以神东矿区锦界煤矿为背景,在正交试验基础上借助3DEC数值模拟软件对开采沉陷主控因素(松散层厚度、采厚和覆岩综合硬度)进行了敏感性分析。研究结果表明,不同因素具有较大的差异性,下沉系数和水平移动系数的敏感性由大到小依次为松散层厚度、采厚、覆岩综合硬度。最后,利用线性回归分析法建立了多因素作用下地表开采沉陷预测模型,回归效果非常...
为解决某矿薄煤层工作面沿空留巷的问题,对留巷覆岩运动特征以及所需支护阻力进行了理论分析,确定了支护体前期与后期支护阻力计算公式。对膏体胶结充填材料的配比及力学性能进行了实验探究,得到最优的材料配比。针对某矿薄煤层特征,确定了巷旁充填体宽度为1.5m,并优化了充填系统,通过留巷后期矿压监测,预留巷道变形量较小,满足工程应用要求,充...
坚硬顶板是指在煤层之上厚度大、强度高、节理裂隙发育差、整体性强、自承能力强的顶板。若处理不当,往往会导致严重的后果。为了解决这个问题,以新集二矿综采工作面为例,采用FLAC3D数值模拟,并对顶板压力及应力分布进行了分析。基于分析结果,设计爆破循环步距为30 m,同时设计了放顶高度、炮孔高度、炮孔角度和炮孔排距。最后对弱化后的工作面进...
利用冻结法凿井测温孔在冻结壁融化过程中的实测数据,对深厚冲积层不同土层的融化速率进行了分析。依据测温孔实测曲线,并对曲线进行了拟合,得到在深厚冲积层冻结壁融化阶段测温孔的温度时间曲线可以用幂函数来表示。并通过计算,得到了不同土层相应的融冻时间比。
对530急倾斜综采面煤壁片帮过程进行了深入研究,对仰斜开采和顶板垮落步距之间的关系进行了探讨。并通过数据验算分析找到了伪仰斜倾角、煤层倾角与大倾角工作面片帮的关系,得出了大倾角工作面发生片帮的近似临界值。通过统计分析不同仰角情况下片帮频次,找出了工作面煤壁的压力敏感区域位置,并统计分析了不同仰斜倾角下片帮的情况。
设计开采"孤立煤炭资源",既可以避免煤炭资源的损失,也可以缓解矿井接替紧张,通过现场对断层及周边的地质探测,掌握断层的具体分布,确定该部煤炭开采的原则。根据所确定开采原则,设计合理的回采巷道布置方案,并对2701工作面上面现场施工的方式和工艺进行研究。最后成功开采了这部分"孤立煤炭资源",将会在后期的生产过程中产生积极的影响,也对类...
针对顺和煤矿2106综采工作面设计问题,对2106工作面进行了优化设计,同时对工作面回采过程中长度进行了详细计算,确定了支架预放位置,研究成果对类似工程条件工作面具有参考意义。
由于高原有其特殊的低温、低气压、煤层松软、煤层倾角大、围岩裂隙发育、地质构造极其复杂的特点,煤巷掘进支护方式的研究属世界性难题,无经验可借鉴与参考。针对此种情况,分析了软煤巷道掘进过程中的变形机理,通过深孔与浅孔联合布置方式进行了超前预注浆加固围岩,有效地控制了松软煤层的变形及冒落。
以某矿6302工作面为背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等方法研究了对硬厚岩层下煤层重复采动的应力演化规律。研究结果表明:在多煤层重复采动过程中,下层煤的卸压边界角随着推进步距的增大,先增大后趋于稳定,2层煤之间岩层间隔起到了隔板的作用,下层煤上方的集中应力由于层间岩层的影响发生衰减。这一趋势随层间岩层厚度增加,衰减系数减小...
通过理论计算,确定上部煤层开采对底板的破坏没有延伸到下部12#煤层顶板,在破坏区不会影响锚索锚固体岩层稳定的基础上,给出合理的锚杆锚索支护参数,支护方案的数值模拟表明,巷道围岩位移量较小,支护效果显著。
以保德县王家岭煤矿首采工作面24#联络巷为工程背景,首先分析了预留联络巷的必要性和可能导致其变形和失稳的主要影响因素;其次,分析了桁架锚索控制巷道围岩稳定的机理以及相对于单体锚杆索支护的优越性,联络巷在2种支护方式下的围岩变形。模拟结果表明,在工作面推进前30 m内,2种支护方式差别不大,但在工作面推过联络巷后,单体锚索支护下的巷道...
娘姆特煤矿首采综放工作面布置在一水平二采区第二区段煤20中,为检验运输平巷支护设计方案的合理性和支护效果,采用FLAC3D数值模拟软件对巷道开挖后未及时支护和采用支护方案支护、巷道围岩的塑性破坏特征、应力分布变化特征及顶板和两帮位移变形特征进行了数值模拟对比分析。结果显示采用支护方案支护后巷道围岩的塑性破坏区域明显减小。
针对巷道围岩为复合岩层且其变形难以控制的情况,在分析巷道复合围岩变形特点的基础上,提出了阶梯式立体支护技术。分析了阶梯式立体支护的原理和围岩控制机理,结合平煤公司现场实际进行了支护参数确定和现场实施。现场观测表明,复合岩层巷道阶梯式立体支护技术取得了良好的技术效果和经济效益。
为研究影响围岩稳定的不同因素,建立了回采巷道融合主成分稳定性模型。研究表明:围岩稳定的强度指标由4个因素构成且均是效益型,而应力指标由3个因素构成且均属于成本型。第1主成分所包含的信息量超过90%,其数学表达式能够代表回采巷道围岩的综合稳定特性指数。用来优选某矿运输平巷的施工方案,锚杆注浆煤体且缩短煤柱宽度成为最佳方案。
随着对能源需求的增加,采煤充填技术越来越被广泛地应用在煤矿开采中。料仓是充填站必备的设备,而在料仓落料过程中,下料口经常出现架拱现象,造成物料供给不稳定或者完全停止,对于后端设备影响很大。针对下料口出现的问题进行分析,并通过可靠性优化设计对下料口进行结构设计,计算出下料口的可靠度并优化选择。
通过三维Midas/GTS数值模拟软件完成了非平面应变问题下的跨大巷开采巷道稳定性分析,并根据自稳隐形拱理论对巷道支护分段处理,确定了锚杆、锚索支护深度,将主动锚杆支护和被动架棚支护运用到复杂地质条件下的巷道加固中,为跨大巷开采巷道支护提供了可行的技术依据。
针对常村煤矿高水平应力巷道底鼓问题,分析其破坏机理,提出无支护、底锚支护、切槽、底锚联合支护3种方案,并通过FLAC3D数值模拟对这3种方案进行了对比分析,得出切槽、底锚联合支护对控制底鼓效果最好。结合现场工程实际,验证切槽、底锚联合支护的可行性,为同类工程问题治理提供了相关依据。
以平煤股份六矿深井条件下三软煤层回采巷道为研究背景,将巷道变形原因主要归纳为高复合应力、围岩结构差、支护设计不耦合3个方面,确定了巷道耦合支护技术方案,实现了支护系统在结构和时间上的强度耦合,并对支护后巷道变形进行了现场监测。监测结果表明,巷道未产生显著变形,支护效果较好,锚网索+U形钢拱形支架耦合支护技术较为科学合理。
为减少薄煤层掘巷工程量,在滨湖煤矿软底硬顶条件下实施了巷旁充填沿空留巷技术。利用力学模型计算了巷旁充填参数,并针对软弱底板优化了支护方案。实践结果表明:该方法支护方案可靠,留巷满足使用,经济社会效益明显。
底鼓是一种在软岩巷道或深部煤炭开采各种巷道中经常遇到的现象。对于高应力下开采环境,巷道围岩受到高应力作用,顶底板及两帮均向巷道内侧移动,对巷道稳定性和安全造成巨大影响。开挖卸压巷可以有效减小巷道围岩的移近量,研究卸压巷布置方位和尺寸对其下部巷道变形情况的影响规律具有重要的工程指导意义。基于ANSYS数值模拟软件,针对这一问题进...
冻结法施工技术在煤炭开采中应用极为广泛。有效的冻结壁参数设计不仅能够极大地减少施工量,加快施工进度,更能极大地降低施工成本。由于缺乏准确性,传统参数设计不能准确反应每段冻结壁的厚度。以朱集矿主井冻结壁设计为研究背景,运用权值分析法对冻结壁厚度参数进行优化。结果表明:优化后的参数更加科学、有效。
针对神华集团寸草塔煤矿喷射混凝土支护回弹率大、黏结性能不好等问题,对水泥速凝剂凝结时间相容性进行了实验研究,通过对原矿材料实验分析得出:原矿水泥速凝剂初凝时间均>5 min,终凝时间均>10 min,相容性不符合要求。通过对所提供材料的凝结时间分析,得出符合相容性要求的水泥速凝剂有C水泥、D速凝剂与F速凝剂,最终确定凝结时间变化曲线...
利用FLAC3D模拟软件模拟了巷道围岩在锚网支护下的稳定性情况,分析了巷道在锚网支护情况下围岩的应力、位移以及塑性区的变化情况,并与现场实验相对比,得出锚网支护能够有效改善巷道围岩的受力情况,并能够有效提高巷道围岩的稳定性。
42盘区水仓底板为含遇水膨胀性矿物,硐室施工后底板裂隙中浸入大量的水。采用亲泥性注浆材料对水仓底板进行置换注浆加固,通过采用浅孔低压(3 MPa)与深孔中高压(5 MPa)插花式布置方式,置换充填了底板裂隙并形成隔水层,解决了水对泥岩水化破坏影响,加固了巷道围岩,保证了水仓的稳定。
冻结壁交圈前的发展速度是冻结设计中的重要参数,而关于白垩系地层冻结速度的研究却很少。通过地层热物理特点分析和测温孔数据分析,对大海则地区白垩系地层进行了研究,得出类似地层在冻结方案设计时可以考虑冻结速度为30 mm/d左右,为今后类似地层冻结设计提供参考依据。
采集山阳井田5#原生结构煤与粉煤样品,分别进行扫描电镜、压汞实验、低温液氮吸附实验,对2种煤的孔隙特征进行对比研究。研究表明:中孔孔容比增长最快、小孔次之,微孔孔容比减小;微孔比表面积比增加,小孔和中孔比表面积比减小,有利于煤层气的吸附与储存;构造作用破坏了小孔与中孔的半开放性,使其孔结构变为开放性孔,同时也使一部分孔封闭成为"死...
盐源盆地是四川尤其是川西一重要聚煤盆地,其主要含煤地层为二叠系上统龙潭组、三叠系上统博大组、东瓜岭组、新近系盐源组。主要聚煤环境为河流岸后沼泽、三角洲平原泥炭沼泽、潮间泥炭坪及滨湖沼泽环境,滨湖沼泽及河流岸后沼泽环境为本区最有利的聚煤环境,其形成煤层层位及厚度较稳定,煤质较好;同时,盐源盆地主要控煤构造样式表现为褶皱断裂组...
在矿井陀螺方位附合导线应用中,采用实例测量数据,归纳了陀螺定向精度评定方法,采用加权平差计算陀螺定向误差与导线测量误差分配方法,完善了矿井控制中陀螺方位附合导线平差计算程序,为矿井控制测量数据处理提供理论依据。
初步建立全国范围的瓦斯地质相关信息的大数据库,包含10类信息表格,每类表格包括6-9种信息。以预测贵州省水城矿区大河边向斜全区域瓦斯含量为例,通过对瓦斯含量预测相关的所有可能数据,比如瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯涌出量、构造复杂程度、煤层透气性、甚至机电设备等相关性信息进行类比分析,选取最优化的模型,结果表明大数据思维为瓦斯地质分...
以淮南矿业集团某矿3232(3)综采工作面跨断层回采为研究对象,利用FLAC3D连续力学分析软件对回采工作面进行了数值仿真分析。依据数值软件仿真结果与矿井设计资料,通过3D MAX、Converse 3D三维仿真软件,创建综采工作面跨断层回采工艺三维可视化仿真系统。为综采工作面复杂地质条件下回采积累了经验。
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