、变形,大范围、分布式动态监测,成为了岩体变形破坏的重要监测手段之一。分析了光纤传感技术在矿山围岩变形与破坏监测方面的应用进展,总结了用于采场和巷道围岩变形监测中的光纤传感理论及适用特点,归纳了光纤传感系统布设方法与安装工艺,讨论了采场覆岩"横三区、竖三带"分布,覆岩结构演化,支承压力分布,顶底板变形特征的光纤表征机制,介绍了光纤传感技术在矿山围岩变形表征中的最新成果。结果表明:光纤传感技术在矿山围岩监测中的应用仍处于现场应用研究阶段,在智慧矿山建设背景下,采场和巷道围岩变形监测技术向多参数、智能化、实时动态监测发展,光纤传感技术存在多参量、多尺度传感器研发,多维度光纤传感系统及布设工艺,大数据光纤传感数据智能分析系统构建等研究热点。研究成果对推动矿山围岩光纤传感智能监测技术研发与应用具有积极意义。     

建筑物下宽条带开采方案研究

 针对策底河煤矿地质采矿条件及地表建筑物情况,在理论分析、地表移动变形预计的基础上,分析研究了建筑物下压煤宽条带开采方案及参数,并结合运用FLAC3D数值模拟计算对条带煤柱及岩梁稳定性进行了计算分析。结果表明,运用条带开采方案能有效控制地表移动变形值,满足保护地表建筑物的要求,解决了策底河矿建筑下安全采煤的技术难题。     

煤炭地下气化资源条件的模糊层次综合评价

为了评价宁正矿区九龙川井田主采煤层实施煤炭地下气化的可行性,基于FAHP构建煤炭地下气化资源条件评价层次结构模型,建立4个一级评价指标和9个二级评价指标,采用层次分析法确定各级控制因素的权重,分析发现煤岩煤层特征是最关键的指标.根据煤炭地下气化资源条件评价指标隶属函数模糊等级划分情况,对九龙川井田煤层资源条件进行定量分析、赋值并计算隶属矩阵.最后通过权重矩阵与隶属矩阵相乘,根据隶属函数的隶属度最大原则,对比发现煤6层实施地下气化的可行性相对最高,煤8层最低,为宁正矿区九龙川井田实施煤炭地下气化提供了科学依据.