大倾角孤岛综采面支架-围岩稳定性控制研究

针对1523大倾角工作面进入孤岛区后支架-围岩事故频发的开采难题,探析了支架-围岩事故频发原因,采用现场测试与回归计算分析方法研究冒漏片帮与支护参数的相关性关系,并提出了支架故障诊断、防倒防滑装置、稳定性控制指标和设备操作工艺等综合控制技术。结果表明：采用该技术后端面顶板冒高大于0.40 m的冒顶频率由76%减小到16%,端面煤体片深大于0.5 m的片帮频率由72%减小到23%,未发生恶性片帮冒顶与支架倒架现象,有效解决了大倾角孤岛面支架-围岩失稳的控制难题。     

复杂地质条件下综采面安全高效开采关键技术

某矿高瓦斯近距离煤层群、松软低透以及软弱围岩等复杂地质赋存条件导致矿井在煤炭资源开采过程中出现了瓦斯超限、采场端面冒顶事故和巷道垮冒等一系列的难题.应用理论分析与现场实践,提出并研究了综采面瓦斯治理新技术、采场支架一围岩控制技术与采动煤巷围岩主动支护技术,确定了关键技术参数,并进行了现场工业性试验.实践表明,实施上述关键技术后,解决制约矿井发展的关键科技难题,实现了矿井安全高效开采,同时为类似复杂地质条件的推广应用提供了技术支撑.     

长边采空与弹-塑性软化基础边界基本顶薄板初次破断研究

为研究长边煤柱（采空）条件下基本顶板结构的破断规律及工程价值,构建考虑长边煤柱宽度及承载能力与实体煤弹塑性软化特性的基本顶板结构力学模型,全面计算探究该条件下基本顶板在长边煤柱区及实体煤区的断裂位置、顺序及形态,并从6个层面、3个区域与传统模型对比,阐述模型所得新结论及意义。结论如下：（1）长边煤柱宽度与承载能力可显著影响实体煤区基本顶主弯矩大小及初次破断顺序,但是对实体煤区基本顶破断线所处区位（弹性区、塑性区、弹塑性分界区）影响小,长边煤柱也可显著改变基本顶在煤柱区的破断位态（3类）,且随基本顶的弹性模量E及基本顶厚度h增大,长边煤柱的支撑系数k_cm、宽度L_cm,实体煤的塑化范围L_t-s、塑化程度k_s-0、弹性煤体基础系数k_tt及工作面跨度L_d减小,其演变模式为：1条连续“长直线+两端短弧线”型（CM-N式）→2条临接对称“直线+短弧线”型（CM-L式）→2条大间距对称“短弧线”型（CM-D式）;（2）实体煤的长边与短边区基本顶破断线的区位特征有5类,且...     

近距离下层煤开采瓦斯并层涌出的防治技术

极近距离煤层的开采必然会给后采煤层带来瓦斯问题。当层间距很小,下层煤开采时,由于两层煤采空区在下层煤直接顶垮落后合为一体,原上层煤密闭的较高浓度的采空区内瓦斯会在负压作用下大量向工作面涌出造成瓦斯超限。研究了近距离煤层下层煤开采存在的瓦斯问题,得出在综采工作面开采过程中造成瓦斯超限的主要原因。针对这种情况,运用风窗—风机联合调压的均压通风原理,确定了相应的调压参数,现场实践结果表明,均压通风技术很好地解决了本工作面瓦斯超限的问题,达到了保障安全生产的目的。     

贵石沟矿高瓦斯综放面安全高效开采技术

针对贵石沟矿高瓦斯综放面生产过程中存在的问题,阐述了该矿采取加强瓦斯治理、改造通风系统及改进掘进工艺等瓦斯治理的综合技术措施,实现了煤矿的安全高效开采.     

充填采煤弹性基础边界基本顶薄板破断规律

建立充填开采基本顶弹性基础边界弹性地基薄板力学模型,依据差分理论及主弯矩破断准则,研究充填体弹性地基系数kf、基本顶厚度h、弹性模量E及边界弹性基础系数k_m对基本顶主弯矩及破断规律的影响,得出:(1)k_f增大时,短边、长边超前煤壁区及充填区中点绝对值最大主弯矩M_b,M_d,M_o均减小,M_o降低幅度最大,M_b深入煤壁距离b增大;(2)E或h减小时,M_b,M_d,M_o及b减小;(3)k_m增大时,b减小,M_b,M_d,M_o均增大;(4)充填区基本顶主弯矩存在分化效应:kf越大或h,E越小,充填区最大主弯矩逐步向周边转移,非中点区主弯矩逐渐大于M_o,k_m对分化效应的影响甚微。充填条件下基本顶主弯矩大于极限弯矩时,起始破断位置为长边深入煤壁上表面或中部下表面。当kf较小、充实率较低且上覆载荷较大时,基本顶断裂类型有:(1)长边上表面→短边上表面→中部下表面;(2)长边上表面→中部下表面→短边上表面;(3)中部下表面→长边上表面→短边上表面。     

应用统计学在采矿工程专业教学中的体会

长期以来,统计学课程都是作为高等院校经济类、管理类专业的专业基础课,工科类专业学生在统计方面的基本知识比较匮乏.但如今采矿工程专业学生就业岗位一般都是基层一线单位的技术与管理工作,他们是本单位的专业技术人员,不但从事繁琐的一线数据整理分析任务,而且很多管理类的报表都是由他们完成的,因此,采矿工程专业的学生不仅应具备的统计基本知识,而且能够在生产和管理实际中熟练应用所学知道,在采矿专业开设应用统计学可以提高这些学生的职业素质,使他们更好地适应生产实际.     

浅埋煤层综采工作面矿压规律研究

针对浅埋煤层工作面开采过程中存在的强烈矿压问题,对某一典型浅埋煤层综采工作面进行了矿压规律观测。根据矿压观测结果,对浅埋煤层综采工作面矿山压力显现规律和特征进行了分析,掌握了工作面顶板运动的基本规律及其运动参数、端面顶板片冒情况,并对支架合理性进行了研究。     

深部孤岛工作面留小煤柱掘巷围岩破坏机制与控制

针对深部软碎煤体巷道围岩大变形破坏的控制难题,以某矿围岩控制难度极大的深部软碎煤体孤岛工作面留小煤柱沿空掘巷为工程背景,分析了煤体巷道围岩控制的主要难点;基于FLAC3D数值模拟软件研究了留小煤柱掘巷围岩大变形破坏机制。结果表明：大采高工作面回采扰动引起围岩应力调整卸荷后,掘巷上覆顶板荷载主要由实体煤帮承载,得出留小煤柱掘巷围岩应力峰值区主要位于实体煤帮及其肩角深处,其垂直应力集中系数高达3.04,阐明了掘巷实体煤帮顶板肩角、煤柱帮及实体煤帮浅部塑化围岩是关键控制区域。明晰了留小煤柱掘巷稳定后顶板、实体煤及其煤柱帮塑性破坏区的延伸宽度最大分别为5.88、2.50、3.00 m,揭示了掘巷围岩分区域非对称破坏机制。分析阐明了掘巷支护设计时需将锚索等支护构件的锚固基础位于围岩深部较完整弹性区内,基于此提出了锚梁网支护+槽钢锚索加固+注浆改性等分区域联合支护技术,通过现场工程实践证实采取高强度支护加固技术及注浆改性措施有效改善了深部煤岩体软碎且易发生大变形破坏的留小煤柱掘巷围岩应力状态,试验段掘巷顶板及两帮围岩变形量均控制在500 mm以内,保障了大采高工作面的安全有序回采,为此类深部软碎煤...