黄土沟壑区沟谷坡度对采动裂缝发育规律的影响

为了研究黄土沟壑区开采时,沟谷坡度对采动引起的滑动型地裂缝发育规律的影响,以神东矿区采矿地质条件为基础,采用UDEC数值模拟软件分析研究了滑动型地裂缝在不同沟谷坡度情况下的裂缝距、裂缝角和坡度关系,得到了不同沟谷坡度下的滑动型地裂缝的裂缝距和裂缝角。结果表明:在黄土沟壑区开采时,滑动型裂缝的裂缝距和裂缝角与沟谷坡度呈二次多项式关系;随着沟谷坡度的增大,裂缝距先增大后减小,裂缝角先减小后增大;对它们的关系式求极限得滑动型裂缝距和裂缝角达到极值时对应的沟谷坡度;滑动型地裂缝对煤矿安全和生态都会造成一定的危害,针对此问题提出了一些治理措施。     

地表采动裂缝发育与开采条件的关系数值模拟

采用离散元数值计算方法,模拟不同采厚、松散层厚度和采动程度等开采条件下地表裂缝的形成及分布规律.结果表明,煤层采深与采厚之比是地表裂缝产生与否的主要因素;松散层越厚地表产生裂缝可能性越小;开采充分性主要影响地表裂缝的分布位置;采动裂缝往往以裂缝带的形式存在,具有分级特性.研究结论对于地表建筑物保护和土地整治具有一定的参考价值.     

采动覆岩移动规律的相似模拟实验研究

采用相似模拟实验，分析研究了采场上履岩层的“三带”特征及分布规律，确定了离层空间的发展趋势，传播规律，存在范围及形态，以及与工作面推进度的关系，为指导工程实践提供了重要理论依据。     

重复采动地表移动变形规律分析

淮南矿区某矿 11123 工作面位于高潜水位矿区,因重复采动影响地表形成了大面积沉陷水域,给地表移动变形观测站的建立造成较大困难,并且地表移动变形较初采工作面复杂。综合分析了 11123 工作面地表水文环境和地质采矿条件,建立了重复采动条件下工作面地表移动变形观测站。通过全面观测建立了观测站与矿区的相对控制网系统,准确获取了观测站控制点的高程和平面坐标,为后期进行日常观测提供了精准的点位三维信息平差基准。根据日常观测中每一期观测站数据计算了 11123 工作面观测站 3 号倾向观测线的倾斜变形和曲率变形,从而根据两种变形曲线的特征点获取不同时期的拐点位置。并对日常观测中发现的地表采动裂缝进行了 3 个阶段的实测,采用钢尺量距法测量裂缝长度和宽度,通过改进前人采用的石灰浆作为追踪剂,采用石灰喷雾作为追踪剂开挖实测裂缝深度。利用拐点位置动态移动规律验证了地表实际调查裂缝的动态发育规律。研究表明：采用石灰喷雾作为追踪剂实测裂缝深度,可以防止开挖中石灰浆发生渗透造成测量误差大的问题;根据 3 号倾向观测线拐点从最初位于 MS59 点附近逐渐转移到 MS56 点,可知 MS56~MS59 点之间的拉伸变形区逐渐变为压缩变形区,位于先拉伸后压缩变形区间的裂缝也呈现出由产生到发育再到闭合的动态演变过程。     

浅埋厚煤层开采地表导气裂缝分布规律研究

为了确定浅埋厚煤层开采地表漏风范围,基于串草圪旦煤矿6104工作面生产技术条件,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,对浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝及导气裂缝的分布规律进行了研究。研究结果表明：浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝可分为开切眼侧永久裂缝区,以及随工作面推进动态分布的裂缝产生区、裂缝贯通发展区和裂缝闭合区;6104工作面裂缝贯通发展区范围为滞后工作面0～100 m。实测6104工作面导气裂缝分布区滞后工作面0～80 m,且导气能力随裂缝滞后工作面距离的增大而降低。     

采动剧烈垮冒煤巷的支承压力分布规律研究

针对阳煤集团新元公司采动剧烈的垮冒煤巷普遍存在顶板严重下沉、巷帮严重臌帮和巷道底鼓等问题,对煤柱支承压力进行了现场实测和计算机三维数值模拟,分析研究采动剧烈影响下的煤巷支承压力分布规律,得出应力集中系数平均值达3.2及煤巷支承压力的分布范围,从而为采动剧烈垮冒煤巷的支护方案设计提供科学依据。     

前和矿10号煤层上覆岩层采动裂隙分布规律研究

根据矿上资料,结合10号煤层现场条件,通过理论分析的方法,研究了其上覆岩层采动裂隙场的演化规律、分布形态及范围,为上邻近层的采动卸压瓦斯抽采的提供理论基础,对瓦斯抽采钻孔或巷道的布置及参数选择具有重要的指导作用。     

采动地表裂缝发育范围异常扩大成因分析

蔚州矿区单侯煤矿的二采区6208工作面在村庄保护煤柱外进行常规开采过程中,工作面靠近村庄一侧的地面裂缝发育范围出现了异常的扩大,并引起了地表裂缝扩大区的村庄建筑物出现了严重的损坏。通过对地表裂缝发育的位置、延展特征进行的详细分析,结合研究区域地表裂缝规律、开采条件及地层状况等,确定了6208工作面靠近村庄侧的综合裂缝角,采用类比、排除等方法对地面裂缝发育及村庄损害范围扩大的成因进行了深入研究,得出结论：在单侯煤矿6208工作面东北侧为逆断层上盘的断裂带发育区,断层带区域岩层破碎,致使岩层整体硬度降低、结构松散,进而改变了原有的采动影响传播规律,造成了地表裂缝发育及村庄建筑物损坏范围扩大。     

带式输送机平面转弯处压力分布研究

为了改善输送带受力状况,对带式输送机转弯处输送带的压力分布规律进行研究。从散状物料与输送带的相互作用入手,推导出了内抬高角变化下的转弯段物料重力分布系数,建立了平面转弯处输送带压力分布的数学模型,并利用离散元软件EDEM建立模型进行仿真验证。结果表明转弯处输送带压力分布模型计算结果与离散元仿真结果相一致。     

边角煤开采地表下沉规律及参数实测研究

以天能集团新庄煤矿为例,设计了边角煤开采工作面上方观测站,并对实测数据进行了分析,采用中国矿业大学开采损害及防护研究所研制开发的"矿区沉陷预测预报系统"软件进行求参,得出相应的概率积分法参数及在此基础上计算出来的地表移动变形角量参数,对今后边角煤开采的沉陷预计具有一定的指导意义.     

上行开采综采面超前支承压力分布规律实测研究

通过对43上03工作面超前支承压力现场实测,分析了煤壁前方沿走向和倾向压力分布规律,研究认为43上03工作面回采期间巷帮实体煤侧煤层沿走向在工作面前方存在支承压力峰值,而巷帮实体煤侧煤层沿倾向在工作面前方应力峰值并不明显,临近工作面时煤层应力均处于应力降低区。     

坚硬顶板多层煤开采动力灾害治理研究

以鹤岗矿区富力煤矿62184工作面为背景,开展了坚硬顶板多煤层开采动力灾害(矿震和矿震诱发的冲击地压)治理技术研究。根据已发生的多次冲击显现分析了坚硬顶板多层煤开采条件下冲击地压发生原因。根据微地震监测数据确定了对工作面冲击危险产生主要影响的坚硬岩层。提出从降低静载荷、削弱动载荷、增强抗冲能力、完善冲击危险性监测预警4个方面开展针对性的冲击地压综合治理工作,以此为依据制定的冲击地压防治措施在现场施工后起到良好效果。     

帷幕注浆引起主井周围地表变形规律的研究

介绍了某煤矿主井帷幕注浆引起地表形变的监测方法，对监测数据进行了分析和处理，总结了注浆引起地表形变的特征和规律，得出了一些有益的结论。     

基于VRS技术的煤田开采地表沉陷监测研究

为解决煤田开采沉陷监测中水准测量方法全人工作业、工作效率低等问题,并实现矿山测量技术升级,文中提出了在采动波及区外建立拟稳点,以基于VRS技术的拟稳点与监测点间大地高高差代替水准高差方法确定监测点的沉降。通过采用一定施测方法对卫星及其方向、高度角的固化,对影响拟稳点与监测点间高差的卫星信号和CORS信息的误差固化,VRS下相近点大地高高差每千米中误差达到±3.2 mm,满足《煤矿测量规程》[1]对采动地面观测规定的四等水准要求。     

地下开采引起的高压线杆倾斜的定量研究

高压线杆的倾斜，尤其是垂直于高压输电线路方向的倾斜，严重危及高压输电线路的安全．文中通过实地观测与理论分析，总结出地下开采引起的地表倾斜与高压线杆倾斜定量关系的经验公式．使高压输电线路受地下开采影响产生的倾斜，可通过对回采工作面各开采时期地表倾斜的正确预计推导出来，以有效地指导高压线杆的综合治理．     

条带开采下巷道变形的实测研究

条带开采条件下巷道的变形规律非常复杂，其变形规律同非条带开采的巷道有较大的差别。通过某矿一条条带开采巷道的实测及模拟实验结果，采用岩层移动理论——关键层理论及一般矿压理论——项板回转理论等，对其变形进行了分析研究，得到了一些以前未曾揭示的规律，可供类似条件下的巷道支护参考。     

基于粗糙集的分类规则挖掘的研究

为了使粗糙集理论应用于分类规则挖掘更具严密性,能够有效的提高挖掘异常规则的效率和针对性,研究和探讨了数据预处理、多层分类规则挖掘、规则约简等方面的技术和方法,提出了基于粗糙集的异常规则挖掘算法,增量式分类规则挖掘策略和多层次分类规则挖掘策略,并建立了一个完整的基于粗糙集的分类规则挖掘模型。     

岩体结构面几何参数分布规律研究

为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围。通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律。对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2 m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布。     

断层导致工作面出水的规律性认识及模糊预测

根据实测结果分析了断裂构造导致工作面出水的规律性,包括断层与工作面的关系,断层性质和断层条数以及矿压对工作面出水的控制作用。采用模糊数学的模糊聚类方法进行工作面出水的评价和预测,并经开采证实是可行的。