当量采深在冲击地压预评价领域的应用

为研究近年来频繁发生在浅部煤矿的冲击地压灾害,并在类似条件下进行采掘前半定量冲击危险性预评价,通过分析多起小采深条件下冲击地压事故发生现场的地质条件和相关巷道支护措施表明:采空区侧向支承压力、构造应力在待采工作面垂直方向上叠加导致待采工作面应力异常,冲击地压危险性增大。发生事故的工作面采用的支护和安全防护措施,均是按照浅部煤矿要求设计的,没有充分考虑到采掘区域应力场的分布特征。故据此提出当量采深概念,给出估算公式,并认为采掘前应进行半定量冲击地压危险性预评估和按照"当量采深"进行围岩控制设计及相关安全防护措施。     

熵权物元可拓模型在岩爆危险性等级评价中的应用

为准确合理地对地下矿山岩爆危险等级进行评价,考虑岩爆发生的岩石力学条件和岩土工程环境对其造成的影响,选取3个主要影响岩爆发生的因素:岩石的应力集中系数σI/σc、脆性系数σc/σt和能量指数Wet,在传统物元可拓分析模型的基础上,建立岩爆危险性等级评价熵权物元可拓模型。根据20座矿山的实测数据和实际岩爆发生情况,确定岩爆评价影响指标体系,计算评价指标的关联度,应用熵权法确定各评价指标的权重,根据关联度最大识别原则,判定岩爆危险等级。该方法用于厂坝铅锌矿岩爆危险等级评价中,其研究结果表明,该方法的预测评价结果与实际岩爆发生较为符合,进一步说明了该方法的实用性和合理性,对实际工程有一定的指导意义。     

当量生产剥采比在露天矿生产中的应用

针对单独运用生产剥采比作为衡量方案优劣的指标存在一定的片面性这一问题,提出了采用汽车运输工艺的露天矿应引入剥离运距的指标这一思想,提出了单独剥离运输功这一新概念,并以此为前提计算出当量生产剥采比,作为方案比较的综合指标。     

会泽3~#竖井岩爆危险性评价及控制研究

随着竖井开采深度的逐渐增加,岩石赋存环境更加复杂,高地应力导致的岩爆、地压突出等灾害也更加频发,其中岩爆危害性最大。因此对其危险性进行评价,进而采取有效的防治措施具有重要的现实意义。本文通过对国内第一深井——云南会泽3~#竖井的地质勘察资料及岩石力学实验数据分析,总结了该竖井周边围岩的应力场分布及岩石力学性质,揭示了会泽3~#竖井的高应力灾害危险区域分布特征;并结合现场实际施工情况,提出了岩石力学监测、围岩卸压、合理支护及日常安全施工管理等防治防护措施。研究结论对超深竖井施工的岩爆防治具有一定的指导意义。     

采动诱冲动能估算及冲击危险性评价

能量积聚与释放作为煤矿冲击地压发生的基本力学机制,成为近些年来学术界与工程界关注的热点之一。如何突破传统的以应力-应变曲线为基础的形变能诱灾机理现状,探讨动能驱动诱冲机理是科学解答冲击地压的瓶颈。根据回采工作面开采所引起的支承分布压力变化,基于开采扰动原理,推导了因采动导致煤体内产生动能计算方法,得到了不同深度、不同塑性区宽度、不同推进度与所产生动能之间关系,提出了冲击危险性动能评估指标。研究表明,工作面超前支承压力集中区产生的高变形能的释放是煤体破坏的必要条件,而支承压力变化促使变形能释放转化形成的动能是驱动煤体动力破坏失稳的充分条件;通过对开采进尺小于和大于塑性区宽度时支承压力变化所引起动能计算发现,当开采进尺大于0.8倍的塑性区宽度时将开始产生动能;当开采进尺一定时,塑性区宽度越大,产生的动能就越小,因此松动爆破、大直径卸压钻孔等手段增大塑性区宽度有利于动能的降低;若开采进尺越大,则产生动能就越高,因此,降低推采速度减少进尺有利于降低产生的动能,基于获得的开采进尺与动能量级的关系,可以定量给出满足防冲要求的安全开采进尺,这为解答如何确定不同冲击地压煤层容许进尺提供了定量方法;根据单位体积煤体所承受动能与单位体积煤体所能够贮存的弹性能的比值,定义冲击危险性动能评估指标,强调动能驱动机制,这将更有利于判断冲击危险性程度。     

深孔定向钻进技术及其在瓦斯抽采中的应用

基于定向钻进原理,探讨了深孔定向钻进技术的优缺点,并结合冀中能源东庞矿的实际条件,分析了深孔钻进技术在煤层瓦斯抽采中应用的可行性。通过对高位定向长钻孔在抽采过程中的瓦斯浓度及流量进行观测分析,确定了利用定向钻孔进行高位瓦斯抽采方法的有效性,从而为深孔定向钻进技术在瓦斯治理方面的推广应用提供了一定的技术支持。     

深孔爆破技术在采面补充瓦斯灾害治理中的应用

四川华蓥山龙滩煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,井田内断层构造发育,3124S采面巷道掘进过程中,揭露1条影响工作面走向长160 m,落差达0.2～2.8 m的极复杂走向断层。目前矿井采面走向断层瓦斯灾害治理主要还是依靠高密度顺层预抽钻孔预抽煤层瓦斯,技术手段较为单一,易形成抽采盲区,给后期回采作业带来极大安全威胁。矿井研究的深孔爆破技术在3124S工作面瓦斯治理应用中,起到了快速提高煤层透气性,改善瓦斯抽采效果,增大瓦斯预抽率等作用,扭转了采面瓦斯灾害治理差的被动局面,消除了制约采面过断层的最大安全威胁,安全和经济效益明显。     

模糊灰关联模式识别方法在岩爆预测中的应用

将模式识别方法用于岩爆预测研究,选取岩石弹性能量指数、脆性系数和围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度的比值作为岩爆灾害预测的主要影响因子,运用灰色系统理论和模糊数学原理提出了基于模糊灰关联模式识别的岩爆预测方法。利用所提出的方法对冬瓜山铜矿床岩爆倾向与烈度进行了预测研究,研究结果表明,该方法具有较高的预测精度,具有良好的应用前景。     

GPS技术在大采深采区建筑物变形监测中的应用

文中论述了GPS技术在大采深采区建筑物变形监测中的实用性和方便性,对基准的优化设计、观测时段的设计、监测周期的设计等进行了说明,得到了一些对实际变形监测有益的结论.     

安全评价方法在深孔钻探施工中的应用探讨

在深部钻探施工中,极易发生各类钻探事故,其事故处理复杂困难,易造成钻孔报废和较大的经济损失,如何有效的避免和减少深孔钻探事故的发生,尤其是孔内事故和质量事故,是钻探工程管理工作的重点,也是每个从事钻探管理者历来探索和追求的目标。通过运用安全评价方法的理论,对导致孔内事故、质量事故发生的危害（因素）源进行分析和辨识,找出诱发事故的主要原因,从管理和技术两方面预先制定科学合理的预防措施。把消极被动的事后总结的管理模式,变为积极主动的,具有前瞻性和科学性的,事前预测防范的管理模式。     

深埋矿床开采中的岩爆问题

岩爆机理和岩爆防洽措施的研究在我国还刚起步。本文在借鉴国外深井开采岩爆防治经验和理论研究成果的基础上，做了一些有益的探讨。     

急倾斜特厚高岩墙诱发冲击地压机理及防治措施

针对乌东煤矿南采区急倾斜煤层特殊赋存形式和开采方式,建立了诱发冲击地压的\"悬臂梁\"模型,得出岩墙内部能量值与岩墙有效弯曲长度三次方成正比,并对此采用相应的空间综合治理措施。即对岩墙上部+500~+736m范围进行地面深孔爆破预裂,改变岩体储能条件;而在岩墙底部+475~+515m水平实施注水和深孔爆破措施,降低岩墙底脚部位煤岩层冲击倾向性。通过ARAMIS M/E微震监测系统进行效果检验,结果表明上述措施明显改善了岩墙内部储能方式,降低了冲击风险。     

试论深井硬岩矿山岩爆巷道支护

本文总结了国外深井硬岩矿山岩爆巷道支护的概况、岩爆引起的巷道破坏形式 ,论述了岩爆巷道支护的一般原理、支护单元的特点及支护应考虑的因素。最后 ,根据我国深井开采的实际 ,指出了我国深井硬岩矿山岩爆支护研究的方向。     

深部矿床开采致灾环境监控技术研究

随着经济的发展,浅部资源消耗殆尽,深部开采成为获取资源的必然选择。但在深部开采环境中,由于高应力、高温、高水压影响,常常产生岩爆、火灾、突水等灾难。尤其近年来我国安全生产形势恶化,重大的事故频发,生产效率低下,且资源短缺已经成为制约我国经济发展的障碍。针对现状,从系统集成角度,对矿床开采时灾害的形成机理,发生规律、监控网络、数据可视化分析模型、预警与控制技术、紧急撤退等方面进行研究。详细介绍了深部开采致灾环境及我国深部矿床开采致灾环境监控技术的研究方向。     

岩爆的能量公式

岩爆的发生是由储存在岩体内的能量突然释放导致的,岩爆能量的判定应采用直接的计算方法。研究和分析表明,工程开挖深度及岩石的抗压强度是岩爆发生的主要外因和内因。结合这两个因素,从能量的角度出发建立了岩爆的能量公式,运用量纲法对公式进行推理得到了公式的2个系数a和b。在此基础上,进一步地对岩爆能量公式的适用条件及通过能量对岩爆等级的判定进行了阐述。运用工程实例对公式验证,其结果证实,岩爆的判定结果与以往的结论一致,能量公式系数k与深度H成反比,且随着工程作业深度的增加,岩爆受工程作业深度的影响越来越大。     

基于主观动态权重的科学采矿评价模型构建

科学采矿是人类从自然界获得煤炭资源的更高级阶段,关系到人类社会与生态环境的安全发展、和谐发展、健康可持续发展.为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的升华,构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的科学采矿评价体系数学模型.采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,实现了评价指标的无量纲化处理;采用改进的专家主观赋权法实现了权重的动态化.用科学采矿指数作为模型计算的惟一结果,并用之表达被评价煤矿的科学采矿状况.     

煤炭资源科学采矿指数计算方法探讨

 科学采矿是对煤炭开采的基本要求,是人与社会和谐发展的基础和根本。由于当前对科学采矿的评价尚处于定性阶段,难以准确直观地表达煤炭企业的科学采矿水平。本文提出了科学采矿指数的概念,并构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的评价指标体系,分别为每个评价指标建立量化函数,采用多个专家背靠背赋权的主观动态权重实现方法构建数学模型。引用具体事例详细介绍了科学采矿指数的计算和形成过程。     

煤炭资源科学采矿评价方法探讨

为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的转化,构建了基于主观动态权重的数学模型。该模型由7个一级指标、37个二级指标和64个三级指标构成评价体系,采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,可实现评价指标的无量纲化处理;同时,采用改进的主观专家赋权法实现指标权重的动态化。该评价模型可适用于不同条件的矿井,并用科学采矿指数(ScMC)作为表达科学采矿水平的惟一综合指标。     

大型深埋硬岩矿床岩爆监测系统方案研究

根据冬瓜山矿床地质构造特征和深井开采条件，总结出开拓井巷岩爆发生的位置特征，采用数值计算方法预测了采场围岩岩爆危险区。指出该矿床岩层构造和岩性分布简单、原岩应力场较均匀、采掘工程引起的岩爆范围大、位置分散。提出了以微震监测系统和短周期地震波监测系统为主，以电阻率监测、电磁波监测和现场施工观察为辅的岩爆监测系统方案。     

深部高应力区采矿研究综述

进入深部的高应力区采矿是未来几十年内我国矿业发展的必然趋势.阐述了南非、加拿大、澳大利亚、波兰、印度和智利等国的深部高应力区采矿的研究现状,介绍了对高应力区诱发的岩爆等地质灾害的破坏机理、预防预测、支护控制等的最近的研究成果,并提出了未来我国矿山的主要发展方向,为我国硬岩矿山探索和研究深部高应力区的采矿技术与灾害预测、控制理论和确保矿山的安全生产打下了基础.