综放开采合理顶煤高度的确定

根据综放采煤工作面的特点,通过实验分析,和三者之间的关系以及对放煤效果的影响,得出最大顶煤高度和最小顶煤高度,其结论与实际吻合,为放顶煤开采提供了理论依据,同时提高了顶煤的回收率.     

综放工作面围岩结构分析

从系统稳定的观点出发，分析了综放工作面围岩的力学特性、结构特点及其平衡条件，讨论了直接顶与顶煤不同刚度组合对系统稳定的影响以及支架的工作特性，建立了综放采场的围岩力学模型。由此可对综放开采的矿山压力现象作出解释，并为支架的选型设计及矿山压力控制提供了依据。     

冲击性顶板运动及其应力演化特征的3DEC 模拟研究

 采用三维离散元程序建立煤层综放开采模型，研究综放工作面推进过程中采场、采空区上覆顶板岩层的冲击性运动形式和分段性垮落形态，记录并且分析采场动态推进过程中，采动围岩中岩层块体垂直应力、水平应力的动态演化特征。研究结果表明，采空区基本顶的运动形式、来压周期、来压强度与直接顶的垮落厚度有关；支架后方的直接顶挤压成拱缓冲了基本顶的来压冲击强度，同时也改变了其来压步距。随着工作面向跟踪块体方向的推进，块体垂向应力、水平应力存在高低应力分区，并且不断地波动，岩层应力峰值位置随着岩层高度的增加稍向煤壁前方移动。     

综放工作面开采速率对围岩应力环境影响的研究

综放工作面开采速率影响着工作面围岩应力重新分布和变形破坏的结果。主要归结于：（1）开采速率的不同影响围岩应力转移过程的完整程度；（2）开采速率的不同造成单位时间开采截深的变化，从而影响了围岩的加卸载过程以及加载速率的变化；（3）开采速率的不同对岩石蠕变时间有一定的影响，从而影响岩石的变形及应力分布。以谢桥煤矿为工程背景，通过数值模拟分析，揭示开采速率对工作面围岩应力影响的规律。随着综放工作面推进速度的增加，工作面周围应力降低区的面积减小：与之对应，工作面周尉岩体破坏区的范围减小工作面前方峰值应力向丁作面靠近，峰值应力变大；围岩岩体的变形时间缩短，工作面周围岩体的位移减小。提出适当提高综放开采推进速度有利于工作面管理和安全生产。     

综放开采松软顶煤落放规律的理论研究

考虑放煤口位态影响，分别对高位及低，中位支架单口放出时松软煤矸的移动规律进行了理论探讨，提出拱－椭球放出体，放出体轴线平均偏转角等新观点，并推导建立了相应的放出体及漏半母线方程。     

综放开采端面顶板稳定性的数值模拟研究

由于直接顶（含顶煤）厚度的成倍增加,综放采场顶板下沉量与支架工作阻力并不存在类双曲线关系,因而用顶板最大下沉量判断直接顶稳定性已失去意义,应用ＵＤＥＣ程序分析了工采端面顶板稳定性与支架工作阻力及端面距的关系,得到当端面距在一定范围之内时,端面顶板冒落情况下与支架工作阻力及支护角度这上关,支架工作阻力Ｐ和端面板下沉量△ｌｄ呈类双曲线关系,在此基础上提出支轲工作阻力新的确定方法。     

煤岩渗透率演化规律及多尺度效应分析

 采用实验室试验与现场试验相结合的方法,分别开展实验室煤岩介质渗透率应力敏感性试验、全程应力–应变渗透率测定试验以及采动煤体渗透率观测试验3种方法对综放开采条件下煤岩渗透率演化规律进行研究,并将3种试验结果进行对比,认为应力大小及应力加卸载历史是影响煤岩介质渗透性演化的主要影响因素;确定实验室尺度较工程尺度而言,煤岩介质渗透率低2～4个数量级。同时分析3种试验结果的联系与差别,提出3种试验方法适用范围,为采矿工程中煤岩介质渗透性参数的正确选择提供可靠保障。     

冲击性顶板运动及其应力演化特征的3DEC模拟研究

采用三维离散元程序建立煤层综放开采模型,研究综放工作面推进过程中采场、采空区上覆顶板岩层的冲击性运动形式和分段性垮落形态,记录并且分析采场动态推进过程中,采动围岩中岩层块体垂直应力、水平应力的动态演化特征。研究结果表明,采空区基本顶的运动形式、来压周期、来压强度与直接顶的垮落厚度有关;支架后方的直接顶挤压成拱缓冲了基本顶的来压冲击强度,同时也改变了其来压步距。随着工作面向跟踪块体方向的推进,块体垂向应力、水平应力存在高低应力分区,并且不断地波动,岩层应力峰值位置随着岩层高度的增加稍向煤壁前方移动。     

综放开采支承压力与卸压瓦斯运移关系研究

富含瓦斯厚煤层综放开采后，煤岩体中的卸压瓦斯运移规律与其渗透性密切相关，而支承压力变化又对渗透性有很大的影响，即采场卸压瓦斯的运移规律明显受支承压力的影响。分析了采动影响下煤岩卸压瓦斯的流动特性，并根据靖远煤业公司魏家地矿110综放面的矿压观测及瓦斯监测结果，分析得到综放采场前方支承压力及其作用下渗透系数随工作面距离变化的曲线，进而得出综放面支承压力与卸压瓦斯运移的关系，为有效防治综放开采工作面瓦斯事故和合理抽取并利用瓦斯资源提供了理论依据。     

综放开采顶煤冒放性的损伤力学分析

运用损伤力学的基本原理，阐述了综放开采顶煤在支承压力作用下损伤演化与冒放性之间的关系。利用细观统计损伤力学建立了损伤参量的计算模型，把顶煤损伤参量作为冒放性指标另以研究，并讨论了开采深度、煤层强度、原始裂缝和水平应力对顶煤冒放性的影响，其结论结果和现场实际相吻合。     

煤体裂隙分形与顶煤冒放性的相关研究

运用分形几何理论论述了煤体裂隙分布的自相似性规律，采用长度—条数分形法测定了煤试件裂隙分布分维值；运用信息维的概念测定了顶煤冒块分维值。文章结论：煤体裂隙分布具有自相似的分形规律，Ｄ１与Ｎ１分别从两个方面量化了裂隙发育程度，ＤＮ乘积称裂隙分布特征值，它与顶煤放出率呈对数关系，这一规律为预测放顶煤采煤法的顶煤冒放程度找到了理论依据     

隔河岩水利枢纽水库蓄水 对岸坡稳定性的影响

分析了隔河岩水利枢纽水库岸坡的现场监测成果，论述了由于水库蓄水而诱发的地震。库水对岩体浸泡软化、冲刷、掏蚀并改变滑坡体的水文地质条件，使岸坡的抗滑能力大大削弱，严重影响岸坡的稳定。这不仅是一个经济问题，也是一个社会问题。因此，在大型水利工程建设中，必须重视对岸坡稳定性的研究。     

放顶煤开采工作面上覆煤岩体的结构

依据矿压实测分析和对众多放顶煤开采工作面矿压显现深入的理论研究，提出了放顶煤开采工作面上覆煤岩体的结构型式，并据此对放顶煤开采工作面的矿压显现进行了比较合理的解释     

岩体等效变形参数及侧压系数的 非线性最小二乘法估计

从系统控制角度出发，在位移等效的原则下将复杂岩体中开掘的圆形隧洞简化为连续、均匀、各向同性介质中相同半径的隧洞等效模型，然后利用等效模型的理论解和实测不同方向洞周收敛计和伸长计的位移测值，通过非线性最小二乘原理确定等效模型的变形参数及侧压系数的最优估计。     

化学灌浆在岩石工程中的综合应用

介绍几种性能优良的化学灌浆材料,并通过煤矿、铁路隧道和水电工程几个典型的工程实例,具体说明化学灌浆技术在岩石工程补强加固中的综合应用     

放顶煤开采顶煤运移实测与损伤特性分析

通过分析几个放顶煤工作面顶煤运移实测结果并结合顶煤破坏与非破坏的概念，认为顶煤运移特点和过程符合损伤力学基础，阐述了建立顶煤运移损伤特性方程的原理和方法，并有示例说明     

岩体弱面延展性的概率估算及其应用

岩体材料常被各类构造弱面所切割分离，这些弱面的特性严重影响甚至控制着岩体材料的力学及水力学性能。正确地对岩体中各类弱面的空间分布进行描述，对研究不同结构岩体的破坏机制，以及对合理地处理和解决岩体工程中的实际问题都具有重要意义。文章重点介绍了描述弱面的重要参数之一的弱面延展性的概率估算方法及其应用。     

岩土工程计算机实时监测系统的应用研究

论述现代化岩土工程监测系统的技术特征及基本功能，给出系统原理框图及层次结构。以谐振弦式传感器为基础，研究其理论设计依据及现代测试技术。分析了两大类传输体制，设计了相应的系统硬件及软件，并给出系统在顶板来压监测预报、煤体支承压力分布研究、地音监测及冲击地压预报、综采支架工况监测等岩土工程领域中的应用实例