木康煤矿主采煤层顶板地质特征及稳定性评价

煤层顶板稳定性是采煤工作面顶板支护、管理的重要影响因素。在分析木康煤矿主要煤层顶板工程地质特征的基础上,以该煤矿M_2、M_3、M_6、M_8、M_(10)煤层顶板为主要研究对象,通过对煤层顶板岩性、厚度、岩体质量、抗压强度等指标应用模糊综合评判法对顶板稳定性进行综合评判,得出煤层顶板稳定性评价结果。评价结果为煤矿的安全生产提供有效的科学依据。     

云南某磷矿岩石力学特性及质量分级

对于一个开采矿山而言,其矿岩物理力学参数及工程地质条件是评价矿岩质量的基础参数。以云南某磷矿为例,采用现场地质构造调查,结合室内岩石力学试验结果,根据RMR分类法对岩体质量级别及稳定性进行了评价。结果表明,该磷矿四种岩组岩体中,顶板白云岩属于坚硬岩,岩体较完整。矿体磷灰岩与底板白云岩属于较坚硬岩,岩体较完整。副顶矿磷灰岩岩体较破碎。基于RMR分类评价体系,顶板白云岩与底板白云岩属Ⅱ级（好岩体）,矿体磷灰岩属Ⅲ级（一般岩体）,为下一步该磷矿采矿方法的选择及结构参数优化提供技术参考。     

云南某磷矿岩石力学特性及质量分级研究

对于一个开采矿山而言,其矿岩物理力学参数及工程地质条件是评价矿岩质量的基础参数。以云南某磷矿为例,采用现场地质构造调查,结合室内岩石力学试验结果,根据RMR分类法对岩体质量级别及稳定性进行了评价。结果表明,该磷矿四种岩组岩体中,顶板白云岩属于坚硬岩,岩体较完整。矿体磷灰岩与底板白云岩属于较坚硬岩,岩体较完整。副顶矿磷灰岩岩体较破碎。基于RMR分类评价体系,顶板白云岩与底板白云岩属Ⅱ级(好岩体),矿体磷灰岩属Ⅲ级(一般岩体),为下一步该磷矿采矿方法的选择及结构参数优化提供技术参考。     

用电磁辐射法监测预报矿山采空区顶板稳定性

对坚硬煤岩层的电磁辐射特性进行了实验研究,对煤矿回采过程中煤岩体电磁辐射变化规律进行了监测分析,在此基础上提出了电磁辐射监测预报顶板稳定性的技术方法,并在煤矿进行了试验应用.研究结果表明：在矿山采掘过程中,伴随顶板活动会产生明显的电磁辐射信号,顶板垮落前电磁辐射有异常反映,表现为异常增大或呈现增长趋势,用电磁辐射法监测预报顶板垮落是可行的, 且具有快捷、方便、准确率高的优点.     

层状岩体巷道顶板冒落拱高度计算方法研究

 普氏理论广泛应用于煤矿巷道顶板冒落拱计算中,但煤矿巷道顶板岩体多为层状岩体与普氏理论的假设存在一定差别,本文基于普氏理论的基本思想,通过分层冒落和层状岩体全冒落两种假设推导出了层状顶板巷道冒落拱高度分层计算公式。利用推导出的水平和倾斜层状岩体冒落拱分层计算公式可以方便的计算层状岩体巷道冒落拱高度。通过工程实例对比分析,发现冒落拱高度分层计算公式的结果更符合实际情况,这也为层状岩体中修筑地下工程巷道支护设计提供了参考依据。     

特厚急倾斜煤层水平分段开采顶板冒落研究

为了进一步减少由于煤矿开采而引发的冒顶安全事故,对煤矿开采过程中顶板的稳定性进行分析,建立了基于突变理论的特厚急倾斜煤层水平分段开采条件下采空区顶板稳定性分析模型。最后结合具体案例对模型进行了分析和验证,并求出顶板的压缩弹性能,得到顶板冒落破坏计算结果与现场实际情况相吻合,说明模型适用于采空区顶板稳定性的分析。     

基于突变理论和广义H-B强度准则的采空区顶板稳定性分析

为实现煤矿采空区塌陷区土地的治理利用,对煤矿采空区进行顶板稳定性的分析与研究。鉴于采空区顶板的失稳破坏是一个非线性的过程,分别从结构力学和岩体本构关系两个角度建立采空区顶板稳定性分析模型。首先将采空区顶板岩梁结构简化为力学三铰拱模型,然后进行力学分析,求出其力学结构系统的总势能,基于突变理论,建立其力学结构失稳破坏的尖点突变模型;其次构建基于极限平衡法的采空区顶板筒状塌落一般模型,考虑到实际工程的广泛应用,进而建立基于广义H-B强度准则的矩形采场顶板筒状塌落极限平衡分析模型。最后通过不同工程算例分别对2个模型进行了分析和验证,且二者计算结果均与工程实际情况一致,说明两种模型均适用采空区顶板稳定性的分析,为研究采空区稳定性提供一种新的途径。     

新桥硫铁矿坑下岩体结构调查与质量评价

根据岩层物理力学性质、岩体结构和构造、岩体质量指标 RQD、水文地质条件等因素 ,采用 CSIR分类法、Q系统分类法 ,对新桥硫铁矿坑下岩体结构进行调查与质量评价 ,根据调查结果将顶板岩层划分为三个等级 ,对矿山安全生产有重要指导作用 ,可为其它矿山提供借鉴     

新桥硫铁矿坑下岩体结构调查与质量评价

根据岩层物理力学性质、岩体结构和构造、岩体质量指标RQD、水文地质条件等因素，采用CSIR分类法、Q系统分类法，对新桥硫铁矿坑下岩体结构进行调查与质量评价，根据调查结果将顶板岩层划分为三个等级，对矿山安全生产有重要指导作用，可为其它矿山提供借鉴。     

地下采场顶板节理岩体的可靠性分析及应用

通常岩体中分布有较多的节理,而其稳定性受到节理产状的影响,结合工程实际,基于关键块体理论建立了地下采场顶板稳定性可靠度分析模型,并且考虑多节理共同作用和岩石力学参数取值的不确定性对岩体稳定性评价造成的影响,运用一维优化算法与区间理论求解采场顶板节理岩体的可靠性指标,该指标的数值可作为地下采场顶板的节理岩体稳定性的综合评价依据。将该方法运用于某地下采场顶板的稳定性综合分析中,其结果显示:该方法在分析地下节理岩体结构稳定性中具有一定的优势,可避免某个岩石力学参数在取值不准确时对计算结果产生较大影响。     

岩体可崩性分类方法的模糊综合评判

冶金矿山工程的围岩稳定性和可崩性评价常用的方法有:RQD 分类法、岩体地质力学分类即RMR 法、巴顿岩体质量分类即Q 值法。针对某铁矿阶段自然崩落法可崩性评价中, 同时采用上述3 种方法的分级成果, 应用模糊数学综合评判法对其进行综合评价, 得出上述3 种方法在该矿可崩性评价时, 效果相似的结论, 为矿山在岩体可崩性评价实际应用中的方法选择, 提供了依据。     

基于模糊数学的煤层顶板稳定性评价研究

煤层顶板稳定性问题是煤矿安全、高效生产的重要前提。择优分析影响煤层顶板稳定性的因素,建立了因素集和评价集。引进了模糊数学理论,建立了综合评价煤层顶板稳定性的模型,输出决策结果。得到煤层顶板稳定性位于Ⅱ级较稳定等级,给出了煤层顶板稳定性预测图,为煤矿的开采设计提供了重要的依据。     

采动覆岩隔水层稳定性力学模型及应用研究

为了研究覆岩隔水层的稳定性,预防煤矿顶板突水灾害,实现保水采煤,本文将单一岩层形成的顶板隔水层简化为地基上四边固支的薄板,考虑了隔水层以下破碎岩体对隔水层的支撑作用,根据能量法推导了其挠度以及应力表达式,得到了覆岩隔水层应力分布特性,求出了临界载荷随工作面推进距离的变化规律,并结合具体工程实例,利用数值模拟软件进行了覆岩隔水层稳定性分析。研究结果表明:1)煤层开采后,覆岩隔水层在长边边缘中间应力最大,容易发生破坏;2)破碎岩体的支撑作用对隔水层的稳定性具有重要的影响,煤层采厚越小,破碎岩体对覆岩隔水的支撑作用越强,隔水层越不容易破断。研究成果可为煤矿顶板防治水研究以及保水采煤实践提供一定的参考。     

基于微震监测的掘进对巷道围岩稳定性影响规律

为了得到岩体破裂滑移对巷道围岩(煤柱、煤体及顶板)的影响,以山西潞宁煤矿22117风巷为研究背景,利用微震监测系统对潞宁煤矿22117风巷进行微震监测,得到围岩破裂的微震响应特征并对其进行分析.结合现场实际情况,利用FLAC~(3D)模拟软件建立三维模型,并进行数值模拟计算,对巷道掘进时顶板稳定性规律进行分析.结果表明:掘进对顶板影响表现为由巷道顶板-煤柱及其上方顶板-煤体及其上方顶板逐渐发展的一个过渡过程;巷道顶板受掘进直接影响的范围为距迎头32.6 m范围内;掘进动力扰动对后方煤柱顶板破裂的微震具有滞后效应,滞后范围约为93.3 m.     

基于加权平均法的围岩稳定性评价研究

 摘 要：为对神东矿区石圪台矿浅埋深、薄基岩和厚风积砂等特殊地质条件的顶板稳定性进行综合评价,本文提出采用加权平均法建立单一综合评价指标值计算模型,利用层次分析法确定围岩顶板稳定性评价指标的权重值,采用多因素-单一综合评价指标值进行顶板稳定性评价分析,从而为巷道支护提供依据。研究结果对于煤矿围岩控制具有重要的理论意义和现场应用价值。     

光纤光栅传感器在顶板监测应用中的安装工艺

近些年,光纤光栅传感技术取得了长足发展,特别是在结构监测领域,逐渐形成了能够对应变、温度等多种物理量进行实时检测的传感器体系。煤矿顶板监测也是结构监测技术的一个重要的应用场合,主要监测对象包括巷道锚杆支护的稳定性监测,回采工作面液压支架支护的稳定性监测,冲击地压的灾害监测等。本文在研究光纤光栅传感器封装结构的基础上,重点进行传感器安装工艺及工作稳定性研究,为光纤光栅传感器在顶板监测中的应用探索可行的现场方法,验证了光纤光栅技术在煤矿顶板监测中应用的可行性。     

基于应力-渗流-损伤耦合作用的煤矿突水模拟

突水是影响煤矿安全生产的重大灾害问题之一。本文以山西阳泉煤矿顶板突水为例,考虑突水破坏过程中岩体损伤的判别依据,及其对煤岩体力学性质的影响,建立应力-渗流-损伤耦合模型,阐述了煤岩体破坏的损伤演化过程与渗流突水机理。结果表明,顶板岩体损伤区域贯通、两侧裂隙网络交汇是造成阳泉煤矿顶板突水的根本原因。在此过程中,煤岩体中的裂隙延展、渗流状态与应力演化之间的相互作用,导致岩体损伤破裂形成贯通性的导水通道,诱发突水灾害。研究结果为矿山隔水煤柱的留设提供了依据,也为煤矿顶板突水问题提供了研究思路。     

基于应力-渗流-损伤耦合作用下煤矿突水模拟

突水是影响煤矿安全生产的重大灾害问题之一。本文以山西阳泉煤矿顶板突水为例,考虑突水破坏过程中岩体损伤的判别依据,及其对煤岩体力学性质的影响,建立应力-渗流-损伤耦合模型,阐述了煤岩体破坏的损伤演化过程与渗流突水机理。结果表明,顶板岩体损伤区域贯通、两侧裂隙网络交汇是造成阳泉煤矿顶板突水的根本原因。在此过程中,煤岩体中的裂隙延展、渗流状态与应力演化之间的相互作用,导致岩体损伤破裂形成贯通性的导水通道,诱发突水灾害的产生。研究结果为矿山隔水煤柱的留设提供了依据,也为煤矿顶板突水问题提供了研究思路。     

强矿压工作面回撤通道失稳机理与注浆加固技术

为保证末采期间回撤通道的稳定性,实现安全高效的工作面回撤,以布尔台煤矿22206综采工作面为工程背景,对末采期间回撤通道围岩加固技术进行了研究。采用理论分析的方法建立了末采期间剩余煤柱力学分析模型,得到煤柱极限稳定时剩余煤柱宽度计算方法,确定了最佳注浆时机对应的位置。同时对比分析了注浆前后煤岩体单轴压缩应力应变曲线,得到注浆可有效提高煤岩体强度。最后结合布尔台煤矿22206综采工作面情况进行计算,确定工作面末采期间主回撤通道内最佳注浆时机为剩余煤柱宽度10.1m时,进一步设计了注浆参数开展了剩余煤柱注浆,结果表明,工作面末采期间对主回撤通道正帮及顶板注马丽散NS加固材料,能有效控制回撤通道剩余煤柱和顶板的稳定,实现安全高效、经济合理地搬家倒面。     

基于K-均值聚类与贝叶斯判别的我国煤矿顶板灾害事故安全评价

顶板事故是我国煤矿安全生产中的重大隐患,开展顶板灾害事故安全评价,识别顶板灾害危险性是煤矿安全生产亟待解决的问题。本文在文献调研的基础上,对影响顶板灾害的影响因素进行分析,从自然因素、技术因素和管理因素三个方面构建了顶板灾害安全评价指标体系,结合专家意见对各评价指标进行量化,采用K-均值聚类与贝叶斯判别的方法对我国顶板灾害安全水平进行评价,以我国煤矿实际样本数据为研究对象开展实证分析。研究结果表明:基于K-均值聚类与贝叶斯判别的煤矿顶板安全评价方法具有较高的准确度,能够用于定量化描述煤矿顶板灾害危险,具有一定的应用前景。