孤岛工作面开采动压危险区的矿震层析成像技术研究

论文针对鲍店矿103上02工作面厚硬岩层下孤岛开采存在的较高动压危险性,分析了该孤岛工作面厚硬覆岩结构特征,在应力与P波波速的试验关系模型基础上,建立了基于矿震层析成像探测的孤岛面动压危险性评价技术,构建了矿震层析成像探测动压危险的技术指标与判别准则,最后开展了现场应用。研究表明,103上02工作面为一非对称"T"型孤岛覆岩结构,长臂侧在工作面开采后会出现大尺度覆岩破断运动,动压危险性较高。通过103上02工作面开采过程中的矿震层析成像探测实践,该技术能够对孤岛面开采覆岩运动特征、动压危险性与危险区域做出有效、动态评价,强矿震活动的预警准确率较高。     

厚硬岩层下孤岛工作面开采“T”型覆岩结构与动压演化特征

为研究厚硬岩层下孤岛工作面开采对强矿震或冲击矿压的影响,理论分析鲍店矿103上05孤岛工作面厚硬覆岩空间结构及其破断运动对矿震活动的影响,并对孤岛面开采的冲击矿压危险性进行了动态评价。研究表明:103上05工作面在竖向剖面上为一非对称"T"型孤岛覆岩结构,其长臂侧易出现关键层大尺度破断运动,诱发强矿震与冲击矿压的危险性较高;在水平层面上亚关键层破断形成"O"型断裂结构,巨厚主关键层则以大尺度"OX"模式分层破断。各级关键层的逐级破断与运动是矿震活动的主要动力源。根据微震实测,矿震活动多集中在"T"型结构长臂侧,尤其是能量大于105J的强矿震主要出现在103上06采空区与103上05工作面巨厚主关键层中,并表现出很高的S,P波能量比。通过波速梯度异常区的动态反演,对"T"型孤岛面覆岩运动的动压危险性进行评价,效果良好。同时,分别进行煤层静载预卸压与低位顶板走向步距式超前预裂,降低了强矿震活动对煤体的冲击扰动效应。     

基于震动波CT探测技术的冲击危险预测

为探究三河尖煤矿冲击矿压显现机理和大范围探测工作面围岩应力状态,采用震动波CT探测技术进行了区域应力场反演,构建了冲击危险性技术指标,对冲击危险区域进行了预测。研究结果表明:震动波波速和应力场呈正相关关系,9煤层工作面临近7煤上山保护煤柱侧出现高波速和高波速梯度异常区,与"1.30"冲击显现区基本吻合;震动波CT技术能够实现大范围煤岩体应力探测,动态评价冲击危险区域,进而采取针对性卸压解危措施。     

工作面强矿震事件的震动波CT时空预测技术

以某矿3307工作面回采期间的微震监测为基础,统计分析微震事件的震源能量和震动频次,并结合震动波CT技术动态预测强矿震事件。研究结果表明:利用震动波CT技术,反演得出煤层和顶底板切片波速异常系数An和波速梯度变化系数VG等值线云图,确定高波速正异常和高波速梯度异常区域,可从空间上划分出强冲击危险区域;分析微震事件的时间分布表,探讨每日震动总能量/频次与强矿震事件的耦合规律,结合波速异常系数An和波速梯度变化系数VG等值线云图,可从时间上确定冲击危险期;对比现场实测数据,在空间上和时间上均验证了预测结果的有效性。     

孤岛面掘进强矿震异常区震动波CT及应用

针对山东滕州朝阳煤矿3112孤岛工作面掘进期间面临的强矿震威胁,建立了基于震动波CT的矿震异常区评价方法,并给出了判别标准。研究表明:3112孤岛工作面切眼附近出现波速异常显现,为后期的高能量矿震多发区,冲击危险程度较高。     

基于动静载冲击地压危险叠加的综合预警方法

冲击地压是在煤岩体内动静载叠加下超过其极限应力条件下诱发产生的,因此综合评价研究区域内动静载水平可高效评估其冲击危险程度。本文研究了矿震震动波传播过程中能量衰减特性,特别讨论了由大尺度破断引起的强矿震衰减特征,提出了以实时微震监测数据为基础的震动效应指数(SEI),用于定量评价矿震事件群对工作面附近煤岩体引起的动载扰动程度;将震动效应指数与震动波波速层析成像技术结合,基于动静载叠加原理建立了冲击危险性的综合预警方法及指标CAI。徐庄煤矿7197工作面工程应用表明:1)震动波波速层析成像结果可较准确评价由构造应力异常和工作面结构引起的静载应力集中,难以有效评估由动载引起的冲击危险性升高;2)震动效应指数描述了工作面回风巷侧和断层区域动载扰动引起冲击危险上升;3)综合预警指数CAI所反映的较高冲击危险性区域与强矿震分布及矿震活动集聚区域有较高程度吻合,验证了CAI评价指标的可靠性。论文研究可为冲击地压灾害监测预警提供依据及参考。     

解放层下深部复杂构造区震动波CT及时序预警技术研究

针对徐庄煤矿保护层开采下复杂地质构造区8331工作面回采时存在的高应力危险,通过震动波波速CT成像技术和冲击变形能时空短临监测技术,分析了保护层开采下复杂地质构造区工作面开采的矿震活动规律,建立了震动波CT成像探测的保护层开采下复杂地质构造区工作面回采期间的冲击危险性评价技术和冲击变形能监测预警指标,并指导完成现场实践。研究表明,上方保护层的开采降低了8331工作面的应力水平,但回采至断层构造区时,矿震活动仍然频繁,动压显现强烈。震动波CT成像探测技术和冲击变形能时空短临监测技术组合使用,能对8331工作面回采期间的高应力冲击危险区域及其冲击危险程度做出实时、定量评价和体现震源的时序变化趋势,对于大能量事件和能量事件密集区的监测预警效果较好。     

孤岛工作面矿震活动规律分析

针对鲍店煤矿103上02工作面(孤岛工作面)依据微震监测系统所监测到的矿震活动,分析开采期间微震事件的时空分布规律。研究认为,震动频次随日推进速度和开采强度的变化而变化,变化趋势基本上一致;基本顶的周期性垮落和巨厚红层结构运动是强矿震事件发生的主要原因。     

基于槽波波速层析成像的爆破卸压效果评价方法

工作面上覆采空区遗留煤柱造成的应力异常,给煤矿开采带来极大安全隐患,爆破是消除煤柱应力集中的常用办法,但是缺少对爆破效果进行评价的技术。分析了槽波波速与应力之间的定性关系,上覆煤柱爆破前后进行2次槽波波速层析成像,并计算2次槽波波速差值,对工作面上覆煤柱爆破卸压效果进行评价。将槽波波速成像结果与数值模拟、矿压监测结果以及回采实际情况进行了对比分析。结果表明:工作面内槽波波速与围岩应力状态具有良好的相关性;槽波波速能够有效地反映工作面内应力分布及转移情况,合理评价煤柱爆破卸压效果。     

某矿上覆采空区条件下矿震发生规律

分析了某矿103下04工作面矿震发生的影响因素,认为岩性条件、开采深度及地质构造是工作面矿震发生的主要影响因素。通过对103下04工作面回采期间矿震事件进行统计,分析了矿震发生的时空关系、矿震发生的频率和次数与工作面推进速度的关系、矿震事件空间演化规律,并进一步分析了该矿上覆采空区条件下的矿震发生规律,即强矿震事件范围"窄"、回采空间矿震显现"弱"。     

分层速度和平均速度时深转换运用比较

地震勘探中用地层速度和旅行时间来进行时深转换获得目的层的埋藏深度。其中速度的选定是关键,根据实际地质情况选取不同的速度计算方式往往计算的结果有所偏差。该文拟就分层速度和平均速度在实际地震勘探中的运用情况进行比较,浅议如何根据实际需要优先选取层速度或者平均速度。     

关于沃洛宁矿井通风基础理论问题的剖析

从沃洛宁的紊流微分方程的表达、紊流微分方程的求解和他的巷道中风流速度分布函数应用的评价等三个方面，对沃洛宁１９５１年创立的矿井通风基础理论的错误进行了全面的剖析。     

预热催化氧化反应器导流系统的数值模拟与优化

针对反应室入口截面的气体速度分布均匀性对预热催化氧化反应器的氧化效率和运行稳定性的影响,利用CFD软件对预热催化氧化反应器反应室入口的导流分配系统进行模拟计算,确定了扩张段的最佳导流分配方案。结果表明：未加导流板时的原模型在反应室入口处,速度呈现出周围低、中间高的趋势,速度梯度比较大,反应室氧化床入口截面的速度分布不均匀性系数为0.8左右;布置了水平导流板之后,反应室纵向速度分布略微改善,反应室入口处截面的速度分布不均匀性系数降低到0.5左右;增加垂直导流板改装成网格状导流板后,反应室入口处整个截面的速度分布均匀性明显提高,不均匀性系数降低到0.2左右。     

大颗粒物料在垂直管道内最小输送速度的试验研究

在大颗粒物料垂直管道上向输送系统的设计中，准确地确定被输送固液混合物的最小输送呜呼节约能耗均有重要意义。本文提出了一的的试验方法，可测定颗粒在垂直上的输送管道的浮游速度。利用测定的浮游速度来确定大颗粒在生趣管道内的最小输送速度，并总结了在一定颗粒粒级和体积浓度范围的经验计算公式，该方法也可广泛地应用于确定其它大颗粒物了小输送速度。     

对提升速度效率与最大速度的分析研究

从理论上分析了影响整个提升设备效率的几个因素 ,并着重介绍了提升速度效率的提高对提高整个提升设备效率的重要性 ,详细分析运动参数对提升速度效率的影响及提升最大速度的优化取值范围 ,为矿井初步设计提供一定参考依据     

球磨机钢球抛落运动中的第四种最优转速率研究

球磨机钢球抛落运动中落点的径向动能起主要碎磨作用,已经在文献中详加论证。进一步研究证明:抛落钢球落点的切向磨剥作用并非由切向分速度(绝对速度)直接来完成,而是决定于它相对于圆运动钢球的相对速度。这个相对速度形成的动能与径向分速度形成的动能之和才是真实的磨矿总动能,它比传统意义上的总动能大得多。由这样的总动能最大值求出对应的转速率才是真实的最优转速率。笔者把研究的重点落实在抛落钢球落点的切向分速度和它相对于圆运动钢球的相对速度的分析上,并以特定球磨机为例,重点阐明了一种优化的计算方法。     

地下装载机最高车速的确定

地下装载机在水平路面行驶时,实际最高车连同理论确定的最高车速相差很大,本文根据地下装载机驱动力一行驶阻力的平衡关系及试验数据,分析了产生差异的原因,并提出新的确定最高车速方法。     

煤炭堆场起尘影响因素研究

通过一系列试验研究,监测分析了风速、含水率、煤堆高度、装卸方式等因素对露天煤炭堆场起尘的影响,结果表明当风速为2～3m/s,煤堆表面的含水率在6%～8%,煤堆高度在14m以下时,同时控制装卸作业落差,并对重点部位进行喷水抑尘,可有效控制煤炭颗粒起尘。     

供水管井进水流速的定义及其计算(下)

供水管井进水流速的计算及确定 ,对正确进行管井设计具有非常重要的意义。该文从理论上探讨了供水管井进水流速的定义及其计算 ,通过对我国大量管井的调查和复核计算 ,论证了符合我国实际情况的允许井壁进水流速计算公式和允许过滤管进水流速     

供水管井进水流速的定义及其计算(上)

供水管井进水流速的计算及确定 ,对正确进行管井设计具有非常重要的意义。该文从理论上探讨了供水管井进水流速的定义及其计算 ,通过对我国大量管井的调查和复核计算 ,论证了符合我国实际情况的允许井壁进水流速计算公式和允许过滤管进水流速。