坚硬顶板切顶合理参数模拟研究

为解决坚硬顶板难垮难落问题,基于数值模拟软件对密集钻孔卸压技术进行研究,首先对钻孔角度70°、80°、90°、100°、110°及钻孔深度5 m、6 m、7 m、8 m、9 m和10 m下顶板弱化效果进行分析,分别对不同钻孔角度及钻孔深度下切顶效果进行模拟,发现当钻孔角度为100°和钻孔深度为9 m时,顶板弱化效果最佳,此时的切顶效果最好,为后续切顶卸压方案提供了参考。     

基于高精度微震监测的特厚煤层综放工作面顶板运动规律

采用高精度微地震监测技术,研究了微震事件的动态发展规律和分布规律,结合岩石力学和矿山压力与岩层运动理论,推断得到了特厚煤层综放工作面顶板岩层运动规律.随工作面的推进,微震事件先在高位岩层以低密度分布,后在低位岩层呈高密度分布.微震事件发生层位与其最大振幅能量和的对比研究表明,微震事件在高度和时间上具有周期性分布规律,根据矿山压力与岩层运动理论,进而推知特厚煤层综放工作面的顶板岩层运动规律.现场支架工作阻力宏观观测表明,研究得到的特厚煤层综放工作面顶板岩层的周期性运动规律是存在的.     

坚硬顶板综采工作面矿压研究与控制

根据煤矿实际开采过程中遇到的坚硬顶板问题,详细地分析了坚硬顶板综合机械化采煤工作面的矿压现状,同时利用FLAC3D数值模拟软件对坚硬顶板和爆破处理后顶板的应力进行了数值模拟分析,并判断了不同推进距离顶板的破坏方式,在理论的支持上,将超前预爆破处理坚硬顶板技术运用到实际的坚硬顶板处理问题上,取得了良好的效果,为实际工程提供了重要的理论和参数。     

坚硬顶板下综采工作面瓦斯治理技术研究

以209工作面为工程背景,通过数值模拟结合现场实践对矿井瓦斯治理进行研究,通过模拟确定瓦斯在巷道分布规律,利用高位钻孔对瓦斯进行抽排,现场实践效果良好,有效解决采空区瓦斯积聚的问题.     

厚煤层综放工作面采煤工艺优化研究

传统的厚煤层开采工艺具有开采工艺环节多、企业消耗成本大、人工使用强度大等问题,利用综放开采技术,进行厚煤层开采工艺优化分析。通过对煤体冒放性研究、采放比与放煤步距的参数确定、放煤方式的选择以及设备选型,完成了厚煤层煤工艺优化研究。通过实际检验分析可得,采用综放开采工艺,成本大幅降低,企业效益提升,实现了采煤工艺优化目的。     

采煤工作面端头三角区坚硬顶板治理技术研究

针对某矿31303采煤工作面端头悬顶面积大,采空区漏风严重以及端头位置矿压显现异常等问题,依据现场情况提出采用切顶爆破方式弱化端头顶板,实现即时垮落。通过数值模拟分析发现同时切顶13号煤层直接顶及基本顶可取得较好效果,并依据31303采煤工作面对切顶爆破技术方案进行设计。现场应用后,采面端头位置顶板可实现随采随垮,取得较好效果。     

采空区坚硬顶板流变破断力学分析

考虑岩体的流变特性,运用弹性-黏弹性对应准则及Laplace数值逆变换对矿柱支撑的采空区顶板岩层变形进行了分析,建立了采空区顶板挠度随时间的变化关系,揭示了采空区顶板位移随时间变化的特性.研究表明,在考虑岩体流变性质的情况下,采空区顶板下沉位移随时间延长而增大,在给定比较长的时间跨度,即使坚硬岩体顶板位移仍会达到相当大的量值,进而引起采空区顶板破断.通过对邢台石膏矿塌陷案例分析,验证了计算方法的可行性.     

急倾斜特厚煤层水平分段综采工艺的研究

以晋能控股煤业集团虎龙沟煤矿为N1201工作面研究对象,进行了急倾斜特厚煤层水平分段放顶煤采煤工业性试验研究.对采煤工艺、放顶煤支架等内容进行了分析,开采效率理想,平均月产达19036t,工效达12.436 t,回收率达87％.     

水力压裂治理坚硬顶板技术研究

为了解决矿井坚硬顶板难垮难落问题,利用数值模拟软件对定向水力压裂进行研究。首先分析不同钻孔形态及尺寸钻孔下的岩石裂缝扩展形态,最终确定在高径比为1∶4时的菱形预裂缝下岩石起裂效果最佳;同时分析钻孔内部压力随时间变化趋势,发现随着注液时间的增加,钻孔内部压力呈现出先增大后减小再平稳的趋势;最后分析不用预裂角下裂缝扩展,确定最佳预裂角为15°该研究结果可为后续水力压力参数设定提供参考。     

下向进路胶结充填顶板稳定性数值模拟

针对大断面胶结充填体稳定性问题.应用数值模拟方法,对分级尾砂充填体变形规律进行了研究,得到了如下结论:充填体内布筋后可有效减小顶板拉应力区域,提高顶板的稳定性;灰砂比为1:4的充填体可以作为承载层,其变形、应力分布规律与承载梁基本吻合,可替代钢筋混凝土人工假项.     

大采高综放开采顶煤运移规律的数值模拟研究

为了提高大采高松软厚煤层综放开采顶煤采出率,以斜沟矿23113工作面为工程背景,采用FALC3D数值模拟软件对不同采高下顶煤的应力峰值及水平位移变形量进行分析,并对不同采高下的顶煤冒落状态进行研究,相关研究成果可为矿井地质条件相类似厚煤层工作面的高产高效开采提供参考与借鉴。     

坚硬顶板组合煤岩样破坏电磁辐射规律及其应用

采用实验室试验和分形理论相结合的方法研究了组合煤岩样变形破裂的电磁辐射规律.研究结果表明,加载初期,电磁辐射信号增加,然后略微减小,出现一段较为稳定的区域,当临近主破裂时,又大幅度增加,进入残余变形阶段时,电磁辐射又逐渐减小;电磁辐射信号与顶板在组合煤岩样的比例成正指数关系;电磁辐射脉冲数具有分形特征,并且随着加载进行,分形维数增加,临近主破裂时分形维数急剧减少;分形维数与项板在组合煤岩样的比例成正线性关系.利用上述规律,成功地对7251工作面的冲击危险进行了预测预报.     

长压短抽式通风综掘工作面粉尘分布规律的数值模拟

以平煤集团十一矿综掘工作面为研究背景,根据经验和实际情况,确定了与掘进机相配套的长压短抽式通风除尘系统.运用数值分析和现场测试相结合的方法,对综掘工作面粉尘分布规律进行了研究.基于GAMBIT技术建立工作面的几何模型,应用计算流体力学FLUENT软件对该工作面应用长压短抽式通风除尘系统前后的粉尘分布进行数值模拟.数值模拟结果与现场粉尘质量浓度测试结果相近.结果表明,采用长压短抽式通风除尘系统除尘效率达95%以上,可使综掘工作面的粉尘质量浓度接近或达到1.0×10^-5kg·m^-3.     

大倾角厚煤层综放开采顶煤移动规律与破坏机理的离散元分析

应用UDEC2D计算程序,对某煤矿大倾角厚煤层综采放顶煤的空间效应及其放煤机理进行了数值模拟,揭示了在综放开采过程中采场覆岩与顶煤的移动规律及相应的应力场、破坏场的变化特征,并对控顶区项煤的变形破坏特征及直接顶的离层跨落步距进行了分析.     

大采高综采工作面上覆岩层运移规律研究

通过理论计算的给出了斜沟矿8号和13号煤层上覆岩层的冒落带及裂缝带的高度及运移规律,并通过3DEC数值模拟软件对上覆岩层的各层下沉量进行监测,发现在煤层开采时155 m测点的位置上覆岩层总下沉量最大约为1.76 m,为斜沟矿巷道的支护提供一定的借鉴。     

圆形冲击射流破断现象的实验和数值模拟研究

钢板轧后控冷ACC装备的管状射流可能会出现破断现象,这对生产是很不利的。通过实验和数值模拟的方法,研究了破断长度与射流直径、射流速度和射流流量的关系,并给出了射流破断长度与射流出口韦伯数We的拟合曲线关联式。     

综采工作面粉尘运动规律的数值模拟

运用气固两相流动理论,建立粉尘运动的数学模型.根据综采工作面的具体特点和实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面的粉尘运动规律进行数值模拟.模拟结果显示,粉尘产生后多数随风流在煤壁一侧运动,少数粉尘随机扩散.综采工作面的除尘重点应该放在采煤机下风向10m以内的煤壁一侧;预湿煤壁对降低工作面粉尘浓度也有很大作用.