浅埋深长壁工作面覆岩破断特征相似模拟

利用相似模拟实验方法,研究了浅埋深长壁工作面覆岩破断特征,掌握了浅埋煤层长壁开采覆岩破断过程中的关键特征点。并结合现场矿压实测,掌握了工作面来压与上覆岩层裂隙发展之间的规律。研究分析表明：浅埋深长壁工作面覆岩破断的关键特征点分别是直接顶破断、基本顶初次破断、基本顶周期性破断、裂隙带初次导通地表、裂隙带周期性导通地表。裂隙带导通地表（即基岩层周期性全部破断）与基本顶破断的周期性发生是浅埋深长壁开采条件下工作面顶板来压存在大小周期的主要原因。浅埋深长壁工作面开采过程中,基本顶的断裂极易引发裂隙带导通地表。因此,在工作面来压期间,要适当加快工作面推进速度,避免发生压架事故。     

采场覆岩“宏观-大-小”结构及其失稳致灾机理

针对薄基岩工作面易发生顶板整体切落压架事故问题,采用理论分析和数值模拟对一般工作面和薄基岩工作面采场覆岩结构失稳致灾机理进行对比研究。建立采场覆岩"宏观-大-小"结构力学模型,确定不同覆岩结构失稳支架临界工作阻力,分析了关键层上覆载荷对关键层破断形式和破断块体稳定性的影响,并通过UDEC数值模拟软件对典型工程地质条件下采场覆岩结构及应力场演化特征进行了模拟验证。研究结果表明:(1)一般工作面回采后,采场覆岩中会自下而上依次形成"支架-围岩"小结构、"砌体梁"大结构、"压力拱"宏观结构,小结构的稳定性取决于大结构的稳定性,而大结构的稳定性又取决于宏观结构的稳定性;(2)在宏观结构的保护作用下,关键层上覆载荷较小,关键层破断岩块容易形成"砌体梁"平衡结构,作用在支架上的力较小,工作面矿压显现缓和;(3)随着关键层上覆载荷增大,关键层破断步距减小,破断形式由弯拉破断转变为剪切破断;(4)当关键层破断岩块上覆载荷过大,大结构发生失稳,关键层自重及其上覆载荷经垮落带岩层作用在采场支架上,导致小结构失稳,发生压架事故;(5)薄基岩工作面采场覆岩中无法形成宏观结构,上覆岩层在承压含水层水压力及自重作...     

3109综采面覆岩垮落、裂隙带模拟与结果分析

工作面开挖后,上覆岩层将发生破断及垮落.为获得3109综采工作面覆岩垮落、裂隙带高度,本文采用相似模拟方法试验了工作面开采过程中覆岩破断演化过程.结果表明:直接顶的初次破断是垮落带发育的主要原因,而老顶的第一次周期来压则造成垮落带再次发育,裂隙带高度在老顶初次破断前发育较为缓慢,而在老顶发生破断后快速增加,并最终逐渐趋于稳定,3109工作面垮落带发育高度约12.2 m,裂隙带高度约33.0 m.     

工作面过空巷基本顶超前破断压架机理及控制技术研究

基本顶超前破断及压架研究对工作面过空巷、进入回撤通道安全保障有重要意义。通过相似模拟得到了工作面过大断面空巷基本顶超前破断前后覆岩破断特征、围岩应力及支架载荷。研究表明:在基于圣华煤业复采工作面围岩条件的相似模拟实验中,工作面通过12 m宽不支护空巷时,基本顶会发生超前破断。导致基本顶上方亚关键层随基本顶破断、滑落,支架上载荷由4 000 kN激增到12 500 kN再到16 200 kN,支承应力升高并前移。从理论上研究了超前程度、围岩条件、开采技术对破断后基本顶稳定性的影响,结果表明:随超前破断距离增大,阻止关键块所需阻力成倍增加;随自由空间高度的增加、块度的增加,基本顶结构稳定性降低;亚关键层破断会导致所需支架阻力激增,单从提高支架阻力来维持超前破断后基本顶结构稳定性不可行,应当从防止基本顶超前破断来预防切顶压架事故。提出了针对此类工作面的控制技术,现场应用效果明显。     

综放工作面煤柱尺寸对顶板破断结构及裂隙发育的影响规律

煤层开采后基本顶破断结构直接影响上覆岩层裂隙区的范围和发育程度,运用理论分析和数值模拟相结合的方法,对不同煤柱条件下基本顶破断结构以及由此带来的顶板裂隙发育区演化规律进行了研究。上工作面侧向破断 “三铰拱”结构使下工作面基本顶破断由固支悬臂梁结构变为铰支结构,煤柱两侧形成不对称裂隙发育区。研究结果表明：中小煤柱时,岩块铰接回转,岩块长度大于基本顶悬臂极限断裂长度且随煤柱尺寸增加逐渐增加,裂隙发育区范围随之增加;大煤柱时,下工作面基本顶破断超出上工作面侧向结构影响范围外,岩块长度不变。回转角度由岩块长度和下沉量共同决定,并通过理论分析得到了相应的计算公式。     

浅埋厚煤层综采强矿压显现机理及协同控制

为实现西部矿区浅埋厚煤层安全开采,建立采场数值模拟模型研究开采应力分布和覆岩破断结构特征,采用理论分析得到支架载荷和合理架型,提出顶板协同控制技术。研究结果表明:基本顶初次破断形成砌体梁结构,由于采空空间大,破断岩块下沉中结构活化易失稳,发生强矿压事故;提出支架优选、超前预警、超前疏放水、工作面调斜和控制回采速度等协同控制技术,现场实测发现ZY10800/28/63掩护式液压支架支撑稳定,能够较好适应开采条件。     

基于能量计算的预掘回撤通道顶板下沉量分析

采用预掘回撤通道技术的综采工作面在末采阶段易发生顶板大变形而引发压架事故。本文基于工作面贯通后的3种基本顶破坏形式,建立了不同的回撤通道顶板力学模型,通过分析顶板变形过程中的能量释放与做功过程,求得不同基本顶破坏形式下的回撤通道直接顶下沉量。结合张家峁煤矿N14201工作面回撤通道顶板大变形案例,分析了不同顶板力学模型的影响因素,发现基本顶破断位置、关键块及其上覆岩层厚度、关键块回转角和支护强度对回撤通道顶板下沉量影响显著,确定了张家峁煤矿N14201工作面发生压架事故的原因,即基本顶在保护煤柱上方4～6 m范围内破断以及上部3^-1煤层开采导致主关键层破断失稳。     

浅埋薄基岩高强度开采工作面初次来压基本顶结构稳定性研究

为了更合理地进行浅埋采场围岩控制设计,针对工作面出现的顶板沿煤壁大范围切落压架等异常矿压现象,对其发生机理进行了理论分析,得到载荷层厚度、采高、工作面长度的增加导致基本顶破断岩块的高长比增大;由最小势能原理得到了基本顶岩块发生回转失稳的极限位置,由于破断岩块的高长比增加,岩块回转过程中水平挤压力变化曲线斜率减小,而铰接面高度变化曲线斜率增大,铰接结构达到极限平衡位置所需回转的角度增大,导致基本顶结构不容易出现回转失稳,而极易发生滑落失稳。根据浅埋高强度采场顶板结构所特有的失稳形式,提出了确定支架合理工作阻力的动载荷法,并对乌兰木伦井田31402工作面初次来压进行了分析。     

准东巨厚煤层分层开采覆岩移动规律相似模拟试验

针对新疆准东大井矿区二号井B1煤层赋存地质特征,运用关键层理论对其覆岩结构进行判断分析,采用试验研究的方法建立相似模拟试验模型,研究巨厚煤层分层开采过程中覆岩破断、沉降规律。试验结果表明:巨厚煤层分层开采覆岩破坏高度达到221.24m,其中跨落带98.3m,裂隙带138.2m;基本顶及各亚关键层破断失稳后急剧下沉,随工作面的推进不断被压实、岩层间离层(横向裂隙)逐渐闭合,形成具有一定承载能力的"铰接结构",当第三分层回采完毕,主关键层下部与下位岩层的离层空间达到最大。     

浅埋薄基岩工作面水砂溃涌通道形成机理

为了研究浅埋薄基岩工作面溃水溃砂致灾原因,采用现场实测、理论分析、相似模拟等方法研究了工作面切顶压架导致基岩裂隙导通工作面与含水松散层的发生机理。建立了覆岩组合承载结构模型,论证了"主控层-软弱层"组合承载结构模型在神东矿区浅埋薄基岩工作面覆岩破断过程中的适用性与合理性,通过组合承载结构模型对神东矿区浅埋薄基岩工作面覆岩组合结构稳定性进行了分析并推导了覆岩组合结构滑落失稳判据,揭示了冲击荷载形成条件并给出了最大冲击荷载计算方法。利用相似材料模拟实验开展了基载比分别为0.625,0.750,0.875,1.125四种工况的相似模拟实验,研究不同"基载比"条件下覆岩结构破坏规律,实验结果表明基载比对主控岩层破断步距的影响方面:初次来压前4类工况中直接顶均发生初次破断冒落,当基载比为0.875～1.150时,直接顶初垮步距及冒落厚度增幅减小;当基载比为0.750～1.125时,初次来压步距呈现增大趋势,直接顶冒落厚度呈现减小趋势;当基载比由0.625增加至1.125过程中周期来压步距呈现明显整体增大的趋势,周期来压相对于初次来压冒落岩层厚度明显减小。基载比对覆岩结构形态的影响方面:当基载比&...     

凤凰山铜矿浮选过程的节能降耗实践

随着凤凰山铜矿开采年限的延长，井一供矿不足的问题日益突出，导致选矿长期负荷不足，能耗过高，为此，对浮选工序的设备配置进行了改造，改造后不仅简化了生产过程，而且年 ８４万ｋＷ．ｈ，年创综合经济效益３５万元以上。     

近年浮选进展

通过浮选相关文献量的分布比较,从数量上描绘了浮选近5年的发展的概貌。重点评述了浮选以下几方面的发展：浮选设备（浮选机、浮选柱和磁力浮选设备）、浮选新药剂（捕收剂、起泡剂和调整剂）、泡沫中分选（粗粒浮选新方法）、载体浮选、无捕收剂浮选、物理作用（外加电场、磁化、超声波等）与浮选、生物浮选（生物捕收剂和调整剂）、浮选泡沫图象、硫化矿和铝土矿浮选等。此外,简述了国内近年浮选工业实践的进展。     

中国非金属矿物材料进展

从纳米非金属矿物材料、石油天然气开发用非金属矿物材料、环境非金属矿物材料以及功能非金属矿物材料等方面评述了中国近几年非金属矿物材料最新研究进展,展望了非金属矿物材料发展趋势。     

Rare Earth Application in Steel in China

<正>China has rich rare earth resources.Output of rare earth and steel in China ranks the top first in the world.However,there is still certain distance between the steel produced in China and developed countries from the point of varieties and quality.China still has to import some types of steel.Improving the quality should be emphasiZed in future development of steel industry in China.Rare earth can be used to upgrade traditional steel     

基于Whittle软件的露天矿境界优化在西藏某矿的应用

露天矿开采设计中一个很重要的环节就是境界优化,其目的是为矿山下一步开采矿设计和开拓提供参考和决策依据,同时能最大化的综合利用现有资源,将企业利益最大化,实现企业长期战略性规划。结合实例详细介绍利用Whittle软件进行动态综合的露天境界优化的过程,并通过对一系列优化结果的分析,结合净现值(NVP)最大这一原则选择出最优的露天境界,进而设计出最终的露天境界。     

煤田测井在新疆金三角东部井田勘探中的应用

煤田地球物理测井是煤田地质勘探中不可或缺的重要勘探手段。本文就综合利用测井资料对地层划分、煤层对比等相关问题进行了阐述。     

煤中金的地球化学研究进展

对煤中金的国内外研究现状进行了综述,详细讨论了煤中金的分布规律、赋存状态与富集成因。世界范围内绝大多数煤中金的丰度较低,只有局部煤中金的含量异常,特别是在周围有金矿点或富金岩层的煤层中才有富金可能。含有较多金矿点的黔西南区煤中金的平均含量要明显高于黔北煤,具有成矿潜力。低温热液成因的硫化物（主要是黄铁矿）、石英和方解石脉可能是金的主要载体,腐植酸与黏土矿物的吸附也是煤中金的重要赋存方式。对任一金矿床来说,可能由多种地质因素引起金的富集沉淀,其中有机质、低温热液作用、纳米金的气相迁移以及矿物表面特性可能是煤中金富集的主要因素。     

砂类土层钻孔灌注桩施工中泥浆的运用

介绍了砂类土层中进行泥浆护壁钻孔灌注桩施工时，采用施工场区临近地层黄土注入孔内直接造浆成孔的实践经验和施工效果。     

大地电磁测深法在沧州某小区地热勘察中的应用

该文以河北沧州某小区的地热勘探为例,论述了MT大地电磁方法在地热勘查中的应用。通过该区大地电磁测深勘探工作,查明了区内的断裂破碎带并确定了含水性,结论和后期钻探结果吻合。说明MT大地电磁法在探测具有电磁性差异的介质方面,具有良好的效果,是寻找深部构造水的一种比较好的勘探方法。