在倾角为10°的煤层中,根据组合拱理论,顶锚杆和锚索都需要偏转一定的角度才能发挥出最好的支护效果。在FLAC~（3D）数值模拟的基础上,对3种组合的位移和压应力进行研究。结果表明：3种组合中最复杂的支护效果最好,煤层倾角为10°的情况下,对顶板锚杆支护角度在90°~100°的局部位移或局部压应力进行模拟即可取得较好的效果。
借助RFPA2D-Dynamic软件,研究了煤体在不同地应力条件下爆破裂纹扩展规律。模拟了煤体在地应力和爆破荷载共同作用下裂纹发育、扩展和贯通过程,并分析了不同侧压力系数和围压值对煤体裂纹扩展规律的影响。
以河南赵固一矿16011工作面作为工程背景,对厚煤层分层开采切顶卸压沿空留巷技术的切缝参数进行研究。通过FLAC~（3D）数值模拟分析了不同的切顶高度和切顶角度下沿空巷道上方应力的变化。最终确定了该工作面合理的切缝高度9 m,预裂切缝角度15°。
针对切顶留巷下采空区侧帮碎落矸石压力导致采空侧帮变形量增大、矸石涌入巷道等问题,提出了具有一定抗弯强度的曲线挡矸柱对采空侧帮挡矸支护方法。基于力学分析,研究了采空侧巷旁受力特点,建立了采空侧支撑结构简化力学模型,推导了巷旁顶、底板压力和矸石侧压的计算方法,并对垂直和曲线挡矸柱进行了结构分析。
为了保证孤岛工作面安全开采和工作面回采巷道的稳定性,采用理论分析和数值模拟的方法对孤岛工作面沿空掘巷煤柱留设宽度进行研究。运用FLAC~（3D）数值模拟软件模拟了不同煤柱宽度下煤柱的垂直应力、塑性区和位移的变化规律,同时分析了巷道顶、底板的变形情况。
针对义马矿区耿村煤矿三软、特厚煤层地质采矿条件,利用颗粒流PFC~（3D）数值计算软件,数值计算研究分层放顶煤和整层放顶煤开采条件下顶煤运动规律和顶煤放出率,优化放煤工艺参数。研究结论对于提高耿村煤矿综放面采出率具有一定的理论价值和现场指导意义。
以安太堡矿在相似模拟下端帮开采不同长度下边坡稳定性为研究对象,研究端帮开采对边坡稳定性影响,结果表明：随着开采长度的增大,位于留设煤柱上方的覆岩下沉逐渐放缓且缓慢达到稳定状态;在采掘长度的加大下,坡体内部覆岩沉降也在不断加大,直到沉降影响到地表,使地表逐渐失去支撑形成塌陷。
合理有效的端头支护是回采工作面安全生产的重要保障,针对教学三矿15031工作面上、下2个出口变形严重的技术难题,采用FLAC~（3D）模拟软件计算分析了工作面的超前支承压力和侧向支承压力分布情况。
以现场原矸粒径筛分工艺为基础,提出“先筛后破”工艺,从分级筛的合理使用、颚式破碎机及高细破碎机位置与功能选择、矸石除杂系统改进、矸石除尘系统改善等方面进行矸石破碎工艺优化设计,实现膏体充填矸石破碎系统安全、高效运行。
以红岭煤矿近断层煤柱巷道为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场试验等手段,分析了采动影响下断层破碎带围岩应力分布规律,揭示了近断层煤柱巷道围岩应力分布演化规律及变形机理,开发了相应的巷道围岩控制技术。
首先建立了包括有害气体、热环境、粉尘等6个一级指标,24个二级指标的综合评价指标体系,并按照相关规程和标准进行指标分级。然后基于多目标决策理想区间法对某矿15513采煤工作面环境进行了综合评价。结果表明,能够全面客观地评价煤矿工作面环境质量,且由于包含了二级指标,能够得到更为丰富的评价信息。
针对煤炭物流路线长、节点多等特点,采用粒子群算法对煤炭仓储中心选址进行研究。分别采用静态选址和动态选址对仓储中心的合理性进行分析,结论为煤炭企业优化资源配置、提升营销策略提供了理论依据。
从煤层气开采的地质评价、钻井工程、储层改造和排采生产4阶段建立煤层气开采影响因素体系。其次融合熵权法和决策实验室方法（DEMATEL）构造了影响因素分析模型,最后以华北、西北、西南等地的38口煤层气井作为研究对象进行了实证分析,结果表明渗透率、钻井斜度、含气饱和度、煤岩力学性质、完井方式为煤层气开采的关键影响因素。
为了进行科学合理的岩爆预测,选取能够通过室内试验和现场测试获取原始数据的应力系数、脆性系数和弹性能量指数作为评价指标,通过计算指标原始数据的信息熵确定各指标权重,在此基础上,建立基于熵权TOPSIS法的岩爆预测模型,并应用于工程实例。
针对采空区建筑抗震抗沉陷变形能力的不足,在分别分析采空区沉陷变形和地震对建筑作用的基础之上,进一步研究分析了采空区沉陷变形和地震对建筑耦合作用的影响,指出通过提高建筑物基础的整体性、加强首层梁柱配筋、采用隔震减震设计、设置可升降点式基础、对建筑物进行变形加固处理可以增强建筑抗震抗变形的能力。
深部低渗松软煤层群煤层气抽采面临着高地压、低渗透、难抽采等难题,通过分析现有煤层气抽采技术的特点,给出了煤层群开采条件下的煤层气抽采技术分类方法。基于保护层与被保护层煤层气抽采方法时空关系的分析,提出了适用于深部低渗松软煤层群的煤层气七区配套联合立体抽采模式。
针对浅部灰岩含水层无法采用地面定向钻进技术进行区域治理的难题,引入射流造孔技术,实现对下组煤开采浅部灰岩含水层的注浆改造。分析了射流孔岩屑堆积影响因素,提出注浆条件改善工艺。设计了单孔三分支布孔形式,形成射流孔注浆施工流程。通过直孔梅花形布孔和互嵌式射流布孔实现对治理区域全面覆盖。
以淮南矿业集团潘三煤矿1662（1）运输平巷掘进工程为背景,针对深部高应力软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了锚网索注联合支护对策。即在该类巷道掘进初期先采用锚杆及锚索联合支护控制围岩变形,随后配合注浆锚杆提高围岩承载能力。运用FLAC~（3D）数值模拟软件,对不同支护方案下软岩巷道的应力场及位移场分...
利用FLAC~（3D）数值模拟软件,建立平地、顺坡、逆坡模型,来模拟研究采煤推进方向对于地表形态（坡度、坡长）的影响,并采用修正通用土壤流失方程（RUSLE）定量估算因井下采动引起的土壤侵蚀量。结果表明：井下采煤会引起地表坡度增加、坡长增加,同时土壤侵蚀量增加,土壤侵蚀量顺坡〉逆坡〉平地,采动引起的采动滑移量顺坡〉逆坡,逆坡开采有助于...
针对传统采煤工艺在缓斜中厚煤层应用中煤炭采出率低及采掘接续紧张等问题,结合郭屯煤矿4302工作面地质条件,提出采用顺拉方式设计工作面的施工方案。首先对工作面回采巷道布置、生产系统等进行了合理设计;其次优化设备选型,改进原运输机缺陷;最后对缓斜煤层倾角影响下的俯采角度控制、设备防护等问题提出了针对性工艺及措施。
将电石渣、粉煤灰、高炉水渣作为一种矿用充填胶凝原材料应用到矿井充填中。研究发现,当电石渣和粉煤灰的最佳掺入比为21∶50时,电石渣对粉煤灰的激发作用最明显;掺入高炉水渣后,胶凝材料的力学性能明显增加,养护28 d的试件具有更高的强度,这是因为水化作用产生更多的钙矾石和C-H-S凝胶。
基于明鑫煤矿净直径φ6 m、高度25 m的直立圆形煤仓工程实践,探讨了采用密铺钢轨、锚固支撑件、圆周钢丝绳和铁钢砂混凝土联合支护形成煤仓下口高强度耐磨层的抗破坏关键技术,解决了常规铁钢砂混凝土内衬层易于出现变形破坏、离析冲落、井下维修困难及危险程度高等主要问题,提高了直立圆形煤仓下口的安全、稳定、耐久性。
针对阳煤集团新元煤矿3~#煤层巷道围岩变形严重、巷修量大等支护难题,以3412工作面辅助进风巷为研究对象,对巷道破坏情况和支护设计进行分析,采用FLAC~（3D）数值模拟锚杆各参数下的附加应力场分布,结合支护前期试验以及工程经验对原有支护设计进行系统优化,提出高强预应力锚网索联合支护技术。
以采空区下11#煤层辅助运输顺槽为研究对象,通过对巷道顶板结构特征、围岩强度特性、上部煤层残留煤柱集中应力对开采煤层顶板造成的破坏深度进行分析,结合锚杆支护理论,并对巷道围岩锚固特性进行现场试验,提出了以高预应力锚杆为基础,配用“短锚索＋工字钢棚”联合支护方式,根据顶板条件的差异性,分别采用3种支护方案。
针对赵家寨煤矿二_1煤层赋存条件复杂、煤层厚度变化较大,大范围存在以煤质松软、块度较小、呈松散颗粒状,且极易产生挤压流变为主要特征的颗粒化煤体的特点,从加固颗粒化煤体巷道的稳定性出发,提出了对颗粒化煤体进行注浆加固的技术,使松散煤体固结成为一个整体,增强其自身的稳定性,满足矿井安全高效生产的需要。
理论分析了充填介质和土壤内部的热量传递、水分蒸发、气体扩散的过程与机理。通过对煤矸石充填复垦土壤进行数值仿真模拟,结果表明：随着底部加热温度的升高,热源对土壤中的温度场、湿度场、CO2浓度扩散影响增大,且在与充填物交界处,土壤含水率受底部水分迁移作用影响显著。
针对赵庄矿断裂发育、强烈矿压显现和巷道支护困难等现象,基于常见断裂模型,应用数值模拟研究了断裂构造影响范围内应力场变化特征。在模拟结果基础上,根据最大水平应力理论探讨了回采巷道所出现的应力分布特点及其受到破坏的原因。研究结果表明：断裂构造使其附近岩体主应力方位和量值发生变化,最大主应力方向发生偏转,应力分布及方向复杂化;随...
以鄂尔多斯盆地临兴区块为研究对象,引入GSI值对煤体结构做定量表征,再对GSI值与测井参数做相关性分析,通过多元回归分析得出多元回归方程,将未取心井的测井参数代入方程,求出表征煤层煤体结构类型的GSI值,再建立GSI值与煤粉体积分数的相关性模型,实现对煤层气井煤粉产出浓度的预测。
通过采用RFPA-Dynamic软件模拟水激波对煤体的物理作用关系,研究波前时间与煤体裂隙发育状况的关系,最终得出：波前时间越短,波头传播速度越快,辐射范围越大;增大波前时间,相应的衰减系数也会增大;减小波前时间,煤体中的裂隙度增加且长度较小。
为解决浅埋煤层“三下”开采引起的地表沉陷问题,从“离层-注浆-减沉”角度出发,以分析离层发展机理为先要,基于岩梁理论和最大线应变理论来研究浅埋深覆岩离层发展破坏规律,得出离层岩梁开裂的极限跨距理论公式;运用该开裂理论分析了浅埋深大采高某矿井离层岩梁开裂跨距。
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