房柱式开采遗留煤柱骨牌式失稳数值模拟

唐公沟煤矿技术改进前3-2煤层采用的是房柱式开采方式,在进行下位4-2上煤层开采时,顶板的相应区域将受到3-2煤层采空区遗留煤柱的影响而产生应力集中,易造成4-2上煤层开采时两巷片帮、冒顶,工作面煤壁片帮。通过建立UDEC数值模型,研究了4-2上煤层工作面推进过程中3-2采空区遗留煤柱的骨牌失稳现象,分析得出了4-2上煤层工作面位移变化规律及不同煤柱宽度对骨牌失稳效应的影响。     

综放工作面快速过上松下硬陷落柱开采技术

针对五阳煤矿7803综放工作面开采受到陷落柱严重影响的问题,通过现场探查,得到47#陷落柱无存水、不导水,选择了强行推过的开采方案。采用FLAC2D数值模拟,分析了推进过程中工作面与陷落柱的围岩塑性区的变化。结果表明,工作面顶底板破坏范围可达到20 m,陷落柱周边的裂隙带由0.5 m发展到4 m,回采过程中陷落柱不会被活化。采用"陷落柱探测+超前注浆+浅孔放震动炮"煤机硬过的治理方法,实现了7803工作面的安全高效回采。     

基于板破坏理论的条带开采中采宽的确定

为了确定赵庄二号井煤矿"三下"压煤回采的条带开采尺寸,在保证安全的前提下尽可能多的解放呆滞煤量。以试采区为例,在确定关键承载层的基础上通过Marcus修正简算式和RFPA数值模拟相结合的研究方法对条带开采中的采宽进行分析研究,在试采区实施了条带开采,并对地表沉陷进行了实测。     

坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术研究

陕北侏罗系煤田坚硬顶板普遍存在,导致煤矿井下工作面初次来压步距大（40～70 m）,易发生冲击矿压灾害事故,采用水力压裂技术进行切顶卸压可以有效减小工作面初次来压步距,进而避免发生冲击矿压灾害事故。为此,在总结我国现有水力压裂技术在煤矿井下工作面初采初放应用经验的基础上,提出坚硬顶板多层次立体化水力压裂技术,使用自主研发的钻割一体化设备,实现高效快捷的压裂孔定向割槽,并在陕西延长石油矿业有限责任公司魏墙煤业公司1313工作面开展水力压裂初采初放现场试验。观测结果表明,水力压裂处理后1313工作面直接顶初次垮落步距为9.6 m,老顶初次垮落步距为19.2 m,且冒落后的老顶完全充填采空区,大大降低了工作面老顶突然垮落造成的“飓风”性冲击灾害。     

静态压剪载荷下岩石力学特征研究

缓倾斜或倾斜矿体条件下,矿柱通常受压剪外载共同作用。本文使用一套新颖的岩石力学属性测试系统,结合声发射技术,得出花岗岩试样在静态压剪外载条件下力学属性的变化。花岗岩试样的微裂隙起裂应力和微裂隙损伤应力均随着试样倾角的增加呈线性下降趋势。微裂隙起裂应力与峰值强度的比值,在0°～10°倾角范围内基本不变,微裂隙损伤应力与峰值强度的比值当试样倾角增加至10°时逐渐降低。相较于单轴压缩状态,花岗岩试样的峰值强度在试样倾角为5°和10°时,分别下降了13.7%和29.8%,试样的破坏形式逐渐由轴向分离式断裂转变为剪切破坏。建议在矿柱强度经验公式中加入压剪外载下岩石强度这一新的参数,以考虑倾角对矿柱强度的影响。