缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩稳定性研究

为解决缓倾斜薄矿体矿柱安全高效回采这一难题,对采场围岩稳定性进行研究是非常必要的。以三山岛金矿平里店矿区为工程背景,在前期现场调查、室内力学试验及岩体力学参数工程处理的研究基础上,运用RMR分级法和Q系统分级法分别对缓倾斜薄矿体矿柱回采围岩质量进行分级研究,得出采场围岩稳定性一般;分析了缓倾斜薄矿体采空区顶板破坏机理,并基于Burgers体建立了缓倾斜薄矿体采空区流变力学模型,为采场支护提供了理论依据技术支持;设计了缓倾斜薄矿体矿柱回采采场围岩应力实时监测系统,得到了采场围岩应力变化规律,现场实践证明：监测系统精度高、运行稳定。     

深部复合型冲击地压耦合监测技术

本文主要介绍了新矿集团良庄煤矿在3214联合开采工作面应用冲击地压应力在线监测法、电磁辐射监测法、煤粉钻屑监测法、矿压"三量"观测监测法、顶板、围岩变形动态"监测法的多种监测技术耦合运用的情况。并根据现场的实践,简要分析了在构造区、原始应力边界区、采深重力区的复合冲击地压条件下,采用应力在线监测、电磁辐射监测、煤粉钻屑监测、矿压"三量"观测监测、顶板、围岩变形动态监测的耦合运用监测技术,并对安全开采及高效开采技术进行了对比分析。     

山体浅埋煤层采场顶板支护设计研究

采用理论分析、数值模拟分析相结合的方法,研究了振兴煤矿山体浅埋煤层覆岩应力分布特征及采场顶板支护问题,确定了山体浅埋煤层采场顶板支护参数,为类似条件下山体浅埋煤层工作面的安全开采提供了科学借鉴.     

巨厚岩层稳定性与冲击地压防治关系研究

针对具有巨厚岩层的冲击地压矿井,巨厚岩层作为矿井覆岩的主关键层,其稳定性关系到整个采场的安全。结合多年研究的工程案例,数值模拟分析了巨厚岩层在开采中的稳定阶段,重点研究其稳定前后冲击地压的发生机理,将此地层条件下的冲击地压防治分为2种形式:巨厚岩层稳定环境下,开采范围的增大造成巨厚岩层承受载荷转移,导致采场围岩形成高静应力引发自发型冲击地压;巨厚岩层失稳后产生的强动载部分传递至采场与静应力叠加,造成围岩应力突变而引发矿震诱发型冲击地压。在巨厚岩层稳定前后应用高精度微震监测系统,动态判断顶板活动范围及巨厚岩层稳定发展趋势;同时在临场应用应力在线监测预警系统实时分析采场围岩应力场变化范围和发展趋势,并对危险区进行实时预警。     

初掘巷道围岩稳定监测系统研制及应用

研发了初掘巷道围岩稳定监测预警系统,该系统包括巷道顶板位移监测和锚杆受力监测两个子系统,具有有线和无线相结合的数据传输功能,以及在线连续监测及预警分析功能。在兖矿集团某煤矿掘进工作面进行了应用,获得了初掘巷道迎头50m围岩变形及应力变化规律,确定了包括顶板离层量、顶板锚杆受力和帮锚杆受力的围岩稳定参考值,为巷道支护安全提供了依据。     

采场顶板锚索锚杆联合支护加固效果模拟分析

工程岩体质量等级为III级和IV级的采场顶板,因其岩体破坏特点和破坏程度不同,需采取不同强度的支护方案。针对不同岩体质量等级采场顶板初选的锚索锚杆联合支护技术参数,建立数值分析模型并选取若干关键位置监测点,对模拟开采过程中的变形量、应力值、塑性区范围等进行实时监测,以反应采场顶板锚索锚杆联合支护技术方案的加固效果。通过数值模拟计算对采场顶板支护前后相关监测参数对比分析,结果表明：采场顶板区域支护后拉应力值比未支护时降低约35%,支护作业最大可降低顶板位移量48.3%,支护后顶板塑性区范围明显减少。锚索锚杆联合支护可大幅提高采场顶板的安全性,较好控制顶板应力值和位移量,保障采场内作业安全。研究结果可为类似矿山采场顶板支护方案选择和加固效果评价提供指导。     

煤矿锚杆支护巷道顶板稳定性的监测方法

本文以陕西某煤矿支护巷道为例,介绍顶板离层仪的结构、安装、监测原理、监测过程及实际应用情况。顶板离层仪的成功应用,实现了对支护巷道顶板稳定性的同步监测。通过对监测结果进行分析,检验锚喷支护参数的合理性,在发现顶板下沉达到临界值时,可以及时采取相应的工程措施并修改原支护参数,确保煤矿巷道安全与稳定,对巷道围岩支护参数的合理设计具有一定实际意义和工程价值。     

采场上覆岩层应力分布规律的数值模拟研究

针对采场围岩应力复杂多变和难以预测的实际问题,以FLAC3D模拟软件建立了三维空间力学模型,开展了采场上覆岩层应力的动态演化和分布规律数值模拟分析,得出了工作面不同推进距离采场上覆岩层在走向和倾向上应力的分布特征,可为采场合理支护方式、支护参数和矿山压力及其控制等有关问题提供数据支持和依据,保障采煤工作面安全有序进行。     

综采工作面顶板动态监测系统的应用

为了加强回采工作面顶板管理,实现对采煤工作面的支架工作阻力的实时监测,保证回采工作面顶板控制的可靠性和安全性,阳煤集团一矿安装了煤矿顶板动态监测系统。根据煤矿综采工作面在回采过程中的受力情况,通过煤矿顶板动态监控系统进行数据分析,从而得出回采工作面在采动过程中的受力情况,以便能够根据分析结果调整相应的支护参数。     

近距离煤层预掘巷道应力转移技术

针对受近距离煤层重复采动影响,常规支护体系无法控制巷道围岩变形的问题,为控制巷道变形,提出在工作面停采线附近预掘巷道并进行深孔爆破的方案。通过对预掘巷道施行"锚-让"一体支护体系,保证了卸压巷道围岩稳定,利用深孔爆破对预掘巷道顶板进行强制切顶,使卸压巷能够充分卸压,实现应力转移。采动应力在线系统监测结果表明:采动附加应力场向前传播的距离小于15 m,利用预掘卸压巷及深孔爆破对卸压巷道顶板进行强制切顶实现应力转移保护下山群巷道是可行的。