近距离顶板灰岩富水性探测与突水危险性研究

针对某矿1102工作面近距离顶板灰岩含水层是否具有突水危险性,采用瞬变电磁探测和UDEC数值模拟的方法,就顶板灰岩富水性分区及覆岩结构稳定性、导水裂隙发育特征进行了深入研究。研究结果表明:1顶板灰岩含水层有2处含水较强区,1处含水中等区,2处含水中等偏弱区。21煤上覆岩层裂隙发育集中在采空区后方、前方煤壁处及工作面中部离层区。裂隙发育高度随采空区跨度增加而增大,两者呈非线性关系。开挖40~120 m时,裂隙发育高度突增;开挖70 m、裂隙高度为22 m时发展至灰岩含水层。315 m厚砂岩充当了隔水层,工作面突水危险性较小。4采用新型化学注浆堵水材料——改性脲醛树脂,成功进行了工作面防治水试验,效果显著。     

倾斜煤层沿空异形巷道煤柱宽度与围岩控制研究

为了探究倾斜煤层沿空掘巷留窄煤柱的合理宽度,采用传统矿压"内外应力场"理论和偏应力第二不变量表征特性对不同宽度煤柱影响下巷道围岩破碎机理与控制展开研究。通过建立沿空斜顶巷道力学模型,推导出倾斜煤层"内应力场"影响范围为12.2～12.8 m。与水平煤层不同,倾斜煤层巷道顶板围岩在一定深度开始受到其相邻采空区应力影响,引起偏应力值再次攀升,计算应力波动值结合巷道围岩位移变化情况,最终确定合理窄煤柱宽度为10 m。异形巷道断面特征导致围岩应力分布和破碎呈现不对称性,继而提出顶板预应力锚杆+高强度单体锚索+桁架锚索支护耦合作用下的非对称围岩控制技术,最后经50 m试验段作为工程检验,成功应用于工程现场。     

顶板淋水对巷道围岩变形破坏的影响及防治

基于某矿8203工作面5203回风平巷受顶板淋水的影响,致使顶板发生垮落,围岩变形破坏严重,难以实现该巷道的维护。运用理论分析、数值模拟和现场监测等方法,研究分析了巷道顶板在淋水条件下的围岩力学性质、塑性区扩展、巷道围岩应力和位移的变化规律。结果表明,顶板淋水会使围岩强度降低,变形量增加,顶板支护越困难。针对以上支护难题,提出了锚网索联合支护-新型防水锚固剂-注浆法等支护手段,并成功应用于5203回风平巷的维护。     

煤柱影响下保护层开采的消突范围划分及效果评价

以某矿保护层开采为实例,根据C5、C12保护层与被保护层C8煤层的位置关系及巷道布置情况,提出了以残余瓦斯含量和钻屑指标K1值2个指标对保护范围进行考察。从最大保护垂距、走向、倾向3个方面对保护范围分析得出:走向卸压角为60°;C5对C8倾斜上下卸压角分别为70°和77°,C12对C8倾斜上下卸压角分别为69°和90°。运用FLAC3D软件对C12煤层留设的2#和12#上山煤柱影响范围进行模拟,模拟结果表明煤柱影响存在扩界效应。根据卸压角对煤柱扩界区域进行确定,在此基础上对1801和1802工作面进行区域划分。同时采取有效防突和效果检验措施,区域瓦斯抽放率达到了30%以上,预测及效检指标均不超限,实现了安全回采。     

基于层次分析法的瓦斯压力测定影响因素评价研究

根据层次分析法原理,结合瓦斯压力测定影响因素进行了定量化研究,并建立了评价模型。通过评价模型分析计算,得出影响瓦斯压力测定的主要影响因素:操作规范、人为干预、专业队伍建设。结合现场实例分析,该评价模型与实际结果相符,对开展瓦斯压力测定工作具有指导意义。     

基于事故树理论的露天矿山边坡失稳分析

为了对露天矿山边坡失稳事故风险进行科学合理的定量定性评价,在分析和归纳影响露天矿山边坡失稳因素的基础上,根据事故树构造原理建立了露天矿山边坡失稳的事故树模型。通过计算事故树的最小割集、最小径集、结构重要度,得出影响露天矿山边坡失稳的关键因素:弱面存在、区域地质构造复杂、地下水作用、违规开采、管理与制度建设等,并据此提出针对性防治措施,对防治露天边坡失稳具有重要的指导意义。     

事故树分析法在露天矿山汽车运输安全中的应用

基于事故致因理论的4M要素,综合分析了影响露天矿汽车运输安全的各种因素,利用FTA(事故树分析法)对露天矿山汽车运输系统进行分析,得到最小割集和基本事件的结构重要度,确定了影响露天矿山汽车运输安全的前4种因素,并提出了相应的安全措施,对降低露天矿山汽车运输事故有重要意义。     

近距离煤层联合开采工作面合理错距研究

为确定近距离煤层联合开采合理错距,以某矿近距离工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟进行研究。研究表明:运用稳压区与减压区理论对联合开采合理错距进行计算,得出合理错距分别为38.9-43.9 m、21.9-33.9 m。采用FLAC3D数值模拟分析了垂直应力及位移演化特征、应力参数变化特征,得出合理错距为40 m,31118工作面超前122210工作面联合开采。