采空区密闭墙中微胶囊粒径对其囊壁强度的影响

针对采空区密闭墙裂隙修复滞后的问题,提出了采用微胶囊在密闭墙裂隙演化过程的初始阶段(启裂时段)开启裂隙修复的方法。该方法是利用裂隙尖端应力作用,撕破微胶囊囊壁,使包裹在囊壁内的修复剂流出,充填裂隙,在发生固化反应后完成裂隙修复。在密闭墙裂隙修复过程中,微胶囊粒径影响其囊壁强度,直接关系修复效果。为了研究微胶囊粒径对其囊壁强度的影响规律,通过正交试验制备了8种不同粒径同种壁厚的微胶囊,采用SEM扫描电镜进行粒径及壁厚表征,利用纳米压痕技术测定囊壁强度,得出囊壁强度随粒径的增大逐渐减小的二次函数关系。     

浅埋深易自燃煤层工作面低氧高一氧化碳防治技术

针对浅埋深易自燃煤层开采工作面上隅角经常出现低氧高一氧化碳现象,详细分析了三道沟煤矿综采工作面上隅角出现低氧高一氧化碳现象的原因,并通过采取自然发火预测预报、工作面通风系统调整、降低矿井通风阻力、降低主要通风机工作风压、加强井上下堵漏、减少采空区遗煤、加快工作面推进速度、加强采空区密闭管理以及采空区注氮等措施,有效地解决了综采工作面回采期间上隅角出现低氧高一氧化碳现象,保证了工作面安全回采。     

充填条件下复杂采空区围岩冒落规律与治理方案研究

复杂大型空区充填治理受限于矿山充填能力,治理现场常表现为“边充边冒”的情形,空区围岩冒落速度较大时,存在冒透地表的可能,对空区安全治理及矿山安全生产极为不利。以唐山某铁矿复杂冒落空区为工程背景,借助三维激光扫描技术对空区形态进行探测,并通过对比前三次探测结果分析了空区的扩展趋势。结合离散元软件3DEC建立复杂数值计算模型,用以演化模拟充填条件下空区围岩冒落过程,掌握空区充填与围岩冒落的时空演化特征,并提出空区分段充填治理方案。结果显示：冒落空区形成初期,边界在纵向与横向上均有扩展,此时空区治理的关键在于及时支撑冒落拱基以限制空区跨度增大,当充填至-210 m水平时,空区横向冒落范围锐减,表明空区充填体有效阻止了空区北侧围岩冒落,可将-210 m水平视为充填临界水平,据此提出的空区分段充填治理方案,可有效保障空区的安全治理和周边矿体的安全开采。     

EH4大地电磁探测技术在采空区探测中的应用

文中主要介绍了EH4大地电磁测深技术的基本原理和工作方法,以采空区以及浅部地层断裂构造与围岩的电性差异为依据,应用EH4大地电磁探测技术对采空区以及浅层断裂构造进行探测,结果表明,该技术可以对采空区以及对应的浅部地层断裂构造进行有效地探测.     

既有临空面对采空区上覆岩体爆破振速场的影响研究

采空区边界条件影响其上覆岩体爆破地震效应.基于弹性波动理论,借助动力有限元算法,研究了采空区临空面、地表自由面及两种边界耦合作用下爆破地震波的传播机制与上覆岩体振速场的空间分布规律,以此为理论依据提出了上覆岩体分区准则.结果表明:采空区临空面改变爆破地震波传播路径,拐点对爆破地震效应具有显著衰减作用,可根据波传播途径拐...     

露天采场高陡边坡下深部采空区的爆破处理研究

鞍本地区是我国最大的BIF型铁矿集中分布区,其铁矿资源量/储量约占全国总量的1/4,但由于日伪时期的掠夺式开采和矿业整合开发前的无序开发利用,在一定深度空间内遗留了大量隐伏采空区,为后期实现规模化露天开采带来极大的安全隐患,成为制约露天铁矿资源安全高效开采的难题。以弓长岭露天铁矿大砬子采区高陡边坡下的深部采空区为研究对象,利用LS_DYNA软件进行采空区的安全爆破模拟研究,结合现场深部采空区爆破参数试验结果,提出了采用孔中起爆处理采空区的方法,具体参数设置为空区预留顶板厚度3 m,孔间延期时间42 ms,排间延期时间75 ms,平均炸药单耗0.237 kg/t。在上述分析的基础上,针对大砬子露天采场高陡边坡内的深部不规则多层采空区提出了分层、分区安全爆破处理的技术方案,且空区边界用切割爆破方法处理,爆破处理效果良好,采空区得到了安全有效治理。     

高应力区沿空留巷围岩现状监测研究与分析

陈四楼矿计划实施沿空留巷的2802运输巷,断层较多,直接顶厚度较大,巷道矿压显现较为明显。针对顶板下沉、两帮外鼓、顶板淋水较大、巷道顶板受压破碎、金属网锈蚀严重、压脱锚杆较多、两帮位移较大等现象,提出在高应力区采用矿压监测的方法,通过对巷道变形现状进行的监测分析,对巷道破坏变形程度有了清晰的认识,对造成巷道破坏变形原因和影响因素有了详细的分析,根据注浆加固可改善围岩结构,提高围岩承载能力及锚杆、锚索锚固性能,是一种较为有效的围岩控制措施,确定了需要采用注浆加固的方式对进行巷道围岩破坏变形治理,并根据现场实际情况对注浆材料的性能提出了要求。     

综放工作面风量及采空区漏风定量检测

通过对中煤塔山煤矿30509综放工作面采空区漏风及有害气体分析的研究,总结了通过定量连续释放SF₆示踪气体,来检测工作面风量与采空区漏风的方法,测定了沿工作面采空区的漏风分布及漏风流线的深度。采用定时测量法,确定了30509工作面随工作面不断推进,与对应地表发生了导通现象;采用定量测量法,确定了内部漏风量和外部漏风量较大,对综采工作面采空区自然发火存在较大风险,同时提出了防范措施,为减少综放工作面采空区漏风、防止自然发火的发生提供了参考。     

矿井采空区地下水库抗震性研究

为研究矿井采空区水库在震动环境下稳定性和安全度的变化情况,以李家壕煤矿为研究背景,通过采用公式推导和实验室相似模拟实验的方法,分析研究地震或其他震动持续存在的情况下,采空区水库各主要部分的稳定性以及安全度的变化情况。由于坝体是支撑采空区水库正常作业的关键部分,因此,着重对坝体在地震作用下的动力响应进行分析,得到坝体在地震情况下的动力响应公式。同时,通过实验室相似模拟实验的研究得出在采空区在震动持续存在的情况下,整个采空区受扰动后安全度的变化情况:随着震动强度的增加,水库整体的安全度降低;且在震源位置已知的条件下,距离震源越近处的安全度越低。     

某大理岩矿山采空区稳定性评价与综合治理对策研究

某大理岩矿山采用房柱法进行开采,遗留了大量尚未充填的采空区,成为矿区及周边地区重大的安全隐患。基于采场的三维模型,选取代表性区域建立数值计算模型,利用FLAC_^3D软件进行稳定性分析。模拟结果表明,塑性区破坏以剪切破坏为主,仅存在于?90 m水平采空区拐角处,未贯通且分布范围有限,其影响深度约向围岩内部深入0.4～1.0 m,说明岩体的破坏发生在浅层,采空区不会发生大规模失稳,整体稳定性良好;结合模糊综合评判,将采空区按照稳定性划分为稳定性良好、较稳定和较不稳定三类区域。在此基础上,提出了四种采空区综合治理方案,并从方案的技术可行性、经济性和治理效果进行分析对比,确定方案一为首选方案。从而为采空区治理和综合利用、城市发展规划提供依据。