基于中性区特征的沿空掘巷煤柱宽度分析与实践北大核心

煤柱宽度是沿空掘巷技术的主要参数,对于留巷成功与否有关键作用;煤柱的稳定可以采用煤柱水平变形的中性区特征进行描述,中性区的大小以及承载能力变化能够表征煤柱的稳定程度。根据典型工程背景和护巷煤柱的中性区理论,建立数值模型模拟分析不同宽度煤柱内中性区的变化和承载力特征。研究发现:随煤柱宽度增加,煤柱内中性区的宽度逐渐增加,煤柱的承载能力也逐渐增加,但中性区宽度占比表现出先增加后减小又增加的规律,煤柱承载能力的增加率则为先升高后降低;煤柱宽度6~7 m时存在满足条件的稳定承载区;综合理论计算、数值模拟和现场条件确定煤柱合理宽度为6 m。     

大断面复合泥岩顶板切眼桁架锚索组合支护技术

针对白龙煤矿大断面复合泥岩顶板切眼的支护难题,项目组提出了预应力桁架锚索组合支护系统进行大断面的巷道围岩控制.本文研究了预应力桁架锚索组合支护的机理,结合现场实际生产情况,运用计算机数值模拟方法进行桁架锚索组合支护方案参数优化设计.该方案在白龙煤矿2-1101大采高综采面切眼进行了现场试验,取得了成功,产生了显著的技术经济效益,具有良好的推广应用前景.     

厚层炭质泥岩顶板煤巷复合主动支护系统研究

厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷采用传统的锚杆(索)支护方式,无法解决无稳定上位岩层可供悬吊的关键难题,易发生垮冒事故.为了能有效控制巷道变形,促进矿井安全生产,提出了复合主动支护系统控制厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷,阐述了其支护原理,建立了复合主动支护系统的力学模型,得出了复合主动系统中桁架锚索结构达到系统平衡时预紧力Qy值的临界条件.采用FLAC5.0数值模拟软件计算设计和优化平煤八矿厚层炭质泥岩顶板大跨度煤巷复合主动支护系统方案,现场实测巷道顶板最大下沉量为158 mm,巷道断面收敛率小,有效地控制了巷道变形,同时为各类复杂地质条件的应用提供了有力依据,具有良好的推广应用前景.     

综放面单侧采空煤柱稳定性研究及实测

在使用留煤柱护巷的长壁采煤工作面中,单侧采空煤柱的稳定是后采工作面安全顺利回采的保障.近年来随着煤矿开采强度加大,对采对掘情况比较普遍,形成的护巷煤柱将经历两次工作面回采动压影响,对煤柱的稳定产生较大影响,对巷道围岩控制带来困难,特别是在综放开采的矿井尤为明显.因此,对厚煤层放顶煤工作面及相邻巷道对采对掘形成的区段煤柱在单侧采空状态下煤柱内支承压力分布规律进行了理论计算和现场实测分析.以东坡煤矿922和923综放工作面间20m护巷煤柱为例,分析和研究了煤柱形成后各阶段支承压力演变过程,得到了单侧采空煤柱采空区侧和巷道侧极限平衡区范围计算公式、煤柱最小宽度公式;通过钻孔应力计对现场煤柱内支承压力进行实测,得到了本工作面回采超前压力的影响范围和峰值,并说明现场20m宽煤柱内存在稳定弹性核区,煤柱可进一步优化以提高采出率.     

液压支架泄漏检测方法的分析与实践

对液压支架产生故障的主要形式进行了统计和总结,并对故障产生的主导因素进行了分析,得出大多数故障的产生都是由泄漏引起的;根据液压支架泄漏特点提出了通过检测泄漏产生的高频声波实现故障检测和准确定位的支架故障检测原理,运用概率论的方法得出了信号检测接收机的表达式,并成功研制了新型支架液压泄漏检测仪。液压泄漏检测的现场实践表明,该仪器能适应煤矿现场的复杂条件,不但能检测出液压支架外部泄漏的故障部位,而且还能检测出人用直观方法不能检查出的内部泄漏、串液等故障,提高了故障检测成功率,实现了井下支架泄漏故障的无损伤检测。     

海上对流层微波超视距传播与海洋大气环境特性相关性研究

海上对流层微波超视距传播与海洋大气环境特性的相关性研究对电波传播的短期预测以及无线电通信系统的设计和应用有着十分重要的意义。该文根据在我国黄渤海海域进行的14.1 GHz海上对流层微波超视距传播试验的传输损耗数据以及在发射端塔基平台上同步进行的气象梯度仪试验的气象数据,分别分析了风向、风速以及气海温差对传输损耗和蒸发波导高度相关性的影响,研究了沿海海域气象数据在微波超视距传播链路中的可用性,并结合散射抛物方程方法和高级折射效应预报系统(AREPS)对分析结果进行了验证。该文的研究结果对海上对流层微波超视距传播的传播特性以及短期预测的研究有一定的指导意义。