焦西矿四一采区建筑物下最优开采方案

对焦西矿四一采区复杂的地质采矿条件及其地面受护建筑物的结构、质量和抗变形能力进行了深入研究,提出了条采方案,得出最佳方案为条带煤柱宽度３３ｍｍ,采出条带宽度东部２０～４５ｍ,西部８～４０ｍ,取得了显著的经济效益和社会效益．     

条带开采尺寸设计的弹塑性方法

本文将条带开采的采出条带视为椭圆孔，以弹塑性理论为基础，利用复变函数和保角映射，导出了条带开来时矿柱上的应力分布。由于存在着“尺寸效应”，介绍了由岩块试样的强度来估算岩体强度的计算公式。首次提出了根据屈服带宽度和条带煤柱宽度来确定条带开采安全系数的方法，同时给出了设计条带开采尺寸的步聚。国内外条带开采的经验表明，条带开采的安全系数一般为１．２～１．８。     

条带开采尺寸设计的弹塑性方法

本文将条带开采的采出条带视为椭圆孔，以弹塑性理论为基础，利用复变函数和保角映射，导出了条带开采时矿柱上的应力分布。由于存在着“尺寸效应”，介绍了由岩块试样的强度来估算岩体强度的计算公式。首次提出了根据屈服带宽度和条带煤柱宽度来确定条带开采安全系数的方法，同时给出了设计条带开采尺寸的步骤。国内外条带开采的经验表明，条带开采的安全系数一般为１．２￣１．８。     

条带开采尺寸设计的滑移线法

本文根据理想刚塑性平面问题的滑移线理论,以5°角差作出了条带煤柱的滑移线网,得出了煤柱不同宽高比α/m情况下的整体极限强度,给出了条带开采尺寸设计的滑移线法。通过分析比较认为,冒落条带开采时,若采深较小,应采用安全系数为2.0的滑移线法或单向应力法;若采深较大,可采用安全系数为1.8～2.0的滑移线法;而在中等采深的条件下,可采用安全系数为1.5～1.7的滑移线法或三向应力法,三向应力法的安全系数可取为1.5。     

工业广场密集建筑物下变采(留)宽条带开采技术

为研究煤矿工业广场密集建筑物下压煤开采技术,以平煤七矿开采为例,依据实际采煤条件及条带开采理论,通过理论计算,确定变采(留)宽条带小工作面开采方案,通过概率积分法预计、数值模拟,研究了条带小工作面重复采动的地表下沉盆地的移动变形规律,得出地表移动和变形值及其对地表建(构)筑物的影响情况。结果表明,变采(留)宽条带小工作面开采后,采出率为65.5%,地表最大下沉值为429.3 mm,下沉系数为0.133,地表主要建筑物损害程度在Ι级之内,采空区中心向下山方向偏移距离d为26 m,最大下沉角为85.6°。条带小工作面开采能够在提高回采率的基础上很好地控制覆岩变形与地表沉陷,解决了保护地表建筑物与解放工业广场煤柱的矛盾,为资源枯竭煤矿工业广场煤柱回收在技术和理论上提供了参考。     

大庆油田过渡带聚合物驱和三元复合驱适应性

为研究大庆油田过渡带提高采收率方法,通过对大庆油田A区块过渡带与纯油区近5年开发指标对比,采用岩心驱油实验,数值模拟等方法,考察了过渡带地区聚合物驱和三元复合驱的适应性。研究结果表明,过渡带地区与纯油区相比整体水驱开发效果较差,三、四条带水驱效果明显低于一、二条带的。一、二条带聚合物岩心驱油实验可提高采收率12%以上,三元复合驱可提高采收率20%以上,一、二条带适合聚合物驱和三元复合驱,而三、四条带适合三元复合驱。一、二条带适合采用五点法井网开采,而三、四条带适合采用九点法井网开采。一条带聚合物驱和三元复合驱最优注采井距为106m,三条带注采井距为75m。     

厚表土层薄基岩条件下村庄压煤条带开采试验

为了确定临涣煤矿厚表土层薄基岩下合理的村庄压煤条带开采方案,采用离散元数值模拟方法研究厚表土层薄基岩下条带开采地表沉陷特征.结果表明：当临涣煤矿四采区的薄基岩厚度小于条带采宽所引起的垂直应力增高区域高度时,地表沉陷将急剧增加;并得出了四采区条带采宽与垂直应力增高区域高度的线性增加关系.鉴于此优化了临涣煤矿村庄压煤条带开采方案,经过两个条带工作面的成功试采,已安全采出煤炭约11万t,地面移动变形最大值均小于建筑物Ⅰ级损坏临界值,建筑物未采取任何加固措施保护完好,留设煤柱能够保持长期稳定,取得了显著的经济效益.     

大采深条带开采宽度确定方法研究

在建筑物下开采深部压煤通常采用条带开采法控制地表移动变形量,条带开采工作面倾斜方向容易形成极不充分工作面,结合某煤矿建筑物下深部压煤条带开采试验,深入研究和探索深部条带开采采宽和留宽确定方法及其协调关系,并与下沉系数法、压力拱计算值法相比较,得出该煤矿条带开采的参数,试验结果表明,极不充分开采法确定开采宽度对于条带开采设计是十分有效的,能有效地控制地表移动和变形程度.本方法对于指导相似地质条件下开采建筑物下压滞的大量煤炭具有较大的实用价值和指导意义.     

部分充填开采围岩活动规律分析

采用适于分析采动影响裂隙岩体活动规律的数值模拟软件UDEC，详细分析了部分充填开采时围岩应力和位移变化规律及特点，重点分析了不同充填方式与关键层断裂的关系，以及不同充填方式对部分充填开采围岩稳定性的影响。研究结果表明，充填空顶间隔大小、充填条带宽度是部分充填开采围岩稳定性的两个主要影响因素。后期开采的条带将扩大先期开采条带的影响，尤其是后期开采两充填条带之间的条带并不充填时，这种影响更大，最后对具体的充填开采方法提出了建议。     

带自移式破碎机半连续工艺系统工作面参数优化

优化的主要影响因素有设备线性规格、工作位置及方式.设备规格允许时,可采用组合台阶开采增大系统的生产能力,组合台阶及其各分台阶高度取决于转载机工作规格.伊敏露天矿半连续系统中,组合台阶总高度为21m,其中主采台阶14m,下分台阶7m.采掘带宽度主要与挖掘机工作的回转角有关,合理的回转角应保证挖掘机采掘单位工程量所用时间最短.伊敏露天矿挖掘机合理外回转角为45°,内回转角为50°,合理采掘带宽度为22.5m.最小工作平盘宽度的主要影响因素是工作面带式输送机一次移设服务的采掘带数量.伊敏露天矿半连续工艺系统主采台阶最小工作平盘宽度为97.5m.     

短壁机械化开采方法与煤柱稳定性研究

开发适合我国现代化矿区“三下”开采及边角煤开采的短壁机械化开采成套技术具有十分重要的现实意义．根据国产短壁机械化开采设备情况，结舍“三下”开采需留设煤柱保护地表的实际，提出了3种短壁机械化开采的巷道布置方式，研究了短壁机械化开采工艺及设备配套．采用岩石破裂过程分析软件RFPA2D系统，对短壁机械化开采的煤柱稳定性进行数值计算与分析．研究结果应用于五阳煤矿村庄下采煤实践，实现了安全、高效开采，并有效控制了地表沉陷．     

厚煤层全煤巷采区巷道布置关键技术研究

在分析煤矿开采过程中大量矸石排放造成矿区土地资源浪费、水资源破坏和大气污染现状的基础上，根据采煤技术发展现状，提出了厚煤层采区全煤巷布置系统，并对厚煤层采区煤层上山(或煤层大巷)的维护、采空区排水和防灭火等关键技术进行了研究，以实现厚煤层矿井的安全、高效、洁净开采。     

高瓦斯矿井一次采全高综采工作面瓦斯治理

介绍了晋城矿区寺河矿高瓦斯矿井一次采全高工作面瓦斯治理方法和瓦斯利用情况,提出了高瓦斯矿井一次采全高工作面瓦斯治理途径和技术,指出高瓦斯矿井高产高效、安全生产的根本出路在于提高瓦斯抽放率,加强瓦斯利用,进而提高矿井的综合效益.     

Effect of coal resources development and compensation for damage to cultivated land in mining areas

The exploitation of coal resources inevitably affects, to different degrees, arable land resources and impacts the socio-economic development in mining areas. Therefore it is of great practical importance to probe the rules of the effect from coal resource exploration on arable land. Suitable and effective measures to compensate for damaged to and loss of arable land resources should be taken on the basis of carrying out green mining and reducing damage to limited arable land resources. We have used GIS in simulating the effect of coal resource exploration on arable land. In light of our simulation of the space-time spectrum, the effect is analyzed. Given the socio-economic development conditions of a mining area, specified rational amounts and opportunities for compensation to arable land in mining areas are explored. Finally, from a policy perspective, relevant proposals for rational arable land resource compensation are proposed to facilitate the coordinated development between coal resource exploitation and socio-economy development in mining areas.     

煤矿塌陷区地基稳定性与承载力研究现状分析

煤矿塌陷区在我国分布较广泛,为了保证国家建设的需要和节约耕地,就必须对塌陷区土地进行科学开发和利用,使其恢复为建设用地.在综合分析大量文献的基础上,从老采空区的活化机理、地表沉陷与变形规律等方面,分析了煤矿塌陷区地基稳定性和承载力的研究现状.分析研究表明,提高塌陷区土地利用率的关键是需要准确分析和计算出地基的承载力.煤矿塌陷区地基稳定性和承载力研究,对于提高土地的利用率、保护耕地,促进我国经济和社会的协调和可持续发展等,具有十分重要的理论价值和现实意义.     

Pore pressure fluctuations of overlying aquifer during residual coal mining and water-soil stress coupling analysis

Three test models and a simulation model were constructed based on the prevailing conditions of the Taiping coalmine in order to analyze pore pressure fluctuations of an overlying aquifer during residual coal mining. As well, the relation between pore pressure and soil stress was evaluated. The model tests show the vibrations of pore pressure and soil stress as a result of mining activities. The simulation model tells of the response characteristics of pore pressure after mining and its distribution in the sand aquifer. The comparative analysis reveals that pore pressure and soil stress vibration are activated by unexpected events occurring in mines, such as collapsing roofs. An increased pore pressure zone always lies above the wall in front or behind the working face of a mine. Both pore pressure and vertical stress result in increasing and decreasing processes during movements of the working face of a mine. The vibration of pore pressure always precedes soil stress in the same area and ends with a sharp decline. Changes in pore pressure of sand aquifer are limited to the area of stress changes. Obvious changes are largely located in a very small frame over the mining face.     

FLAC3D在张集煤矿开采沉陷预测中的应用分析

利用FLAC~(3D)数值分析软件,分析了高潜水的张集煤矿巨厚松散层下12171工作面重复开采对上部17278工作面移动变形区的走向位移、垂直应力分布和塑性破坏区的影响。分析结果表明:数值模拟结果与实测数据基本相符;多煤层重复采动地表下沉具有特殊性,下沉量相比于初次采动是逐渐增大的,随着重复采动次数的增加,下沉量逐渐趋于稳定;同时随着工作面累计推进距离的增加,地面沉陷范围逐渐增加,并形成塌陷盆地;两工作面顶板围岩以剪切破坏为主,局部发生拉伸破坏。     

大采高综采面端部底煤的分析

八十年代以来,我国某些矿区陆续投产一批采高在3.5—5.0m的大采高综采面。总的说来大采高综采面的各项经济技术指标不如采高为3m左右的综采面。其原因是多方面的,其中之一是某些大采高综采面顺槽沿煤层顶板掘进在工作面端部区域形成底煤,底煤留设不当给端头采煤作业和顶板管理造成困难,影响综采面正常推进,同时也浪费煤炭资源。本文作者在现场调查基础上,通过理论分析,提出了底煤的合理型式和留设方法以及相应的端头技术管理措施,并推导出底煤尺寸的计算公式,分析了影响底煤型式和尺寸的参数。     

煤炭开采对区域地下水资源的影响研究

我国煤炭资源丰富,煤炭开采对地下水资源造成破坏。把调查区分为井田内开采区、井田内未开采区及井田外地区3个区域,在对襄垣县41座煤矿井田及其周围86个村庄的86口水井的地下水资源进行调查的基础上,运用SPSS对其进行简单相关性分析和独立样本T检验分析得出：煤炭开采是造成地下水资源破坏的重要原因之一,对不同地区的地下水资源具有不同程度的影响。即井田内开采区地下水水位平均下降了76．9m,井田内未开采区地下水水位平均下降了20．1m,井田外地区地下水水位平均下降了6．3m。此研究对区域的煤炭开采及地下水资源的保护具有重要的现实意义。