综放面覆岩运动诱发冲击矿压机制研究

 基于砌体梁理论提出综放面覆岩运动的双向发展模式,分析综放面冲击矿压的能量来源和力源,利用微震监测技术对综放面覆岩运动的矿震效应进行监测。结果表明：覆岩运动的矿震活动呈周期性,冲击发生前矿震能量持续增大,冲击发生时达最大值,之后产生突降;冲击发生前,矿震频次先增大后有一定程度减小,冲击发生在频次下降沿,之后急剧下降;平均标高能够反映覆岩运动的空间形态,冲击发生前,平均标高逐渐增大,冲击发生或临近发生时,达到最大值,之后产生突降;矿震活动周期内,矿震空间分布先逐渐向上层位发展,冲击发生前,矿震空间分布达到最大值,工作面近距离岩层矿震活动强烈。指出综放面冲击矿压主要发生在覆岩运动下发展过程,可通过覆岩运动上发展过程的监测预防冲击矿压。     

深部厚顶煤巷道让压型锚索箱梁支护系统现场试验对比研究

针对巨野矿区深部高地应力厚顶煤巷道支护特点,以“先抗后让再抗”支护理念为指导,研制高强让压型锚索箱梁(PRABB)支护系统。该系统具有预紧力损失小、定量让压、支护力传递效果好、护表面积大等特点。分别以箱型支护梁和矿用12#工字钢为托梁设计了横梁、纵向单梁和纵向双梁共6种支护系统。以赵楼煤矿深部厚顶煤巷道为工程背景,利用数值试验对其支护效果进行初步分析,并在3302工作面顺槽进行6种支护系统的现场试验对比研究。现场试验结果表明：(1) 相对于原支护方案,6种锚索梁支护系统均能有效控制巷道围岩变形;(2) PRABB支护系统试验段巷道支护效果整体优于工字钢锚索梁方案,前者围岩变形量比后者小15%～25%;(3) 纵向单梁支护系统对巷道围岩的控制效果最好,纵向双梁支护系统次之,横梁支护系统相对较差。根据试验结果对钢梁不同布置方式的围岩控制机制进行分析表明：纵向单梁支护系统可有效控制厚顶煤巷道顶板关键部位的变形,调动围岩自承能力,使巷道变形得到较好控制。在深部厚顶煤巷道支护时,采用PRABB支护系统纵向单梁方案,可达到经济有效控制巷道围岩变形的目的。     

随机介质放矿理论散体流动参数试验

 随机介质放矿理论散体流动参数原有测量方法的不足主要表现在：由于散体颗粒运动表现出不确定性和随机性,散体流动参数测量存在较大误差;标志颗粒与试验矿岩散体流动性能不一样;原有参数求解方法一般采用放出量与放出体高度之间的关系式求解,测量结果与实际差别较大。在试验的基础上,改进标志颗粒的制作方法与放置方法,提出利用放出体方程求解散体流动参数的新方法。对2个矿山的4种不同矿石进行散体流动参数测量对比试验。试验结果表明,利用新方法得到的散体流动参数与实际基本相符。将该方法应用于北洺河铁矿生产中,确定合理的采场结构参数,取得较好的技术经济效果,矿石回采率为90%,贫化率为11%。现场应用表明,随机介质放矿理论的散体流动参数可较好地反映崩落矿岩的流动特性,散体流动参数测量新方法可大大地增强随机介质放矿理论的工程适用性。     

煤层底板破坏深度多因素影响指标分析与深度预测

为准确快捷计算煤层底板破坏深度,保证工作面安全生产以及防治水措施的制定,须建立多影响因素下的煤层底板破坏深度统计公式。通过获取的文献与现场资料,得到国内92组煤层底板破坏深度的实测结果,选取其中80组利用灰色关联度理论和多元线性回归方法分析了采深、工作面斜长、煤层倾角、采高对煤层底板破坏深度的影响权重,构建了煤层底板破坏深度的计算模型,并对其余12组实测数据进行了模型检验,结果表明：煤层采深<500 m时,各影响因素对煤层底板破坏深度的影响权重顺序为：工作面斜长>采深>煤层倾角>采高;煤层采深≥500 m时,各影响因素对煤层底板破坏深度的影响权重顺序为：采深>工作面斜长>采高>煤层倾角。基于灰色关联度理论分析,采用SPSS软件多元线性回归分析模型得到4种煤层底板破坏深度经验公式,通过预测值与实测值对比发现,预测值与实测值随煤层采深的增加具有相同的变化特点。同时,检验结果表明,煤层采深≥500 m时的绝对误差和相对误差较煤层采深<500 m时略大,但从整体来看,两类公式预测值平均绝对误差均小于3 m,平均相对误差均小于20%,预测值与实测值...     

坚硬顶板水压致裂控制理论与成套技术

煤矿坚硬顶板具有硬度大、整体性好、分层厚度大等特点,导致诸多围岩控制与安全难题。水压致裂可改造顶板岩体结构,控制工作面顶板的冒落;提出坚硬顶板水压致裂控制的理论与成套技术框架。采用真三轴实验系统等研究揭示水压裂缝的扁椭球体典型形态和空间转向扩展形态,给出围压主应力差、排量、层面与原生裂隙等对水压裂缝扩展的影响规律,考虑围岩的应力应变状态与控顶效果,阐明定向压裂临空坚硬悬顶的断顶线位置适当内错煤柱的原理。给出采动岩体水压致裂的时空关系及确定方法。针对裂缝形态的控制要求,提出定向水力割缝致裂等系统的控制致裂方法,在此基础上研制煤矿井下高压(60 MPa)水压致裂的成套装备。针对不同类型工程特点,控制水压主裂缝扩展、翼型裂纹扩展和吸水湿润作用,使顶板及时充分冒落,实现围岩弱化、应力转移、诱导矿压破煤等功能。研发了工作面端头悬顶、切眼及中部坚硬顶板、坚硬顶煤弱化、综放面初采瓦斯、临空巷道冲击地压和大变形等控制成套工艺技术。成套技术与装备已在大同矿区、神东矿区等推广应用。与传统爆破弱化顶板相比,水压致裂弱化顶板管理简单、扰动小、安全性高、工程量少、作用范围大、控制距离远,且经济成本不到其1/10,在深部开采中更具有优势。     

深井沿空留巷扩刷修复技术及应用

以朱集矿埋深900 m首采工作面沿空留巷扩刷修复工程为背景,采用现场实测和理论分析的方法分析深井留巷扩刷修复前围岩变形、应力、结构等状态,提出留巷扩刷修复结构临近失稳的概念,确定留巷扩刷修复的合理时机,组织留巷扩刷修复时的合理工序,制定留巷扩刷修复巷道的主被动协同支护方案。研究结果成功运用于朱集矿深部留巷扩刷修复工程,围岩监测结果表明,留巷扰动变形在修复后得到有效控制,各项指标满足下一工作面回采要求。     

割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化特征

为了研究割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化特征,以杨柳煤矿10煤层7个煤样为研究对象,采用甲烷等温吸附实验测定煤样的Langmuir方程吸附常数a和b,通过压汞实验和低温液氮吸附实验的有机结合,表征煤样孔径分布和比表面积的变化.结果表明:(1)随着煤样与割缝孔距离的增大,吸附常数α呈逐渐增大的趋势,而吸附常数b的变化趋势则相反,但与甲烷等温吸附曲线的曲率变化趋势一致.(2)随着煤样与割缝孔距离的增大,煤样孔径分布发生显著的变化,吸附孔孔容比从33.27％增大到55.38％,比表面积从7.254 m2/g增大到9.856 m2/g.(3)割缝预抽后,煤样参数曲线(Langmuir方程吸附常数、吸附孔孔容比和比表面积)的变化幅度均呈现出平缓→急剧→平缓的趋势,具有有界性和非线性的特征,符合Boltzmann方程.割缝预抽后煤瓦斯吸附特性的变化存在明显的分区特征:变化显著区(小于1.8 m)、变化过渡区(1.8～4.5 m)和变化不显著区(大于4.5 m).(4)割缝预抽后煤体瓦斯压力下降,有效应力增大,进而控制煤体的吸附特性.研究结果可以为煤层水力割缝增透实践提供可靠的基础理论支撑.     

罗平县弘安铅锌矿采矿工程

罗平县弘安铅锌矿为云南鸿源实业有限公司在罗平县富乐镇一带的新建矿山。矿区位于罗平县城北东10°方向、直线距离约54km处，行政区划隶属罗平县富乐镇管辖，     

采矿工程中绿色开采技术的应用探讨

近些年,科技经济社会发展下,我国金属矿产业在不断的发展,尤其其产业链的不断深化,推动了我国国民经济的快速发展。现阶段针对金属矿能源的不断需求,其发展比例也在不断的晋升,在这样的时代背景下,金属矿被受到各方关注,甚至被大量的开采,当然此期间也引发了一系列的环境问题,因此针对绿色开采技术的全面探讨,及其可持续性发展也势在必行。顺应时代发展的采矿行业趋势下,积极采取绿色开采技术并向着更好地发展方向迈进,才是未来发展的趋势。当前采矿工程中,引进绿色开采技术并应用绿色开采手段,有助于生态平衡和环境的保护,对构建生态型社会具有积极意义。     

煤炭行业“黄金十年”后采矿工程本科毕业生就业对策研究

随着煤炭行业十年黄金期的过去,我国煤炭企业的发展已经步入一个比较困难的阶段。作为煤炭主体专业的采矿工程专业,其毕业生就业也面临新的形势,遇到了新的挑战和困难。如何克服困难,使采矿工程本科毕业生及时充分就业,是个系统工程,包括政府、社会、高校、企业等多方面联动。本文重在讨论煤炭行业"黄金十年"后,高校对采矿工程本科毕业生就业的应对措施。