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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

深井矿山岩爆控制体系构建

随着矿山开采深度的增加,原岩应力水平大大提高,导致岩爆等灾害发生频率提高,矿山生产的安全性下降。以微震监测技术为中心构建深井采矿岩爆控制体系,可以提高有岩爆危险和／或危害矿山采矿的安全性。以微震监测系统为中心的岩爆控制体系主要包括：微震监测网络的建立、微震事件波形的处理、微震事件震源参数的量化、回采过程中微震震源参数变化的规律分析、危险区域的识别、危险震级的有效预测、采矿策略的调整和最佳策略的确定。     

采高对煤层底板破坏深度的影响

随着埋深增大,原底板破坏深度经验公式对不同采高工作面底板破坏深度的预计误差增大。以赵固二矿为背景,通过有限元数值计算方法对底板破坏规律进行研究、采用矿井对称四极电剖面法对不同采高底板破坏深度进行实测并运用Spass软件对4个底板采动破坏影响因素与底板破坏深度的关系进行多元统计回归分析。研究得出,煤层埋深较大时采高对底板破坏深度的影响明显;随着采高的增大,底板垂直应力减小,围岩竖直位移增大,位移等值线梯度减小,底板破坏深度增大;考虑采高因素的底板破坏深度线性回归公式对煤层开采工作面底板破坏深度的预计准确率高,适用性强。     

会泽铅锌矿深部开采岩爆影响因素分析

云南驰宏锌锗股份有限公司会泽铅锌矿是我国一个1000m深井矿山,该深井硬岩矿山开采的基本问题要素就是高地应力、构造发育.阐述了矿山的基本地质条件.通过现场调查,发现深部开采岩爆影响的主要因素是由于工程岩体性质和人工开挖引起应力重分布所致,描述了岩爆特征,总结了发生岩爆的基本规律,为建立微震监测系统提供了基本资料,同时为选择合理的采矿方法和岩爆控制技术措施提供了重要依据.     

金属矿山绿色开采综合评价方法及其应用研究

如何有效评价矿山绿色开采实现水平对于发展绿色矿业至关重要。本文针对开采过程的资源和环境影响进行了分析,构建了金属矿山绿色开采综合评价指标体系;采用模糊综合评价方法进行了矿山综合评价实证研究。结果表明:1)评价指标可用于企业开展绿色开采评价和比较,与实际基本相符;2)模糊综合评价法用于金属矿山绿色开采评价简单、可行,评价结果可为企业发展提供相关建议,更好地挖掘企业绿色开采潜力。     

浅埋深工作面区段煤柱合理留设的探讨

为了提高矿井煤炭资源采出率,根据三不拉矿井的浅埋深、厚风积沙层、薄基岩煤层开采条件的特点,通过采用FLAC3D数值模拟计算,全面分析三不拉2-2煤层不同煤柱尺寸的受力和稳定状态,从而给出开采2-2煤层留设的合理煤柱尺寸,实现了矿井的最大煤炭采出率.     

基于粗糙集的可拓评判在岩爆预测中的应用

结合四川江边电站引水隧洞,根据国内外已有的多种岩爆判据,选取了多个评价指标,以粗糙集理论中的属性约简和条件属性权重计算为基础,建立该隧洞岩爆预测的可拓评价模型,得到了引水隧洞多个洞段的岩爆等级,并与这些洞段的实际岩爆发生情况进行对比分析。结果证明,该方法的评价结果与实际情况较为吻合,对后期施工有较好的指导作用。     

矿井地质构造定量评价信息系统的开发及应用

选择合适的参数、方法和数学地质模型对地质构造进行定性、定量分析和综合评价,利用Visual Basic 6.0,ADO技术,Access97以及Surfer等开发了矿井地质构造定量评价信息系统。该系统具有矢量化数据输入、数据管理和处理、统计分析、空间分析、综合评价以及可视化计算等功能,在淮南潘三矿获得了较好的应用效果。     

大采高浅埋煤层综采面矿压规律研究

 为了掌握泰山隆安公司大采高浅埋煤层综采面矿压显现规律,应用现场实测、理论计算等研究方法对泰山隆安公司8101工作面进行了矿压显现规律分析。研究结果表明：该工作面初次来压步距54～59m,平均55.5m;周期来压步距12.6～15.8m,平均14.16m;基本顶属Ⅳ级a类的来压非常强烈型;工作面支架的末阻力随初撑力呈线性增长;沿工作面方向压力具有中部较大、上部和下部较小的特点。     

浅埋房式采空区煤柱群稳定性评价

基于“品”字形煤柱分布及尺寸、采空区上方塑性区域边界拱角大小计算得出房式煤柱上覆平均载荷σaps,结合煤柱完全塑性失稳后其邻近煤柱上覆平均载荷变化规律定义了煤柱单元失稳概率P0。采用重整化群方法将煤柱群划分并建立为一维、二维元胞模型,将煤柱失稳概率密度函数(PDF)表示为威布尔函数分布形式并给出不动点方程,进一步求解煤柱失稳临界概率。以石圪台煤矿为实例,计算3-1-1号煤层房式采空区中煤柱稳定性,结合房式采空区煤柱群数值模拟结果,评价了石圪台煤矿房式采空区煤柱群稳定性,最后选取两个房式采空区工作面进行表土层剥离揭露实验,验证煤柱群稳定性理论计算可靠性,为相邻采区及井田内房式采空区下开采提供理论及工程参照。