颗粒级配及时效性对充填料浆流变特性的影响

基于Talbot级配理论配置不同颗粒级配料浆,研究了不同质量浓度及静置时间下的矸石胶结充填料浆流变特性,并使用灰色关联度分析了颗粒级配对流变参数的影响关系。结果表明：料浆质量分数为76%～80%,料浆屈服应力τ0随质量分数升高而增加,且质量分数对骨料细矸率高的料浆屈服应力影响更明显。浓度相同时,料浆屈服应力关联系数r随粒径增大而增大;质量分数不同时,关联系数与质量分数有关。屈服应力随料浆静置时间增加而升高,在0～50 min增速较快,50～90 min增速减缓,且时间效应对系数k低的料浆屈服应力提升更明显。随着剪切速率增至临界剪切速率,料浆流变状态由层流态向紊流态转变。     

大采高双巷布置工作面巷间煤柱合理宽度研究

巷间煤柱合理宽度的确定是确保大采高双巷布置工作面安全回采的关键。以亭南矿二盘区204大采高工作面双巷掘进运输顺槽和瓦斯抽放巷之间的煤柱为工程背景,首先通过现场应力监测的方法对巷间煤柱受双巷掘进及2次采动过程中的破坏规律进行了系统的研究,得出一次采动影响后靠近采空区侧煤柱的破坏区域宽度约为3 m;上位岩层低应力区域宽度约为18 m;一次采动后煤柱应力分布曲线呈不对称形态;二次采动影响后煤柱应力分布曲线呈不对称"马鞍状",巷间煤柱边缘累计破碎宽度略大于9 m;同时对2次采动影响后煤柱的破坏区域进行了划分,初步确定巷间煤柱优化范围在5.2~13.0 m之间。其次采用数值模拟的方法分别研究了2次采动影响下宽度为4,6,8,10,12 m的5种不同尺寸巷间煤柱的应力演化规律、弹塑性区域变化规律和巷道变形规律,同时综合考虑安全生产、资源回收率等因素,最终确定大采高双巷布置工作面巷间煤柱的合理尺寸为10 m。最后通过工程实践验证了巷间煤柱留设的合理性。该研究结果可以为类似开采条件下巷间煤柱的留设提供参考。     

厚松散层浅埋煤层矿压规律实测分析

对神府韩家湾煤矿2303综采工作面进行了矿压观测,实测了支架活柱下缩量、工作面顶板移近量、顶板来压强度以及巷道变形破坏参数,总结了厚松散层覆盖层浅埋煤层综采工作面的矿压显现规律。观测结果表明,老顶来压强度不高,支架能平衡顶板压力,满足工作面正常开采时对支护阻力的要求。针对目前顶板的支护状况和顶板灾变危险,提出了提高支架初撑力等改善措施,研究成果对指导厚松散层覆盖浅埋煤层综采工作面安全开采具有指导作用。     

基于协调开采原理的裂隙带发育高度模拟

陕北榆神矿区薄基岩、浅埋煤层条件下开采引起的萨拉乌苏组含水层大量破坏并导致生态环境失衡。理论和实践证明,这种裂隙损害在一定程度上受到了开采方法的影响。因此,基于协调减损原理研究浅埋煤层不同开采方法对裂隙发育的影响是解决这一问题的又一途径。以陕北榆神矿区王家沟煤矿1301、1302、1303综采工作面为例,应用协调开采方法有效的降低了导水裂隙的发育高度。     

提高采矿工程本科生产实习效果对策分析

生产实习是采矿工程专业学生实践中最为重要的环节,该环节有助于提高学生的工程实践能力、有助于培养学生的专业意识与创新意识,由于各种因素的制约,实习效果与教学目标期望仍有一定差距。对采矿工程专业生产实习的现状及存在的主要问题进行了分析,针对提出的具体问题,提出了高校与企业合作、稳定实习教师队伍等改进措施,并进行了详细阐述。     

基于黄土沟壑区边坡稳定性影响因素分析

借助坡体稳定性评价指标得出坡体稳定性的5个具体影响因素,并通过正交实验获得了5个因素影响程度排序:坡体角度δ>坡高h>内摩擦角φ>内聚力c>土体容重γ。结合一个坡体算例,通过边坡稳定性分析软件Slide结合正交试验法进一步验证了稳定性影响程度排序的可靠性,并得出坡体角度是影响稳定性的最重要影响因素,在此基础上进一步分析得出坡体角度与坡体稳定性和边坡安全系数之间的具体函数关系。     

黄河中游榆神府矿区采动含水层失水模式及保护技术

“煤-水”矛盾已成为制约榆神府矿区煤炭安全高效绿色开采的主要因素。为缓解区内煤炭开采与水资源保护之间矛盾,切实保护水资源和生态环境,以榆神府矿区内典型煤矿为例,研究揭示了煤水赋存特点,构建了采动含水层失水模式,初步探讨了水资源保护整体思路和技术。研究成果表明:榆神府矿区内存在地表水和地下水2大类水资源。地表水以海子、地表径流以及泉的形式赋存,地下水则有萨拉乌苏组潜水、烧变岩水和风化基岩水3种重要类型。按照含水层与导水裂隙带的位置关系,将其分为低位含水层和高位含水层2类。低位含水层失水模式为导通漏失型,高位含水层存在非导通垂向渗失和渗流溢出蒸发散失型2种失水模式,前者发生于高位承压含水层中,后者则主要是高位潜水含水层的失水模式。低位含水层可通过导水裂隙带发育高度控制技术、采后顶板注浆加固技术实现水资源保护,高位含水层可通过人工隔水层再造、离层注浆以及协调开采技术实现水资源保护。对于无法实施原位保护流入采空区的水则可通过地下水库存储、净化循环利用和深部回灌等矿井水综合利用技术处理间接实现水资源保护。     

陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害评价方法

为了解决陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害较难评价的问题,提出概率积分预计参数中下沉系数的确定方法;确定了煤炭开采衍生灾害的评价指标：地表最大下沉值、坡体稳定性和裂缝发育程度;借助概率积分法进行地表移动预计,给出一种陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害评价方法。通过实例验证,表明该评价方法可靠,研究成果可为陕北黄土沟壑区煤炭开采衍生灾害防治提供科学依据。     

矿区三下开采安全性评价与计算机仿真方法

近年来建筑物下、水体下、公路、铁路下煤层安全开采问题凸显,针对这一问题,进行了开采损害的复杂性、多样性、不确定性分析,并以"开采方案-覆岩移动变形-地表损害程度-建筑设施及环境保护"为主线,以概率积分法为基本理论,以计算机仿真为手段,建立矿区地面保护物下安全开采的评价体系,并在西部矿区进行了广泛的实践,实践证明这种评价体系适用性强,它不仅是矿区地面保护物下安全开采的可靠方法之一,也是矿业可持续发展的一种有效的方法。     

亭南矿大采高工作面矿压规律及支架适应性研究

采用现场实测的方法对亭南煤矿二盘区205大采高工作面支架进行了研究。分析得出工作面初次来压步距60 m,平均周期来压步距19.7 m,来压期间平均动载系数1.34,来压次序为工作面中部最先,机头次之,机尾最后。来压期间98.8%的支架在额定工作阻力范围内,约一半测试支架存在一定的偏载。最后通过对支架工作阻力进一步分析得出,选用ZY12000/29/65D型掩护式液压支架能满足来压期间的生产要求。