通过模拟实验对白鹭煤矿分层开采覆岩运移规律进行了深入研究。研究表明:第1分层开采,顶板岩层仅在切眼和工作面推采结束处各产生1条发育一般的至地表的裂隙,保水开采第1分层可行;第2分层开采,可通过在切眼和工作面推采结束处留设隔离煤柱阻隔贯通至地表竖向间隙的水体实现安全开采;第3分层开采,在开采区域靠切眼和工作面推进结束处,各自2条贯通...
采用现场调查、理论分析与现场工程实践等方法,研究了王庄煤矿8101切眼坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术。研究指出,坚硬顶板弱化是爆炸应力波和爆生气体共同作用的结果,粉碎区与裂隙区半径是衡量爆破效果的主要标准。通过理论计算,合理确定了炮孔(装药)直径与长度、炮孔间距、装药与封孔结构等主要技术参数。
在汽车运输的深凹露天矿,为了缩短汽车运距,减少运输成本,在露天矿开采到一定深度时,根据煤层底板倾角变化、采掘现状和台阶到界情况,应尽可能地实现内部排土作业,在内排作业实施过程中,应充分考虑排弃方向、排土运输道路、排土台阶构成和排弃角度是否能满足安全作业要求。通过黑山露天煤矿3#采区的靶区研究,提出了实现内部排土作业的优化设计方...
根据3301工作面工程地质及采煤工艺条件,应用UCEC数值模拟软件,对工作面导水裂隙带发育高度进行数值模拟,结合规程公式计算及经验类比预计结果,综合分析获得工作面导水裂隙带发育高度,以便为矿井开采提供设计依据。
针对黄陵某煤矿盘区大巷底鼓的实际情况,综合运用室内试验、理论分析、数值模拟及工业性试验对该煤矿盘区巷道底鼓影响机理与控制技术进行了研究,得出了盘区巷道底鼓机理。
在分析总结某煤矿综放工作面矿压显现特征的基础上,通过对综放工作面实施矿压实时监测和两道钻屑监测,对综放工作面支架阻力变化的特点及停采区钻屑监测情况进行了研究。实践表明:应用钻孔卸压和注水弱化技术措施,并有针对性地进行个体防护、安全管理,对削弱矿压显现强度,防止矿山动力灾害有积极效果。
为得到工作面围岩中应力场分布的解析解,沿其倾斜方向将采场采空区视为沿走向扩展的矩形孔,运用平面弹性的复变函数方法求解采场应力场。然后用MATLAB绘制出了孔口周边的应力曲线,直观地描绘了采场周边的应力分布规律。得到采场围岩应力场分布的影响因素为采场形状、侧压系数和竖直原岩应力,并分析了它们的作用效果。
义忠煤矿属于近距离煤层群开采,矿井实际开采煤层为9#、11#、14#煤层,层间距分别为17、13 m,通过分析选取9#煤层为上保护层开采,可以有效地防治被保护层的煤与瓦斯突出事故。当9#煤层11091工作面进行开采后,11#煤层11111工作面瓦斯渗透系数从原始煤层的0.516m2/MPa2·d增大至8.348 m2/MPa2·d,透气性增大10多倍,最大瓦斯残余含量降为5.859 8 m3/t,...
为了研究条带开采过程中煤柱的稳定性,借助于数值模拟软件FLAC3D,对条带开采过程中不同开采宽度和留设宽度下煤柱内应力和塑性区分布情况进行了研究,研究结论对煤矿的条带开采优化设计有一定的指导意义。
从设备列车弯道设计的角度出发,通过布置设备列车斜巷或设备列车辅通道的工作面布置方式,有效缩短停采线与大巷间煤柱尺寸,提高了采区资源回收率,增加了经济效益。在神东矿区石圪台煤矿22上煤、31煤采区规划设计及实际回采过程中应用效果良好。
针对我国露天煤矿迅速发展,端帮压煤资源逐年增加,现有采掘技术不能安全高效地进行开采,采用连续采煤机采硐开采的方法,利用远程控制技术开采端帮压煤资源。实践证明,利用连续采煤机进行端帮开采可保持露天煤矿端帮状态稳定,提高资源回收率,降低剥采比,具有成本低、见效快、机动灵活、适应性强的优点。
以河南某煤矿深埋大采高工作面为工程背景,通过数值模拟软件UDEC2D模拟研究了顶板的垮落形态、煤壁稳定性情况,并通过现场实测工作面支架工作阻力、巷道超前支护单体液压支柱的工作阻力。结果表明:上覆岩层垮落带高度和导水裂缝带高度与埋深关系不大。煤壁的稳定性受采深影响较大,采深增加后煤壁及端面破坏均为拉坏。
以鹿洼煤矿2307(2)预采顶分层放顶煤工作面为工程背景,通过对工作面顶板的破断过程进行现场观测、理论研究、数值模拟,得到工作面顶板运动规律及矿压显现特点。对顶煤的冒放性进行了较为直观的分析评价,确定了合理的放煤步距,目的在于提高该工作面煤炭回收率,形成此类工作面高产高效技术体系,为其他相似地质、生产条件矿井提高煤炭回收率起到推...
为研究上覆煤柱下工作面开采支承压力动态变化规律及分布特征,采用FLAC3D软件对下煤层工作面由采空区下向上煤层煤柱下推进过程中煤体垂直应力场进行了模拟。通过对工作面推进过程中走向支承压力、倾向支承压力的动态演化特征分析得出:当工作面在采空区下向煤柱下推进时,随着工作面不断接近煤柱边缘,走向支承压力分布形态由"双峰"变为"单峰",且...
以研究煤柱稳定性和设计合理煤柱尺寸为目的,基于岩体本构特性的基础,分析不同煤柱尺寸条件下的承载特征和稳定性特征,给出了煤柱承载的阶段性特征、强度特征、峰后强度衰减特征及煤柱尺寸的相关性。
大采高综采工作面架前漏矸漏顶现象频发,严重影响煤矿安全高效生产。以阜生煤业为例,介绍了工作面基本情况和出现的漏矸漏顶现象,分析其原因,并有针对性地提出了预防与控制措施。对阜生煤业及存在类似状况的生产矿井解决此技术难题具有指导和借鉴意义。
针对萍乡城区白源煤矿的开采,结合关键层理论,采用理论计算、数值模拟的方法,确定了工作面长度在96 m以内、保护煤柱宽度在124 m以上时,开采对地表造成的不均匀沉降参数都在建筑物I级保护时所允许的地表变形值之内,即倾斜3 mm/m,曲率0.2 mm-1,水平变形2 mm/m,以及沉降量<100 m以内高耸结构基础的允许400 mm沉降。
在综放开采中,散体顶煤的自然安息角受到放顶煤工作面条件的限制很难直观测量,并且在不同工作面倾角条件下,顶煤的放出形态并不相同。因此了解和掌握不同倾斜程度条件下煤岩散体自然安息角的规律,对减少残煤和提高顶煤回收率至关重要。通过实验室散体煤岩自然安息角相似模拟实验,得出了不同倾斜程度条件下散体煤岩自然安息角的变化趋势,并且分析...
针对寺河煤矿二号井IX4306"两硬"围岩(坚硬顶板和坚硬底板)薄煤层综采工作面的地质条件,结合该工作面矿压现场监测数据,应用数值模拟的方法,对IX4306薄煤层工作面矿压显现规律进行了分析研究。研究结果表明:寺河煤矿二号井IX4306薄煤层工作面基本顶初次来压步距为26.8 m,周期来压步距平均为17.8 m,动载系数普遍较小;超前支承压力峰值位置位于煤...
采场底板动载荷响应特征的研究,对研究底板破坏问题和底板突水机理具有重要的理论意义,对煤矿的安全生产,解放受承压水威胁储量具有重要的现实意义。利用三维数值模拟技术,通过FISH语言编程实现动载荷的加载。通过研究底板岩体对动载荷的响应,最后获得采场底板动载荷响应特征。
采用单一的支护形式难以有效控制围岩的变形。针对此类高应力大断面破碎围岩条件下煤巷围岩变形的特征,提出了二次主动支护技术。在赵固二矿11011工作面回风顺槽的现场工程实践表明,采用二次主动支护技术后,两帮移近量减少了约30%,顶板下沉量减少了约40%,大大缩短了围岩达到稳定所需的时间,支护效果良好。
为了解决红柳林煤矿传统的单体液压支柱已经不适合大采高综采工作面运输巷超前支护的技术问题,通过理论计算和现场调研设计制造了ZLJ2X1960/32/46型自移式超前支架,并介绍了超前支架的主要结构和操作流程。
针对坚硬顶板煤巷在高集中应力作用下的支护难题,采用现场调查、数值模拟和现场试验等综合方法,分析高应力坚硬顶板煤巷围岩变形规律,阐述了此类巷道"帮强鼓、顶略沉"的分区变形特征,提出了高强度分区围岩控制技术。
针对华丰煤矿冲击地压事故频繁发生情况,从改善巷道布置方式出发,提出错层位巷道采全厚采煤法,即华丰煤矿1410工作面采用错层位巷道布置。通过对首采面和接续面进行支承应力分析,确定了巷道有利位置,减少巷道承受压力。运用相似模拟实验研究错层位巷道布置下巷道所受支承压力。
以红一煤矿暗回风斜井为研究对象,提出4种巷道支护方案,借助数值模拟对巷道断面稳定性进行分析。在此基础之上,从巷道围岩控制技术方面入手,针对巷道围岩稳定性影响因素,对不同支护方案下巷道围岩稳定性进行分析,最终确定出合理的巷道支护方案及参数。
通过数值分析手段,采用普氏冒落拱理论对沿空巷道内采用类比法得到的锚杆长度进行了重新校核,探讨了在此种条件下锚杆长度的变化对围岩变形、应力变化、巷道破坏的影响,并最终确定了合理的支护参数,得到了在此种条件下的围岩控制技术。
为了研究桁架式锚索梁力学性能及对巷道围岩变形控制作用,设计了一种桁架结构作为托梁的新型锚索梁,并对桁架托梁的受力特征进行了数值分析和室内试验研究。计算结果表明:桁架式锚索梁不仅能减小顶板下沉量,对底鼓、帮部位移和帮部应力也有明显的改善作用,在巷道支护中桁架式锚索梁优于槽钢锚索梁和工字钢锚索梁。
结合回坡底煤矿东区10#和11#近距离煤层开采地质条件,分析了10#煤层开采对下位11#煤层的影响,运用FLAC3D软件分析比较了下位煤层回采巷道外错式布置、重叠式布置、内错式布置方式的应力分布和塑性区情况。模拟结果和现场应用观测结果表明,采用重叠式布置方式是合理的,技术上可行。
以曹家山煤矿10#煤层为研究对象,运用FLAC3D数值模拟软件,对近距离煤层巷道支护技术进行了数值模拟研究,采用加大锚杆长度、加密锚索数量的方法设计了3个方案,并且对3个方案进行了数值模拟,分析了3个方案的水平应力、垂直应力、水平位移和垂直位移量及巷道的稳定性。
为了研究深部高应力煤巷围岩的失稳破坏机理,以千秋煤矿为工程背景,针对巷道围岩变形特征,通过现场调查及地质力学参数测定等手段对失稳破坏原因进行了研究分析,并由此提出了高强预应力锚网索→喷浆封闭→注浆加固→高强度钢支架分级强化支护技术。数据模拟及应用表明,该支护技术能够减少巷道围岩变形,对控制煤巷围岩稳定性具有良好效果。
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