针对宝积山煤矿705综放工作面回采过程中发生的矿压动力显现事故,在深入了解矿压观测的基础上,对矿压显现区域进行了预测分析,并安装了矿压监测系统。通过钻屑法预测、大直径钻孔卸压、煤层注水弱化、两道巷顶弱化等防治措施有效地实现了对工作面矿压显现的控制,确保了工作面的安全生产。
为了解决新疆某煤矿工作面综放开采时顶煤留设难度大、顶煤冒落造成工作面支架倾倒、咬架以及瓦斯涌出量高的问题,提出了改用大采高采煤工艺继续进行回采。通过数值模拟和理论分析的方法对大采高采煤工艺进行了可行性分析,提出改用大采高采煤工艺的具体方案。通过现场实践,大采高采煤工艺在该矿取得良好的技术经济效果,达到了预期目标。
为研究煌斑岩遇水前后在破裂过程中的声发射特征,设计了干燥和饱水2种状态的煌斑岩,利用YAW-1000型压力机和PCI-2声发射信号采集系统对其进行单轴加载作用下的声发射试验,分析煌斑岩的声发射特征。结果表明:2种含水状态煌斑岩的声发射特性明显不同,饱水状态煌斑岩的最大振铃计数率为干燥状态的69.2%,饱水状态煌斑岩的最大能率为干燥状态的68.2%...
为得到煤层在采动过程中支承压力的分布演化规律,搭建了以山西某矿为原型的三维物理相似实验模型。通过实验得到:在煤层走向方向上,随着工作面向前推进,在煤壁前方形成随着工作面前移而不断前移的超前支承压力。其影响范围可以分为3个区域,即采动影响剧烈区、采动影响区、未受采动影响区。在煤层倾向方向上,支承压力具有马鞍形的分布规律,距离煤...
介绍了水源热泵的工作原理、设计原理和应用优势。通过水源热泵技术在山西某矿的应用分析,得出其在节能减排、降低煤矿生产成本等方面有明显效果,具有良好的市场前景和推广价值。
为充分利用矿山废弃物矸石和粉煤灰,对矸石胶结充填开采进行研究,认为材料配比为水泥∶粉煤灰∶尾砂∶矸石骨料∶水=3.7∶1∶3.8∶29.6∶9.5,其中早强剂的添加量为整体质量的1.3%。实验表明,在该配比下矸石胶结材料具有足够的稳定性和较强的抗压性。
从综放开采工艺在传统实验教学环节存在不足及提高其视化程度入手,提出了利用3ds Max和Maya软件模拟综放开采工艺的基本思路。利用3ds Max建立综放工作面三维模型、动画设计和渲染,并结合Maya进行交互设计和整合,构建综放工作面生产仿真系统的总体框架,模拟采煤机截煤、刮板输送机运煤和综放工作面顶板垮落等工序。
以潘一矿1241(3)综采工作面为对象,首先用岩层质量指数法求出顶板的岩层质量,顶板第1层属于质量"坏"的岩层:顶板第2层为质量"一般"的岩层。应用专家系统法算出工作面直接顶厚度,直接顶由第1层顶板和第2层顶板的一部分组成。然后再求出直接顶初次垮落步距和悬顶距,直接顶第1层初次垮落步距和直接顶第2层初次垮落步距相差不大,由于复合直接顶岩层...
根据王坡煤矿工作面赋存情况,将工作面突水类型划分为煤层方向突水和底板方向突水两类,应用弹塑性极限平衡理论结合莫尔-库伦屈服准则得到倾斜条件下工作面上侧、下侧防水煤柱的计算公式,经计算并分析比较,防水煤柱留设宽度为17.4 m,考虑采动过程中底板压力变化造成底板破坏深度的增加,实际留设防水煤柱宽度20 m。该研究为倾斜煤层巷道防水煤柱...
以大远煤矿1201大倾角工作面为工程背景,建立大倾角工作面矿压显现特征分析的沿倾向分段模型,并利用FLAC3D数值分析软件对工作面倾向上部、中部、下部不同推进距离下超前支承压分布和塑性区破坏范围进行模拟分析。结果表明:工作面倾向上部、中部、下部超前支承压力峰值强度分别为7.55、7.75、7.21 MPa,峰值距煤壁距离分别为23、25、20 m,影响范...
针对同煤集团麻家梁矿14101工作面条件,对工作面煤岩力学性质、顶煤运移规律、提高综放采出率技术等进行系统的研究。通过研究得出14101工作面宜采用的合理放煤工艺为一刀一放单轮间隔放煤,14101工作面采出率提高了6.5%,多回收煤炭27.53万t。
针对露天开采高陡岩质边坡的滑坡问题,提出采用预应力锚索对边坡进行加固。以仓上金矿503剖面处高陡岩质边坡的预应力锚索加固方案为例,由理论推导和数值模拟确定出锚索与滑动面间的最优夹角,同时应用FLAC3D对该方案的加固效果进行模拟评估,结果表明该方案能有效提高高陡岩质边坡的稳定性,可为该类大型露天矿边坡的加固设计提供参考。
为解决瓦抽巷道支护的技术难题,以虎龙沟矿5505-1巷作为研究背景,对巷道破坏的原因进行了研究,在此基础上,通过现场调研和工业试验对瓦抽巷道合理的支护方式和支护参数进行了设计,取得了较为明显的效果,解决了顶板破碎、围岩节理比较发育造成巷道支护困难的问题。
根据运输大巷顶板围岩破碎情况提出支护方案,运用FLAC3D数值模拟软件对包括原支护方案在内的4种支护方案进行模拟计算,从围岩应力、位移2个方面对比分析4种支护方案的围岩控制效果,确定锚注加U形钢支护方案为最优方案,根据最优支护方案对大巷进行支护参数设计。最后对大巷断面实施现场监测,经分析可知实际应用效果良好。
在不考虑原岩应力条件下,运用FLAC3D软件分析预紧力锚杆在不同间、排距情况下对岩体施加应力场的影响范围。采用模拟手段对不同宽度的煤柱应力场进行仿真研究。通过研究选择合理的支护密度、煤柱尺寸,使围岩达到稳定状态。
针对平煤矿区岩巷工程量大、岩巷掘进速度慢、采掘接续紧张的难题,以十一矿己24011工作面(下)低位瓦斯抽放巷为工程背景,对煤矿大断面岩巷综掘快速成巷关键技术,如巷道层位及支护方案、掘进施工设备配套及生产系统以及施工工艺和劳动组织等进行了分析。并对试验巷道快速成巷实施效果进行了现场实测分析。
针对山西某矿在掘进接续工作面回风巷道中所遇到的双重动压影响段,并结合该煤层的地质条件和沿空掘巷的工程背景,运用FLAC3D数值模拟软件,着重分析了双重动压影响段的掘进和支护方案,并对比二次成巷和一次成巷下巷道围岩的破坏范围和位移场,确定二次成巷方案作为双重动压影响段的最优方案,并给出了巷道具体的支护参数。结果表明:二次成巷方案在...
为了研究岩体裂隙对锚杆荷载传递机理的影响,采用ANSYS有限元分析软件建立了含裂隙锚固体有限元模型,通过计算分析了锚固体裂隙开度、裂隙长度和裂隙位置对锚杆应力传递机理的影响。结果显示:在裂隙位置,锚杆轴向应力和剪应力均会产生增大的现象,剪应力产生一个极小值τa和一个极大值τb,而轴向应力会产生一个极大值σ0。
针对目前煤矿巷道支护湿喷技术中混凝土的配比往往采取经验值具有不可靠性的问题,对矿用湿喷纤维混凝土最优配比进行了实验分析。运用多指标正交试验法,对纤维混凝土组合中纤维长度、纤维掺量、水灰比以及砂率4项影响纤维混凝土工作性能的因素进行了配比试验。利用极差分析法得到了砂率60%、水灰比0.54、纤维掺量0.8 kg/m3、纤维长度19 mm、喷射...
在分析地面运输与井下辅助运输联系关键(换装过程)的基础上,选取关键参数并采用改进的功效系数法进行同量化处理,并运用耦合理论进行二者的协调度分析。主要研究了系统参数的选择以及不同参数同量化处理的问题,引入了容量耦合理论定量分析系统的协调程度及子系统和参数对系统整体的影响。此外,通过实证检验模型反映了现实生产的能力。
在分析全锚索支护动压巷道围岩变形特征和丛柱加强支护机理的基础上,设计了相应加强支护方案,并采用数值模拟和现场实测进行了验证。研究发现:采用丛柱后巷道围岩变形量及矿压显现强度均大幅下降,两帮移近量、顶底板移近量及锚索最大载荷分别减少了46.8%、44.5%和15.8%,证明了丛柱可有效提高动压巷道全锚索支护体系的稳定性。
通过FLAC3D软件模拟了深部软岩近距离巷道垂距及掘进过程对巷道围岩变形的影响,主要模拟研究不同垂距巷道开挖时邻近巷道围岩的变形情况,总结了不同垂距及不同掘进过程与巷道围岩位移的关系,得出了深部软岩近距离巷道布置的合理垂距及不同掘进过程时巷道围岩的变形规律。
麻黄井田内9#煤层开采过程中,受小断层影响较大。通过分析断层的落差、倾角、走向与走向长度之间的相关性,采用多元线性回归的方法,分别建立SE向和NE向的断层延伸长度回归模型。回归模型可以为麻黄井田内的小断层延伸长度提供可靠的预测。
通过对潞安矿区岩溶陷落柱专题资料分析,总结出岩溶陷落柱在平面特征、空间特征、发育区域、柱体岩体特征等方面具有很强的规律性,结合对矿区地质背景的研究,圈定了研究区未揭露的岩溶陷落柱并对其导水性进行预测。结果表明,褶曲的转折带、断层的交汇处及尖灭带、奥灰水异常区域是岩溶陷落柱发育的重点区域,决定岩溶陷落柱导水性的内因是自身的...
针对目前中空注浆锚索在巷道围岩控制过程出现的技术难题,主要分析注浆锚索几何形状引起的锚索结构件间的相互力学作用,采用弹塑性力学方法分析锚索与锚固体界面的应力状态和破坏机理,并推导出注浆锚索的近似应力函数公式,为注浆锚索承载能力的设计提理论依据。
针对李家坝煤矿斜井基岩段施工围岩支护问题,分析了斜井支护时锚索支护的受力模型,提出了以加长锚杆代替原设计方案中锚索支护的综合支护方案,消除了锚索在斜井支护时的不利影响,保证了李家坝煤矿斜井基岩施工围岩的稳定性。
围岩应力控制是解决深煤层开采问题的关键。采用基于深煤层围岩推导出的应力计算理论模型对深煤层的围岩稳定性进行了数值分析。锚索锚固技术在西山某煤矿深层巷道得到应用,结果表明该模型可以较好地控制围岩的应力变化,并提高围岩的稳定性。
我国西南地区,山体赋存煤层埋藏深度和基岩厚度变化大、冲积层薄。煤层巷道稳定性受山体赋存特征影响大,是目前亟需研究解决的重大课题。在分析总结前人研究成果的基础上,运用理论分析、数值模拟和现场实测等方法,对山体赋存煤层回采巷道进行了分析研究,提出了山体赋存煤层回采巷道承载层的概念,分析研究了承载层存在的条件、稳定性影响因素以及...
为了解新安矿综放沿空留巷上覆围岩的破坏变形特征,以新安矿15061综放工作面为背景进行了相似模拟实验。模拟结果表明,对巷道支护起决定作用的顶板大结构在深入煤体10 m处断裂,在采空区侧悬伸长度8 m,层位是泥岩、中砂岩和粉砂岩;巷道在靠采空区侧顶板下沉量为57 cm,实体煤侧为40 cm。
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