薄煤层开采对上覆构筑物基础变形影响的数值模拟研究

煤层开采过程中,在煤层顶、底板岩层一定的条件下,煤层的倾角和埋深对地表变形有很大的影响。通过三维有限元数值模拟,研究平缓或缓倾斜煤层、倾斜煤层、急倾斜煤层开采对上覆构筑物基础变形的影响,依据特定构筑物对倾斜变形、水平变形和基础沉降最大值的容许要求,提出安全煤柱（移动角γ、β）的保护范围,为构筑物安全运行和煤矿合理开采提供依据。     

缓倾斜煤层矿井开采系统设计方案的多目标决策

本采用系统工程的多目标决策技术，对缓倾斜煤层矿井开采系统设计方案进行选择和研究。     

缓倾斜,倾斜煤层地质条件的开采工艺性评价

本文从采矿的角度出发,研究了影响开采的重要地质因素及其评价函数,应用模糊数学和灰色系统理论方法,建立了煤层地质条件开采工艺性评价的数学模型,并以一些矿井的煤层块段为实例进行了评判,得出了可比的统一的综合评判指标,为我国缓倾斜、倾斜煤层地质条件对开采的适合程度提供了定量的评价方法。     

冲击地压危险性的集对分析评价模型

针对煤矿冲击地压危险性综合评价指标的不确定性和不相容性,基于集对分析方法,将多个指标合成为一个可反映冲击危险级别的联系度参数,建立了煤矿冲击地压危险性预测评价的集对分析模型.将该模型应用于富力煤矿276工作面和华亭煤矿回风顺槽掘进工作面,选用开采深度、煤层上方坚硬岩层距煤层距离、构造应力集中指数、顶板岩层厚度特征参数、煤的单轴抗压强度和煤的冲击能量指数等6项指标,分别对其冲击危险性进行了预测评价.计算结果与工程实践符合,表明所建立的集对分析模型能够合理评价区域冲击危险等级.     

郭二庄9~#煤带压开采底板突水灰色风险评价

针对郭二庄井田下组9#煤带压开采中存在的底板突水风险影响因素的不确定性,采用灰色风险计算模型和方法,结合井田已有突水、出水点水位标高、矿井最大涌水量及单位涌水量等相关信息统计,构建灰色风险计算模型,对井田受采动影响后煤层底板发生突水风险的概率和风险性变异进行评价。计算结果表明郭二庄井田下组9#煤带压开采存在底板突水风险性大,煤层开采前应慎重作出避让和分区隔离开采、探治结合等有效的补救措施,减少突发水害事故的发生。     

郭二庄9#煤带压开采底板突水灰色风险评价

针对郭二庄井田下组9#煤带压开采中存在的底板突水风险影响因素的不确定性,采用灰色风险计算模型和方法,结合井田已有突水、出水点水位标高、矿井最大涌水量及单位涌水量等相关信息统计,构建灰色风险计算模型,对井田受采动影响后煤层底板发生突水风险的概率和风险性变异进行评价。计算结果表明郭二庄井田下组9#煤带压开采存在底板突水风险性大,煤层开采前应慎重作出避让和分区隔离开采、探治结合等有效的补救措施,减少突发水害事故的发生。     

黄岩汇煤矿瓦斯地质规律及区域预测

在收集整理黄岩汇煤矿地质资料和瓦斯资料的基础上,运用地质构造控制理论,展开井下实测和地质编录,以分析矿区和井田地质构造分布特征,研究地质构造、顶底板岩性、煤层埋藏深度等地质因素对瓦斯赋存的影响,得出了井田内15号煤层瓦斯含量分布规律和构造煤的分布规律;同时,对黄岩汇煤矿15号煤层突出危险性也进行了区域预测．研究表明,煤层埋藏深度是影响黄岩汇煤矿15号煤层瓦斯含量分布的主控因素,其他地质因素仅仅影响煤层瓦斯的局部变化;将埋深大于321m的15号煤层划分为突出危险区,其余的则为非突出危险区．     

“三软”极不稳定煤层综采技术研究

偃龙矿区开采的山西组二．煤层属于“三软”极不稳定煤层,其突出特征为煤层松软、厚度和倾角变化大,顶板及底板松软、破碎,赋存条件复杂,开采极其困难．嵩山煤矿以多项支护技术专利为支撑,采用底板岩巷的“一巷三用”,合理选择高强度轻型放顶煤支掩式液压支架,以及综采防片帮和防冒顶等技术,实施综采机械化开采,实现了“三软”煤层的安全高效开采,取得了显著效果．     

煤田瓦斯涌出与地质因素关系的初步探讨

以苏邦井田几个开采中的矿井瓦斯地质统计资料为依据，对煤体中瓦斯涌出与井田的地质构造、煤层埋藏深度、围岩性质等地质因素之间的关系进行了探讨。     

岱庄煤矿近距离煤层微量元素赋存特征研究

煤矿开采的主要对象是煤层,煤层对比清楚与否,直接影响煤矿安全生产和经济效益.岱庄煤矿3上1、3上及3下煤层相距较近,区分不明显,容易造成采掘巷道串层现象.对岱庄煤矿可采煤层中微量元素赋存特征开展研究,掌握不同煤层中微量元素的赋存状况,可很好地判断岱庄煤矿煤层层位,能有效避免地质构造等因素造成近距离煤层采掘串层现象,对合理设计开采方案和采掘进度有重大意义,从而为岱庄煤矿安全、高效生产提供科学依据和保障.     

特大型矿井持续开采的合理规模分析

基于我国特大型矿井生产现状分析，以济三煤矿为例，针对其煤层地质条件和开采技术条件，运用模糊综合评判方法，对未来10～15a要开采的114个工作面进行开采工艺性综合评价与分类．结合综合评价值和计算机模拟结果，构建了能综合反映“人-机-环境”三因素影响的单产预测新模型，并对114个工作面单产进行了预测．以此为依据，进行了工作面合理配置与矿井生产能力分析．结果表明：济三煤矿合理的生产规模为650万t／a．     

多煤层底板单一含水层矿区突水变权脆弱性评价与应用

针对煤层底板突水脆弱性常权评价中存在的不能反映各主控因素在不同组合变化状态下对底板突水的控制与影响作用,以及我国大范围多煤层底板单一含水层矿区突水的统一规范评价技术难题,以大屯矿区为例,采用基于变权的脆弱性指数法分别对7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水进行了脆弱性评价和分区研究.通过采用对各主采煤层底板突水主控因素的统一归一化,构建相同变权状态向量,划分统一的各主控因素变权区间,确定统一的变权脆弱性指数分区阈值等关键技术,实现了大屯矿区7^#,8^#和21^#煤层底板奥灰突水脆弱性的统一评价与分区,首次对多煤层底板单一含水层类型矿井采用变权理论开展了突水脆弱性评价.本文还从区域大尺度范围,采用基于变权理论的底板突水脆弱性指数法对同一水文地质单元内的大屯矿区进行了统一评价和分区,并与常权脆弱性评价进行了对比.结果表明:基于变权的脆弱性评价能够更真实地反映各主控因素在不同组合状态下对底板突水的动态控制作用和煤层底板突水的复杂非线性动力作用过程.     

基于可能-满意度方法的特大型矿井开采规模研究

特大型矿井持续稳定高效生产的关键技术之一是其开采规模的合理确定．以济三煤矿为例，在分析大量翔实数据的基础上，把可能一满意度方法应用到采矿系统工程之中，从“需要”和“可能”2个角度对济三煤矿开采规模进行了多目标预测．对14个单因素进行可能一满意度分析并对部分因素进行了并合，得出开采规模的总可能一满意度；最后得出济三煤矿合理开采规模及其所依赖的条件．结果表明：济三煤矿要达到1000万t／a的目标，必须提高过断层的速度和最大限度地解放村庄压滞的煤炭．济三煤矿在目前的开采技术条件下，开采规模以600万t／a最为合理，此时可能一满意度为0．93．     

急倾斜煤层可采工艺性评价及应用研究

为了预测急倾斜煤层开采的效果和决策辅助技术，对急倾斜煤层可采工艺性进行综合评价．在急倾斜煤层开采工业性试验及开采实践的经验和统计数据分析的基础上，建立了适合急倾斜煤层地质条件开采工艺性块段评价的层次结构，影响急倾斜煤层开采的复合因素有8个，基元因素13个；运用多指标综合评价方法和模糊数学原理，构造了急倾斜煤层可采工艺性影响因素的评价函数，建立了模糊综合评价模型．用该模型对京煤集团大台煤矿289个工作面进行了评价计算，并且根据工作面块段的评价值对工作面单产进行了预测，结果表明，工作面中1级27个，占9．34％；2级87个，占30．1％；3级112个，占38．75％；4级63个，占21．8％。评价结果与开采结果基本相吻合．     

近距离倾斜薄煤层上行开采可行性分析

为安全有效地进行上行开采,根据华坪县思棉煤矿煤层赋存条件及开采现状,利用理论分析和数值模拟对其进行分析验证,研究其上行开采顶板的围岩运动规律,通过工程实践证明思棉煤矿上行开采经济上合理,技术上可行。     

基于模糊评判-综合赋权的煤层底板突水危险性评价

我国煤矿面临的水害威胁中底板高承压水的突出问题是对煤层安全开采最大的威胁,对煤层底板水害进行准确预测预报具有重要的理论指导意义和实用价值.根据煤层底板突水是受多因素影响并且具有非线性特征的特点,在建立定量与定性指标为一体的煤层底板突水评价指标体系的基础上,将模糊综合评判法和综合赋权法相结合,建立了考虑底板突水复杂的多因素影响的预测评价模型.在评价模型中应用综合赋权法确定指标权重,把主观与客观赋权法有机集成起来.最后,应用该耦合评价模型对河北单侯矿的典型工作面进行了底板水害危险性评价,评价效果较好.为今后煤层底板突水预测评价的研究提供一定的参考依据.     

采煤方法及设备选择决策支持系统的研究

论述了缓倾斜煤层采煤方法选择的评价过程及评价指标，将煤层地质条件评价、可行方案论证、计算机模拟、技术经济分析、模糊评判及多目标评价等方面的内容和方法汇集成完整的数据库、模型库和方法库，建立了具有良好用户界面的缓倾斜煤层采煤方法及设备选择决策支持系统．该系统已在实践中应用．     

应用等性块段指数法划分仁村东部井田勘查类型

运用等性块段指数法对仁村东部井田进行了构造等性块段和煤层等性块段的划分,对等性块段进行了指数赋值.在划分的等性块段基础上,对井田内构造的复杂程度和煤层的稳定性进行了定量化表述,定量化地划分了井田内构造的复杂程度为中等,煤层的稳定性程度为较稳定,勘查类型为二类二型,避免了定性划分勘查类型错定的问题,为合理布置勘查网度提供了保障.     

突水系数法在煤矿深部开采中的应用

结合目前的采煤实践,设想了突水系数公式的发展趋势。通过磁西一号井田实例,证实了突水系数法在预测开采深部煤层突水危险性评价中的局限性。表明在深部煤层突水危险性评价应用时,其它方法作为突水系数法的补充,可为含水层富水性较弱而突水系数较大的深部开采底板突水安全评价提供参考依据。     

矿井物探技术在突水预测中的应用

矿井地质安全保障就是在综合地质分析的基础上,使用物探技术及装备对煤矿采区、综采工作面和掘进前方地质条件进行综合勘探和评价,快速准确查明影响开采的各种地质异常,为矿井防治水工作提供技术保障。本文简要介绍了我国煤矿生产的发展趋势,说明地质构造及煤层顶、底板水问题是当前煤矿深部开采中所面临的主要地质问题。综合论述了煤矿深部开采中所用矿井物探技术的发展现状,介绍了矿井直流电法、矿井瞬变电磁法及无线电磁波透视法等勘探技术的应用情况,并提出了综合地球物理勘探技术在煤矿开采中的发展趋势。