基于交叉点支护设计对井巷支护效果优化

为进一步提升综采工作面生产的安全性,对交叉区段采取特殊的支护进行设计,以西铭矿22407工作面为例在分析其地质、水文、煤层等条件的基础上,对其支护现状进行分析,并从改进交叉区段掘进顺序、交叉点形式以及支护参数三个方面实现对交叉区段的特殊支护,并对最终的支护效果进行验证,取得理想效果.     

高地下水复杂地层盾构隧洞围岩渗透系数及外水荷载的反演分析

引汉济渭二期工程南干线神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞位于高地下水复杂地层中，隧洞开挖后围岩渗流场将发生重分布，因此，准确反演围岩渗透系数和计算衬砌外水荷载是隧洞衬砌结构设计与分析的基础。为此，采用ＡＢＡＱＵＳ对引汉济渭二期工程南干线典型隧洞开挖后围岩的渗流场分布规律进行了反演分析。结果表明:隧洞开挖后洞周5ｍ范围内孔隙水压力的重分布较为明显；当神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞围岩的渗透系数分别为3．0×10－7ｍ／ｓ、4．0×10－7ｍ／ｓ、4．0×10－8ｍ／ｓ时，所得开挖后渗流量与地勘报告提供的涌水量最为接近；作用于神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞衬砌的外水荷载分别为0．071ＭＰａ、0．081ＭＰａ、0．252ＭＰａ。本文研究成果可为引汉济渭二期工程输水隧洞及类似工程的衬砌结构设计提供理论依据。     

基于FLAC3D的破碎围岩巷道支护效果分析

为了解破碎围岩分别采用锚杆支护、锚喷支护以及锚喷+锚索耦合三种支护方式下的支护效果,进而为破碎围岩巷道选择合理的支护方式提供参考。通过借助FLAC^3D软件建立数值模型,分析不同支护条件下的破碎围岩巷道位移量、应力分布以及塑性区的时空演化特征。结果表明,采用锚喷+锚索耦合支护时,可以较好的控制巷道围岩的位移量、减小应力集中效应、缩小塑性区的影响范围。     

高温对煤炭地下气化围岩损伤的影响

煤炭地下气化是煤炭无害化开采技术创新战略方向之一，该技术可以回收老矿井废弃煤炭资源，对传统采煤技术难以开采的煤炭资源进行原位清洁转化。气化过程中燃空区形成带来的结构应力和高温造成的热应力共同作用对岩石造成损伤。以大城勘查区深部煤层为气化对象，得出典型围岩热物性及力学参数随温度变化规律。基于连续损伤力学理论，在平滑Rankine损伤模型的基础上提出高温岩石损伤变量模型，使用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对深部煤层地下气化过程围岩温度、主应力、损伤变量进行模拟研究。结果表明，5种典型岩石的比热容随温度升高整体呈上升趋势，导热系数随温度升高整体呈下降趋势，抗压强度和弹性模量随温度变化规律差别较大。围岩受温度影响范围随气化时间呈指数变化，气化10 d时，温度影响范围仅为3.27 m;气化50 d时，温度影响范围达到5.73 m;气化100 d时，温度影响范围为8.21 m;气化400 d时，温度影响范围达到18.20 m。结合地下气化过程中普遍采用的控制注气点后退气化法，岩石处于高温区的时间在40 d左右，温度场对围岩的影响范围约为4.7 m。燃空区上方及两端均出现损伤...     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

辽宁排山楼金矿区深部成矿预测及靶区验证效果

排山楼金矿床赋存于太古宇建平群大营子组变质岩中,受近东西向东沟—马家荒韧性剪切带控制。矿区主矿体T1、T8及T4受逆冲推覆作用影响,T4矿体位于北侧,T1矿体居中,T8矿体位于南侧。T1、T8及T4矿体在走向及垂向均未尖灭,符合"白云质糜棱岩—矿体—黑云斜长糜棱岩和长英质糜棱岩"矿体围岩岩性序列,认为T1、T8与T4矿体在走向及深部均具有良好的找矿潜力,并对深部进行了成矿预测,圈定靶区2处。通过对靶区BQ2进行验证,探获了矿体,表明排山楼金矿区深部具备良好的找矿前景。     

煤矿深部巷道支护技术研究

本文对煤矿深部开采时的巷道及支护进行设计,为其他相似煤矿的巷道支护设计提供参考。     

破碎围岩大断面切眼变形与控制技术分析

近几年,我国的地理事业发展走向了更高的层次,针对一些高难度的问题分析和课题探究,都在不断的从长远的角度来出发。从目前所掌握的情况来看,破碎围岩大断面切眼变形的问题处理,已经成为了地理事业发展的重要组成部分,对于全局的把控和整体工作的进步,将会产生特别大的作用。为此,应坚持在破碎围岩大断面切眼变形方面,落实科学的控制技术。文章就此展开讨论,并提出合理化建议。     

我国煤矿巷道支护的难题及标准研究

随着我国煤矿开采进入深部开采时代,巷道支护已经成为不可避免的挑战。针对煤矿开采过程中存在的问题,主要分析了高应力巷道、软岩巷道以及冲击地压巷道的支护策略,并分析了这些巷道支护标准。可以为有关技术人员提供参考和指导。     

基于证据权模型的赤峰—呼伦贝尔成矿带找矿预测

赤峰—呼伦贝尔成矿带是大兴安岭南部黄岗梁—甘珠尔庙成矿带的一部分，该区域地质构造复杂，地壳以及岩浆岩活动剧烈，在大兴安岭南部区域矿带中形成了多金属矿产成矿潜力。为寻求研究区找矿突破，解决赤峰—呼伦贝尔成矿带的成矿预测理论以及模型预测不完善的问题，提出了一种基于地理信息系统技术和数据权理论的赤峰—呼伦贝尔成矿带找矿预测模型。首先阐述了该预测模型的构建思路，利用地理信息系统空间分析软件（ArcGIS）对获取的研究区域地层信息、构造信息、岩浆岩信息进行空间分析，形成空间数据库；然后将证据权理论应用于预测模型中，构建了赤峰—呼伦贝尔成矿带成矿预测模型。根据构建的模型，进行了成矿预测，通过将空间数据库中的数据代入预测模型中得到该区域内各证据因子的权重以及概率，进而将该区域按照成矿潜力分成3类靶区。经验证，各靶区找矿潜力较好，证明了预测结果的有效性。所构建的成矿预测模型，对于进一步在赤峰—呼伦贝尔成矿带进行找矿勘探研究与实践具有一定的参考价值。