应力控制法维护巷道的数值模拟研究

从岩石的全应力－应变曲线出发，建立了描述围岩变形破坏的弹塑性本构方程。应用编制的有限元程序计算分析了应力控制法维护巷道的机制，考察了弱化带布置方式和弱化带有关参数对巷道维护效果的影响。计算结果表明，局部弱化围岩后，巷道应力集中区转向围岩深部，稳定性大大提高；弱化带的布置方式及参数必须根据巷道围岩条件及所处的应力环境分析确定。本程序曾用于淮北芦岭６００ｍ软岩巷道爆破卸压试验的数值分析，所得结果与井下实测结果吻合。     

上覆岩层冒落带和裂隙带高度的确定

通过观测枣庄、淮南、开滦、峰峰、大屯、大同等矿区,开展了覆岩破坏特征的研究,得出了煤层覆岩的破坏范围形态,以及冒落带和裂隙带高度的计算公式,准确确定冒落带和裂隙带范围,为煤层开采、顶板管理奠定基础。     

再论采场“三带”的划分方法及工程应用

为解决现有导水裂隙带发育高度确定方法存在的不足展开了研究,研究基于采场覆岩“三带”的划分展开。采用相似模拟实验、理论分析及现场验证等方法和手段,通过理论分析并结合相似模拟实验发现,一次采出煤层厚度、工作面开采范围、覆岩残余碎胀系数、关键层与煤层之间的距离以及关键层自身的运动特点均是影响采场覆岩“三带”分布的影响因素。在此基础上,提出了基于关键层稳定及断裂后运动特点的采场覆岩“三带”划分的新方法及其适用条件。应用所提方法对祁东煤矿7₁30工作面、6₁30工作面、7₁21工作面、补连塔煤矿41301工作面、潞安煤矿6206工作面实际地质与开采情况进行划分结果的验证,结果表明,新方法更接近实测数据。     

论马兰矿煤层开采"三带"发育高度研究

阐述了在西山矿区进行“三带”研究的必要性,分析了煤层采空后“三带”的发育高度,并提出了“三带”发育研究的具体方法。对煤矿开采防治水具有现实意义。     

近距离煤层上行开采可行性探讨

该文分析了太平煤矿15煤层的赋存情况,对受16上煤和17煤层开采影响的15煤层上行开采可行性进行了分析论证。     

应用区域地球物理资料探讨大别山地区地质构造

大别山地区是一地球物理场变异带,大别隆起的北界是桐柏—晓天断裂系,南界是桐柏—浠水断裂系,东界是郯庐断裂系,三个壳型断裂所围截的“V”形三角地块呈—北厚南薄的楔形变质地块,楔于东秦岭褶皱带中。区内主要金银多金属矿产,受桐柏—晓天断裂系和桐柏—浠水断裂系的控制,桐柏—大悟—圻春为—含金聚矿构造带。     

高应力半煤岩异形巷道围岩松动圈测试

采用智能松动圈测试仪和矿用钻孔窥视仪对巷道围岩的损伤与变形状况进行了测试分析。测试结果表明,测试巷道围岩的松动圈深度约为2.6 m,这为确定合理的锚杆支护参数提供了重要依据。     

简易物料提升系统在集中煤仓维修中的应用

介绍了大隆煤矿集中煤仓维修概况,阐述了施工维修前的准备工作、具体维修方法及流程,通过南一集中煤仓自创简易物料提升系统,有效解决倾斜煤仓下放、提升物料的安全性,减少作业人员对倾斜煤仓下放、提升物料的作业强度和施工的不利危险因素,达到充分利用设备工具、增加工作效率、降低人员劳动强度的目的,有一定的借鉴意义。     

望田煤矿开采对地下水影响的研究

根据望田煤矿的地质情况,计算煤层开采后形成的冒落带和裂缝带的高度以及煤矿开采排水导致地下水位降落漏斗分布范围,分析煤层开采对上部和下部含水层以及村民用水的影响,预测评估了2011-2015年采矿活动对地下含水层的影响。     

生态艺术公园——我国废弃矿区治理新模式研究

简要综述了国内外废弃矿区治理的历史，在借鉴了发达国家艺术园区和景观公园的优秀案例后，提出了在我国条件适宜的废弃矿区上建立生态艺术公园的设想，建议在公园内嵌入“大地艺术+工矿区游览+景观公园+艺术园区”的主题模式；并以京西某废弃矿区为实例，形象地展示了生态艺术公园的建设理念。生态艺术公园模式旨在通过生态设计和视觉设计，更新废弃矿区工业设施的功能和应用，使矿业城市在经济转型过程中逐步实现经济、社会、文化的良性循环。     

采空区上覆岩层导水裂隙发育高度研究

基于毛家庄矿3煤层80203工作面地质赋存情况,通过理论分析计算采空区上覆岩层裂隙发育高度,并采用钻孔返水损失量的测试方法分析采空区上覆岩层实际裂隙情况。经理论分析与现场实测结果的对比发现:采用理论分析法中的标准公式较经验计算公式计算结果更好反应现场实测采空区覆岩裂隙发育情况,经验公式计算结果偏小于实际情况;钻孔返水损失量分析法可用于煤矿井下采空区冒落带高度测定及冒落带上方导水裂隙分布高度测定,是一种简单可靠的现场实测方法。     

水体下采面“上三带”高度计算分析

为验证芦沟井田区域水体下采煤工作面“上三带”高度,在已回采结束的水体下采煤工作面地表施工煤层顶板“上三带”钻孔,完成了钻孔取心,水文观测、RQD值统计等各项工作,得出“上三带”高度。并利用经验公式计算出煤层顶板“上三带”高度值与钻孔实测值对比分析,确定了适合芦沟井田区域煤层顶板垮落带、导水裂缝带高度的计算公式,确保了矿井的安全生产。     

覆岩破坏机理和导水裂隙带发育高度研究

依据淮南矿业集团顾桥煤矿工作面回采地质条件,采用二维数值模拟软件FLAC2D5.0,分析了工作面顶板的塑性区、应力分布等特征,并分析了工作面回采中导水裂隙带的发育高度。研究表明,采厚3.5m的工作面回采后,上覆岩层导水裂隙带发育高度为66m～72m。     

复合顶板厚煤层综采工作面“三带”动态分布研究

煤层开采过后上覆岩层中形成"上三带",了解复合顶板厚煤层覆岩的三带分布状况对瓦斯抽采、覆岩运动、隔水开采等具有重要的意义。采用理论计算、现场实测分析和UDEC数值模拟等方法,确定余吾煤业S1202工作面覆岩的三带分布状况,为其瓦斯抽采提供理论依据。研究表明:在垂直方向上,垮落带与裂隙带的分界点在29.5~33.4 m之间,裂隙带的高度(垮落带以上)在60~64 m之间。     

复杂地质条件采煤工作面过地质构造带瓦斯综合治理技术研究

地质构造带区域是工作面瓦斯治理的重点,是工作面瓦斯治理难点,也是易形成抽采盲区的高发区域。地质构造带抽采盲区治理效果与工作面安全回采有直接关系,龙滩煤矿将3124S工作面地质构造带区域瓦斯治理进行研究,通过对3124S工作面地质构造带盲区采取全方位瓦斯治理后,工作面过构造带期间效果显著,有效保证了生产作业人员的人身安全。     

矿井火区可燃气体爆炸分析

本文阐述了矿井火区可燃气体爆炸的原因,分析了爆炸极限的计算,并提出了可燃气体爆炸抑制的几种方法,以期能对生产实践起到一定的指导作用.     

采动岩层与地表移动的“四带”划分研究

基于采场覆岩"垮落—断裂—弯曲下沉—地表沉陷"一体化过程,研究了岩层破坏与移动特征。根据裂隙带内岩层裂隙发育程度的不同而导致的岩层移动差异,将裂隙带划分为块体铰接带似和连续带,提出了采空区上覆岩层的"冒落带、块体铰接带、似连续带和弯曲下沉带"的"四带"划分,采用顶板铰接结构的形成条件、岩体稳定性系数和岩层裂隙分维数给出四带划分方法。     

初始地应力作用下岩石爆破裂纹扩展研究

为了研究初始地应力作用下的岩体在爆破时的裂纹扩展规律,本文分析了不同初始地应力情况下的裂纹扩展机理,并考虑了具有初始损伤的岩体在地应力作用下的裂隙区半径。鉴于初始地应力作用下裂隙区公式计算的复杂性,对于等向围压的岩体,引入了强度折减系数用于计算裂隙区半径,并通过ANSYS/LS-DYNA软件模拟出不同初始地应力作用下的岩体在爆破时的裂纹扩展规律,并验证公式的适用性。得出如下结论：初始地应力作用下的岩体产生的爆破压碎区呈现类椭圆状,且随着初始地应力的增大其压碎区半径有着一定的增大趋势。单向初始地应力作用下对于爆破产生的主裂纹扩展起导向作用,裂纹的长度随着初始地应力的增大而逐渐减小,表现为抑制作用;双向等压地应力作用下主裂纹的扩展趋势为沿着最大主应力方向成大致成45°角,强度折减系数的引入有效的考虑了初始地应力作用下的岩体裂隙区半径;不等向初始地应力的裂纹扩展方向为沿着岩体最大主应力方向成一定角度,当一侧围压固定不变时,该角度会随着另一侧围压的改变而逐渐增大或者减小。     

低瓦斯矿井瓦斯异常带地质特征识别

低瓦斯矿井的瓦斯异常带是发生煤矿事故的隐患。通过井田地质构造、煤层厚度及其结构、煤体结构、水文地质条件等瓦斯异常带地质特征分析,结果表明:瓦斯异常带是地质异常带。对潘西矿后五块段瓦斯异常带进行了分析,发现F7-1下盘断块的煤层,除煤层瓦斯保存条件较好外,其上部受阻于F7-1断层,下部又有深部本煤层瓦斯补给,异常涌出的次数也最多。     

梁宝寺煤矿孤岛面自燃危险区域划分

基于理论分析和现场试验,得出3206和邻近采空区内的O2和CO浓度随距离的变化规律,在分析数据的基础上,提出回风邻近采空区顺槽内存在2个氧化带。对3206和邻近采空区岩石碎胀系数进行分析,结合通风系统压力分析漏风范围。最后,叠加漏风范围、浮煤分布和气体变化,把3206孤岛面自燃危险区域划分为动态危险区域和静态危险区域,结果显示,回风邻近采空区内的动态危险区域是该工作面的防灭火重点。