煤岩层组合对煤体破碎程度的影响

用能量法探讨了放顶煤开采过程中煤岩层组合不同变化即顶硬—煤软、顶硬—煤硬、顶软—煤硬、顶软—煤软对煤体破碎吸收能量变化影响规律，根据煤体破碎吸收能量大小判别煤体破碎程度差异，进而分析其差别对煤体破碎程度和放出性能的影响。研究成果在模型试验和生产实践中获得验证和应用，可作为今后决策的理论依据。     

缓倾斜煤层巷道围岩稳定性分类与锚杆支护设计决策系统研究

在总结以往研究成果的基础上,采用模糊数学理论的多因素综合评判方法,预测巷道围岩稳定性类别。按照国内外锚杆设计理论的最新研究成果,进行巷道支护设计决策,并用VB语言编程实现了巷道围岩稳定性评价与支护设计决策系统,为缓倾斜煤层巷道围岩稳定性分类预测和锚杆支护设计,提供了科学实用的设计手段。     

浅埋煤层回采巷道合理煤柱宽度的实测研究

神东矿区综采特点是高产高效,推进速度快,工作面长(240 m),回采距离大(3000～5000 m).为保证综采面的快速安全高效开采,减少工作面搬家次数,实现高产目的,关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题,即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数,选择合理的回采巷道煤柱宽度.本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件,用现场实测煤柱支承压力分布方法,分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围,对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计,具有工程实用价值和决策指导作用.     

坚硬顶板综放采场台阶式悬梁结构控制及其数值分析

通过对岩层移动的现场预测和相似模拟，提出了综放采场坚硬顶板的台阶式悬梁结构，建立了相应的数值模拟和力学模型，运用有限元法分析了坚硬顶板条件下支承压力对硬煤的压裂效应，依此确定坚硬顶板的最佳预处理步距和液压支架合理工作阻力，并根据力学模型对顶板台阶式悬液破断瞬态平衡条件及其与液压支架的相互作用关系进行了理论分析，从而形成了硬顶煤，坚硬顶板条件下综放采场围岩控制的基本理论和方法，实现了提高硬顶煤冒放性和回收率的安全，高产高效开采，最后，以一个工程实例佐证了其对坚硬顶板的有效控制。     

浅埋煤层回采巷道合理煤柱宽度的实测研究

神东矿区综采特点是高产高效，推进速度快，工作面长(240m)，回采距离大(3000～5000m)。为保证综采面的快速安全高效开采，减少工作面搬家次数，实现高产目的，关键是要解决浅埋煤层条件下大断面、超长距离回采巷道的安全维护问题，即应设计适宜的巷道支护方式与支护参数，选择合理的回采巷道煤柱宽度。本文针对神东矿区的典型浅埋煤层条件，用现场实测煤柱支承压力分布方法，分析给出了榆家梁矿、补连塔矿和大柳塔矿主采煤层回采巷道的合理煤柱宽度范围，对今后回采巷道布置、煤柱宽度以及巷道支护设计，具有工程实用价值和决策指导作用。     

顶煤压裂损伤参数研究

根据材料损伤本构关系,用大煤样三维压裂实验和现场顶煤变形观测,求得损伤变量、损伤系数,煤体常数与煤体压裂强度的关系,以及损伤变量随工作面推进的变化关系,实验所得损伤参数变化规律可信,损伤变量D随工作面的推进呈指数函数变化,这一规律对预测支承压力分布和顶煤冒放特性有重要意义。     

裂隙分布影响冒放性的试验研究

以晋城古书院矿３＃煤层综放开采为工程背景，详细研究了硬煤条件下，裂隙分布组数、方位、间距等对顶煤冒放性的影响及相关规律。首次提出了以工作面布置和裂隙分布最佳匹配改善硬煤综放开采冒放性的观点，为坚硬煤层综放开采提高顶煤放出率提供了一条可行的思路。     

硬煤综放面矿压显现及其控制

本文以晋城古书院矿３＾＃煤的综放开采为工程背景，结合现场矿压观测和相似模拟研究成果，阐述了硬煤条件下综放面的矿压是现规律及其控制问题。     

大断面回采巷道层状底板底臌机理及其防治对策

为研究大断面回采巷道底臌机理并寻求控制底臌的有效对策,通过对大断面回采巷道层状底板底臌机理进行理论推导,提出该类底板底臌的预测方法。结果表明:随着回采巷道底板断面的增大,岩梁的临界应力逐渐减小,更易失稳破坏;在水平力的作用下,几乎所有大断面回采巷道均受到底臌的威胁;随着巷道宽度的增加,底臌量大致呈线性增加。同时对巷道一般支护、加固巷道帮角和顶板及在加固巷道帮角和顶板的基础上安装底板锚杆的3种支护方案分别进行数值模拟,发现加固巷道帮角和顶板的同时安装底板锚杆可更好的防治底臌。     

拱梯形金属支架顶梁参数的研究

拱梯形巷道支架比传统的梯形支架有更高的承载能力和一定的变形能力,更适合沿空巷道的支护。通过对圆弧梁和抛物线梁进行受力分析,并分别对它们的承载能力进行比较,所研究内容可为曲梁的设计和制造提供理论依据。结果表明:圆弧梁存在最优的矢跨比(拱高与跨度的比值),跨度为3 m、4 m、5 m、6 m时,最优矢跨比分别为0.21、0.19、0.18、0.17;圆弧梁和抛物线梁的承载能力比直梁的大;矢跨比小于0.15时,抛物线梁和圆弧梁的承载能力差别不大,矢跨比大于0.15时,抛物线的承载能力更大。