水体下综放开采的安全煤岩柱留设方法研究

为了合理留设水体下特厚煤层综放开采的安全煤岩柱,根据实测资料回归得出了适用于综放开采工作面中硬、软弱覆岩条件下的＂两带＂高度的计算公式,提出了水体下综放开采安全煤岩柱保护层的＂有效隔水厚度法＂和＂最小安全厚度法＂的留设方法,分别提出防砂安全煤岩柱、中等富水性水体和强富水性水体防水安全煤岩柱保护层的留设值。在此基础上,完成了水体下综放开采条件下中硬、软弱覆岩的安全煤岩柱的留设方法。     

低压联合注水预防井筒破坏工业试验

针对高压注水停止后井壁应力弹性急升、井壁应变大于注水前应变的问题,以济三煤矿风井为例,通过理论分析,对Z5、Z6孔低压联合注水工业试验,探索了两孔低压联合注水的可行性,并对注水前后Q_下-1、Q_下-3、Q_下-4和Z1孔的水位变化、注水段冲积地层应变状态和井筒井壁应变状态进行了分析。结果表明:Q_下-3、Z1孔水位升高明显,升高幅度分别为3.67 m、4.16 m,Q_下-1、Q_下-4孔水位升高幅度相对较小,为1.03 m、1.77 m,注水结束后,各孔水位下降明显;冲积地层第24、29、32、34层应变与对应Z1孔水位升降具有同步性,第38层应变与对应Q_下-3孔水位变化没有同步性,这与该地层处于冲积层与基岩交界面附近有关;注水对风井井壁垂直应变影响明显,Q_下-3孔水位每抬升1 m,对应风井172 m水平52V-1、53V-1的垂直微应变平均增大15.40和15.23;风井172 m水平垂直应变量与对应Q_下-3孔水位变化量呈线性相关,可为简单判断井壁受力状态提供依据。     

海孜煤矿松散含水层下缩小安全煤岩柱的安全开采机理

以海孜煤矿实际水文地质条件和采矿条件为基础,结合周围条件类似矿井松散含水层下留设防砂安全煤岩柱开采的成功经验,通过对覆岩破坏观测结果和矿压显现规律进行分析总结,讨论了该矿缩小煤岩柱、提高开采上限的安全开采机理。     

深部首采工作面顶底板涌水量预计

在深部工作面受多种含水体影响的情况下,通过对工作面采矿地质条件深入研究,根据综放开采条件下覆岩破坏和底板下"三带"的经验公式,预计了开采对顶底板造成破坏的范围,对各含水层向工作面充水危险进行了分析。参考类似条件工作面出水的实例,最终预计工作面底板将出现小型涌水,工作面实际涌水量符合预计结果。     

深部黏土的工程特性以及在"三下"采煤中的应用

根据土工试验结果，认识到深部饱和黏土处于半固态或硬塑状态，据此，建议允许将埋深大的厚层黏土作为防砂安全煤柱的保护层；认为稳定分布的厚层黏土可有效阻隔上部水体的下泄，验证了分段划分松散层移动角量参数的方法是适当的，建议按液性指数将深厚松散层划分为浅部、深部松散层，并根据实测资料分别得出移动角。     

最佳治水方案的评价及选择

本文运用模糊数学原理,采用“十分内差法”对某矿井多个治水工程方案进行了多因素、多项目二层次综合评判.实现了定量表示各方案的优劣,从而准确地选定了最佳治水方案.     

水体下采煤防水煤岩柱的评价和优化设计

在水体下采煤中,防水煤岩柱是阻隔上覆含水层水泄入工作面的保护体,它的留设尺寸合理与否,关系到煤矿的安全生产及经济效益和国家资源的充分利用.例如:淮北新区第四系松散含水层的防水煤柱压煤量达3.03亿t,每缩小防水煤柱1m,就可多回收水下压煤上百万吨.因此,开展防水煤岩柱的最优化设计方法的研究,其意义十分重大.     

应用离散元法分析采矿引起厚松散层变形的特征

介绍了利用离散元法模拟分析从采集到基岩垮落至厚松散层变形的过程,分析了厚松散层的变形特征与开采充分度、采厚、松散层厚度和松散层岩性等的相关关系。认识到对永久性非充分采动,相关建筑物保护煤柱可适当减小。厚松散层内部移动边界有明显的曲线特征,应选用分段或曲线形式设计建筑物保护煤柱。厚松散层厚度越大则移动角越小,一次采高大则松散层变形量大。     

大埋深高水压裂隙岩体巷道底臌突水试验研究

随着煤炭开采向深部发展,高地压和高水压矿井破碎岩体巷道发生底臌突水灾害越来越多。为进一步研究该类巷道底臌突水机理与特点,笔者运用相似模拟试验和现场巷道底板增压注水试验不同手段综合研究深部巷道底臌突水的临界突变规律。运用相似试验模拟了承压水作用下,巷道底板发生破坏的特征;通过现场注水试验分析巷道底臌量和底板物性变化规律,发现了深部巷道底臌突水的突变性规律。     

应用有限元研究临涣矿区地层非采动变形沉降

在实测地层压缩变形等资料的基础上，应用分析地层固结有限元的剑桥模型，对临涣矿区第四系地层内部非采动变形沉的规律和机理进行了模拟计算研究。通过计算明确认识了临涣矿区松散地层变形沉降可分为２个区：Ⅰ区为第四含水层影响区，Ⅱ区为大气降水影响区。第四含水层头疏降引起地层固结范围为Ⅰ区，而且有向上扩展的趋势。