以陕西榆林金鸡滩煤矿副斜井变形为研究背景,采用相位式激光测距传感器对副斜井出现的顶板下沉、局部变形、两帮移近等情况进行在线实时监测。数据传输部分采用自行设计的智能采集器与信号转换器,提高了数据传输的稳定性,同时通过软件设置排除矿车及行人等干扰因素。经过现场测试,系统测量误差在±1mm以内,数据传输稳定可靠。
在某露天矿,由于矿区岩体结构复杂,岩石种类繁多,并且选取爆破参数时主要选取方式是依据经验,没有对爆破区域岩石的可爆性进行一个理论化划分,从而导致岩石破碎效果忽好忽坏,炸药的单耗时高时低,并导致大块率偏高,从而提高了二次破碎的成本。对矿区的采装运输产生了巨大的影响。
随着近10a的大量煤炭开采,黑岱沟煤矿现在浅部煤炭基本开采完毕,由此转入井下对边帮煤的开采,在边帮煤开采下位于边坡内部的覆岩发生移动和变形,致使地表发生沉降。因此采用相似模拟实验,对该矿井采过程中顶板垮落情况、地表沉降及周期来压进行分析。随着井采工作面推进长度的增大,不同规模的周期来压交替发生,由此伴随着采空区上方覆岩发...
通过采留结合的方式进行条带式间隔煤柱开采,利用高水材料对采空区进行充填,进而对所留煤柱进行回收。对高水材料强度进行系统的分析研究。现场实测结果表明。高水充填体能够在覆岩运动中保持长期稳定性而不失稳。
在井工开采下地表会发生不可逆转的破坏,从而致使地袁逐步发生沉降,影响矿山正常安全生产。以察哈素矿为研究对象,采用数值模拟和相似模拟手段来研究井工开采下对地表沉陷的影响。
为了研究建筑物下深部煤层膏体充填开采后地袁高压输电线塔的危险性,以新河煤矿高压线塔为研究背景,采用理论分析、概率积分计算和现场实测相结合的方法,对新河煤矿730采区工作面的布置和开采顺序进行了优化,对730采区各工作面开采后所造成的地表移动变形进行了预计,对高压输电线和高压线塔的影响进行了预计和评价。
针对煤矿膏体充填技术管道泵送系统在充填过程中充填管道容易堵管且难清理的问题,以某矿膏体充填为研究背景,通过研制防堵管卸料阀门、充填管路在线监测预警系统、管道自动控制工艺阀等设备,并提出满管自流清洗技术,克服了管道泵送系统的缺点。
煤矿深部开采受到原始地应力的影响,地质条件相对复杂,尤其是在工作面顶板破碎时,普通的锚杆锚索支护很难取得较好的效果。通过研究11309工作面锚杆、锚索配合金属支架的组合支护,为破碎顶板条件下巷道可靠支护提供借鉴。
基于塔山矿8103工作面,应用PFC^2D模拟分析了不同放煤步距下煤矸流场特征、顶煤放出规律及矸石侵入效应。结果表明:上位顶煤受煤矸混合造成影响最大,而煤矸混合受放煤工艺影响较大,确定了合理放煤步距为1.6m,同时对上、中和下位顶煤损失特征分区进行分类,得到损失主要包括矸石侵入和不可放出区域损失,有助于指导工作面提高回收率。
针对内蒙古某矿软岩巷道围岩变形量大、难于支护的问题,采用了理论分析、数值模拟和现场工程监测相结合的研究方法。理论分析了巷道围岩破坏机理.并提出了锚网喷联合支护的方案。数值模拟表明,采用优化的支护方案后,巷道围岩变形量较小。
针对现有加固材料及加固工艺无法实现沿空掘巷窄煤柱单侧施工双向加固的难题,在查阅资料、理论研究、室内实验、现场试验的基础上开发了胀锁式对穿锚索及其配套工艺。使用胀锁式对穿锚索加固区域最终变形量仅为未使用区域变形量的20%左右,加固效果显著,具有重要的推广价值。
针对复合顶板强烈动压巷道围岩难以控制问题,采用钻孔窥视、数值模拟及理论分析的方式,分析了顶板裂隙发育、采动应力变化规律及围岩控制方法,得出:动压巷道的煤柱上赋存着巨大的动态支承压力,活动剧烈时容易引发“煤炮”;采用钢筋网和菱形网组成的双层网护顶,有利于防止复合顶板破坏;采用全断面短锚索配合异形锚索托板和钢筋托梁,有效...
深厚地层矿井施工已广泛应用多圈管冻结法,为了研究多圈管冻结壁温度场,以某矿为研究对象,利用FLAC^3D软件数值模拟,并将模拟结果与实测数据对比分析模型的可行性。
以安徽淮北杨柳矿首采区为研究背景,建立室内相似材料模型,将灵敏度高、耐久性好的应变感测光缆安装于相似模型内,采用BOTDA分布式光纤感测技术,结合近景摄影技术对开采过程中离层的发育、变形及破坏进行动态监测研究。通过对两者结果的分析,表明分布式光纤感测技术用于相似材料模拟试验变形的监测是可行的,为采动影响下覆岩体变形破坏规律...
通过分析各种指标权重确定方法的优劣点,考虑净现值、投资回报率等选区评价最终目的,厘清储层因素、盖层因素、支持环境因素等评价指标与投资成本的传导机制。借助敏感性分析、相关性分析和层次分析法进行定量或半定量研究.进而通过指标对经济效益的影响程度确定指标权重。研究成果可用于指导煤层气开发选区。
针对深部高应力条件下复合型顶板煤巷支护难度大的问题,在沿空巷道支护技术分析的基础上.基于巷道原有支护方案,提出了过巷帮硐室极窄煤柱的支护技术。通过丁集煤矿1331(3)轨顺掘进工作面成功实践,结果表明采用高强度锚网索配合工字钢护帮及平顶棚托顶的联合支护方式,可较为显著提高极窄煤柱段沿空巷道围岩的稳定性,能够满足工作面回采时...
为了研究深部极不充分采动条件下地表最大下沉值形Wmax与采动程度系数n’之间的关系,通过对张小楼煤矿深部开采地表移动观测站实测资料进行分析研究,得出深部开采地表为极不充分采动时,采动程度对地表的下沉有着非常明显的控制作用,下沉率较小,下沉盆地平缓;当采动程度系数达到或超过1/3时,地表下沉急剧地增大,影响范围较大。
为了对水城矿区煤层气有利区优选,以20个区块为研究对象,运用基于二分法的关键要素递阶优选法,选取资源条件、解吸渗流条件和工程开发条件作为关键指标.将不利区块“一票否决”,依据各指标的重要程度及组合特征,在剩余区块中逐级逐层优选。
针对崔木煤矿北翼带式输送机大巷底鼓强烈、底鼓量大的特征,在分析深部构造应力区围岩大变形原因基础上,提出了巷道底板切槽+底板锚索补偿支护技术,并进行了井下现场试验。
分析了扩孔过程中围岩的受力情况,并采用ABAQUS有限元数值模拟软件模拟单翼扩孔装置在煤、砂质泥岩中在不同围压下的扩孔效果。通过对扩孔段的成孔效果和最大扩孔直径进行分析,得出了在相同围压作用下,扩孔段直径与围岩的强度呈负相关;同种围岩条件下,扩孔段最大直径与围压呈负相关的特性,并验证了在煤及软弱围岩内能达到较好的扩孔效果。
以义能煤矿CG1301首采工作面顺槽巷道支护为研究背景,分析了煤巷围岩变形破坏机理。利用FLAC^3D数值模型研究不同锚杆长度对巷道围岩产生的支护效果,优化巷道支护参数。
热采井注热开采过程中,由于注气温度较高,井筒套管在地应力与热应力耦合作用下,会产生一定的变形,进而对系统稳定产生影响。以套管一水泥环一地层系统为基础,使用Abaqus模拟软件进行三维建模,得到了在不同温度下,钢的热膨胀系数与水泥的弹性模量对套管Mises应力以及热位移的影响。
根据伊田煤业1101工作面沿空留巷工程实践情况,利用FLAC^3D三维数值模拟软件分析了沿空留巷一次采动阶段底鼓特征.以此提出对底板施加高预紧力锚杆来控制底鼓的控制措施。研究结果表明:底板未施加锚杆时,沿空留巷巷道一次采动期间底板底鼓量达到200mm左右,施加锚杆后,底鼓量只有80mm左右,由此可见对巷道底板施加高预紧力锚杆是控制底鼓量...
为保证矿井工作面回采过程中超前巷道的围岩稳定性,采用多种现场监测手段相结合的方法,对新疆某矿首采工作面超前支承压力分布规律和回采巷道围岩变形特征进行了研究,通过对观测结果综合分析,将工作面超前支承压力影响范围大致分为3个区域,并据此提出了合理的分区段巷道超前支护方式。
针对高水平应力下巷道围岩变形量大、强烈底鼓等特征,利用板模型推导出底板变形破坏的位移公式。并引入底板侧压系数,说明在高水平应力下巷道更容易产生严重底鼓。同时,以文家坡矿41盘区二号回风巷为数值模拟背景,利用FLAC^3D建立巷道底板无深孔爆破和有深孔爆破2种计算模型。综合分析得:当巷道处于高水平应力下时,深孔爆破卸压技术对底鼓...
针对山西王家岭煤矿2^#煤的开采巷道小煤柱合理宽度设计的问题.先确定支护方式,其次运用极限平衡理论,得出沿采空区留设的小煤柱宽度范围,再运用FLAC^3D软件分析4、5、6m宽度煤柱的数值模拟结果,观察该联合支护方式下,在掘进巷道时留设小煤柱的竖直及水平位移随煤柱宽度增加的变化趋势,以及在煤体工作面开采时,各宽度煤柱和巷道的塑性区...
采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,研究了中平硐煤矿4煤已采区域上方3煤上行开采的可行性。理论分析表明:3煤层处于垮落带之上;煤层间距大于上行开采必要层间距;FLAC^3D数值模拟表明:在不同水平应力下,随侧压系数增大,采空区上覆岩层塑性区的范围不断扩大,塑性区发育高度经历了先减小后增大的过程;3煤垂直位移先增大后减小,最...
针对色连二矿12309工作面回采过程中,12309辅运顺槽将受到12309工作面采动超前支承压力和侧向残余支承压力的双重影响,特别在工作面回采动压影响期间,使12309辅运顺槽长期处于复杂应力环境中,预留的20m顺槽煤柱将承载较大的应力。为了掌握一面三巷布置的3-1煤层辅运顺槽受工作面采动影响时的矿压显现规律,研究色连二矿3-1煤层12309工作面采...
以新疆塔什店矿区某矿井风井冻结工程为背景,结合环形单圈管冻结温度场方程,运用有限元软件建立二维平面数值模型,对冻结温度场的扩展规律进行研究,重点分析了导热系数、比热容、初始地温对冻结温度场的影响规律。研究结果为今后类似工程设计施工提供参考。
为了优化煤柱尺寸及提高采出率,采用理论计算法和数值模拟法对某矿合理煤柱宽度进行了研究。结合该矿综采面的实际地质条件和开采条件,首先利用理论计算法得出护巷煤柱的合理留设尺寸,然后利用FLAC^3D数值模拟软件分别模拟不同宽度的护巷煤柱,得出了相应的应力云图、位移云图、塑性区图,最后综和分析比较,当护巷煤柱宽度取12m时,巷道稳定...
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