大倾角综放工作面液压支架选型研究

通过底板比压测试,得出了义络公司34061工作面底板允许比压并对底板进行分类;分别利用拱—拱组合力学模型、椭球体放矿理论和岩石自重法计算支架工作阻力;根据工作面的围岩条件对液压支架主要结构应具备的特点进行分析,得出架型、底座、顶梁以及配置防倒防滑装置的具体要求;在对综放液压支架对比分析的基础上,选取适应地质条件的综放液压支架,实践表明:ZF5500/16/28型液压支架能满足义烙公司综放开采的需要。     

综放采场围岩复合结构力学模型及其控制研究

根据综放采场顶煤冒放形式和顶板移动结构，提出5种煤岩复合结构，研究了其形成条件，并建立了相应的力学模型：拱-拱组合模型、拱-砌体梁组合模型、拱-传递岩梁组合模型、台阶悬臂-砌体梁组合力学模型、台阶悬臂-悬臂梁组合力学模型．并由此推导其控制方程，计算支架载荷；针对不同顶板、煤层条件，运用相应力学模型分析支架-围岩关系，计算综放工作西支架载荷，确定综放采场支架合理工作阻力，从而有效控制综放采场围岩；通过对10个不同条件综放工作面支架载荷的计算与实测比较，计算值的安全系数为1．06，表明根据综放采场围岩组合路构力学模型计算支架载荷比简化的岩重计算更为合理，从而为综放采场围岩控制提供了理论基础．通过一个二程实例详细阐述了根据综放采场煤岩结构力学模型计算支架载荷的方法．图5，表2，参10．     

极近距离薄煤层群联合开采常规错距理论 与物理模拟

 伴随着中、厚煤层资源的枯竭,潞安集团下属十几个矿井都将进入下组煤开采。下组煤15–1#和15–3#煤层是以薄煤层群赋存在一起,平均间距为4.4 m,因此提出极近距离薄煤层群联合开采常规错距开采模型,并进行理论和物理模拟试验研究。从理论上给出近距离薄煤层群联合开采下的工作面常规错距计算公式,并进行理论求解。为避免15–1#煤层顶板的周期垮落与15–3#煤层工作面回采时的超前效应相互影响,从安全角度考虑,将错距定为1.3～1.5倍的周期垮落步距,结合试验结果将常规错距定为17.5 m。物理模拟试验结果表明,常规错距下联合开采技术上是可行的。另外分析了工作面上方附近几个测点总是被抬高的原因,并总结了在工作面推进过程中,顶板下沉主要经过两次大的变化,即上、下两煤层工作面回采过程中发生垮落时,尤其是下层煤顶板垮落造成影响较大。     

晋城矿区15~#煤支架选型

以成庄矿15#煤为例研究晋城矿区地质条件以及岩石的物理性质等特征,探讨在开采成庄矿15#煤时选用的支架类型。经过对晋城矿区的实地观测,并采集一定量的标本,通过利用简支梁、悬臂梁、固支梁等模型计算顶板、底板、采场围岩和瓦斯的条件来确定15#煤层开采时支架的选用。由此得出在开采晋煤成庄矿地区15#煤时,顶板分类不变,支架支护强度仍为1.73 MPa,可以选用1.75 m宽度的四柱支撑掩护式支架,此时支架合理工作阻力为13 000 kN,支架的初撑力为9 600 kN。     

综放采场顶煤压裂机理的实验研究

采动岩体裂隙演化规律的定量描述是岩石力学的重要课题之一。通过模拟支承压力对硬煤、软煤和中硬煤300 mm×300 mm×300 mm大煤样的压裂过程,运用分形几何理论研究了顶煤在支承压力峰值前后作用下裂隙的演化规律。研究结果表明,裂隙分维和支承压力具有良好的多项式定量关系。同时得出了基于损伤力学的顶煤压裂本构方程,为综放开采数值分析、工艺及参数选择提供了科学依据。     

两硬综放面矿压的数理统计分析

以大同矿务局忻州窑矿８９１６面为基础,根据对支架载荷频率分布特征的分析,揭示了步距式预爆破处理坚硬顶板前后不同的矿压显现特征,并用统计假设检验法验证了两个时期支架载荷的差异性,求出差异的具体数值,得出综放工作面来压相对缓和的结论。     

三维应力下吸附作用对煤岩体气体渗流规律影响的实验研究

介绍了三维应力作用下煤岩体孔隙裂隙中瓦斯气体渗流规律的实验方法和实验结论。主要揭示：气体吸附作用和变形作用对渗流有重要影响,吸附作用表现为渗透系数随孔隙压呈负幂函数规律变化,变形作用表现为渗透系数随有效体积应力呈负指数规律变化以及非吸负指数规律变化,吸附与变形共同作用的结果,使渗透系数随孔隙压变化表现为存在一临界值ｐｃ,当ｐ〈ｐｃ参透系数衰竭,当ｐ〉ｐｃ时,渗透系数增加。     

两硬综放面矿压的数理统计分析

以大同矿务局忻州窑矿８９１６面为基础,根据对支架载荷频率分布特征的分析,揭示了步距式预爆破处理坚硬顶板前后不同的矿压显现特征,并用统计假设检验法验证了两个时期支架载荷的差异性,求出差异的具体数值,得出综放工作面来压相对缓和的结论。     

浅埋煤层回采巷道矿压显现与控制的研究

结合万利矿区寸草塔二矿3^-1,煤层的地质赋存状况与开采技术条件,研究了长壁工作面回采巷道矿压显现规律,评价了现有支护方案的实际支护效果;测试了巷道的围岩松动圈,积累了支护设计实测依据;并用测试巷道煤柱支承压力分布的方法,论证了护巷煤柱的整体稳定性,选择了煤柱宽度合理参数;最后采用全新的锚杆支护设计理论,提出了寸草塔二矿3^-1煤层回采巷道优化支护技术参数。