为了确定厚煤层大采高工作面回采巷道在煤层中的合理层位,提高煤层巷道围岩控制的可靠性,通过理论分析和数值模拟,研究了同等支护条件下在不同层位(沿顶掘进和沿底掘进)回采巷道的支护与围岩的相互作用效果。结果表明:在巷道高度小于煤层厚度的大采高一次采全厚综采工作面条件下,工作面回采巷道沿煤层顶板掘进与沿煤层底板掘进相比,巷道围岩控制...
以付村煤矿3上1008工作面沿空巷道为研究背景,采用数值模拟和现场实测相结合的方法对追尾掘进沿空巷道合理掘巷滞后时间进行研究。数值模拟结果表明,掘进迎头滞后时间大于46 d时,沿空巷道围岩维护状况良好;现场实测表明,当掘进巷道滞后时间大于40 d时,巷道基本不受基本顶剧烈运动影响。为避免受工作面基本顶剧烈运动影响,尽可能缓解采掘接续异常...
采用耦合支护理论,提出了锚索+锚网+喷射混凝土+底部注浆锚杆耦合支护方案的新控制对策,以实现支护体和围岩在强度、刚度和结构3个方面上的耦合。在I010912工作面运输顺槽进行了现场应用实践,监测结果表明两帮移近量、顶板下沉量及底鼓量较原支护有了明显的减少,新支护技术对巷道稳定性起到了很好的控制效果。
沿空掘巷中,窄煤柱对其所处巷道围岩附近的稳定至关重要,可使沿空掘巷在应力降低区进行掘进。以新景矿为工程背景,采用FLAC3D建立数值计算模型,提出了7种不同煤柱宽度,对沿空掘巷围岩集中应力和塑性区分布规律以及巷道变形进行了对比分析,确定了留设煤柱宽度为8 m。现场实践表明:巷道掘进采用该煤柱宽度之后,取得良好的施工效果,验证了参数设计...
鉴于新桥煤矿2301工作面煤层厚度0~5.2 m,平均厚度3.9 m,矿井现有支架最高采3.6 m的现状,工作面原设计采用双工作面回采,经过对比分析,提出采用大采高大采长工作面回采工艺,实践证明可减少设备占用,有效提高煤炭回收率,综合效益明显。
露天矿破碎站的移设步距是显著影响半连续工艺系统经济效益的要素之一。根据费用相等原则确定法,分析破碎站移设步距的影响因素,建立汽车-带式输送机运输和汽车运输2种运输工艺的移设步距-运输费用函数关系式。结合实例,通过MATLAB软件作出函数曲线图,分析汽车-带式输送机运输费用和汽车运输费用的曲线,最终确定半固定式破碎站移设位置和移设步...
通过对某煤矿3煤层31017工作面运输巷的顶底板和应力环境特点的分析,结合该煤矿的支护现状,利用理论分析和数值模拟等技术手段,提出了锚网索支护设计方案,并且对该工作面进行的运输巷进行锚网索支护改革。现场试验结果表明,采用该种方案的3煤层31017工作面在高应力环境下的回采巷道实现了稳定支护。
针对中国西北地区浅埋隔水层破裂规律的物理相似模拟研究需要,根据固液耦合相似理论,以细河沙、膨润土为骨料,石膏、固体石蜡为胶结材料,甲基硅油为添加剂,经过大量配比实验,研制出873系列固液耦合相似材料。通过单轴抗压实验以及渗透性实验对873系列材料的单轴抗压强度和渗透系数进行了测定。测试结果表明,该相似材料具有低强度、遇水泥化的弱...
综放工作面停采煤柱的宽度影响着煤炭资源回收及盘区大巷的稳定性,以塔山煤矿8110综放工作面为工程背景,通过超前支承压力极限平衡理论计算,FLAC3D数值模拟分析,结合现场实测的分析,对综放工作面停采煤柱的宽度进行优化,在保证盘区大巷稳定的前提下,提高煤炭资源回收率。
针对1-1201运输顺槽开口段冒顶特点,提出"预埋导水管、注浆管+喷浆封闭+注浆固结+注化学浆充填接顶"的冒顶修复方案,设计采用"超前注浆加固巷道顶板+多循环小进尺掘进+超前管棚+滞后喷浆+注浆补强巷道"过断层掘进支护方案。对1-1201运输顺槽过断层后巷道围岩变形量进行监测,巷道顺利通过断层。
为了研究缓斜底板岩层破断后的后屈曲性态,以鲍店煤矿某变电所硐室为例,将底板隆起量与巷道两帮移近量相结合,确定了缓斜底板岩层的位移幅值以及岩层倾角与两帮相对位移的关系。研究结果表明,巷道底板的位移幅值和相对位移随着岩层倾角的增大而减小,其位移幅值与相对位移呈几何非线性特性。
由于西部浅埋矿区特殊的赋存条件,煤层开采严重威胁西部矿区脆弱的生态环境,以煤矿自有的煤矸石、周边的沙子,电厂的粉煤灰及水泥制作膏体材料,通过力学实验证明了充填体强度符合煤矿开采应用。通过数值模拟实验,验证了条带充填开采控制地表沉陷的效果,浅埋厚煤层条带充填开采只会在开采留设煤柱时形成垮落带,并且导水裂隙带高度发育不会到达含...
对于架棚巷道小夹角交叉点的施工,若按照常规施工方法进行施工,由于交叉点夹角较小导致开门跨度较大、抬棚棚梁过长,而影响巷道交叉点处的安全系数。结合某矿对于此类工程的施工经验,决定采用斜抬棚法进行施工。经实践证明,该方法安全可靠、施工简单,具有推广价值。
为解决浅部巷道支护参数不再适用的难题,以山东某矿为实际地质条件,选用弹塑性理论对深部巷道塑性区进行分析,并且在此基础上,运用理论计算对原有支护参数进行了优化。对深部巷道围岩控制有着指导意义。
针对7603孤岛动压运输巷的变形破坏特征,进行了掘巷不利条件分析,以及时支护、高预应力和协同控制为原则,提出"高强锚杆+锚索+组合构件"的围岩控制方案,模拟结果表明,支护后的围岩塑性破坏范围和变形量明显减小,现场实测结果显示,该方案有效地控制了围岩变形,验证了方案的可行性。
在分析梁北矿北翼进、回风井底车场地质条件及巷道变形的基础上,应用锚杆支护理论,优化了巷道支护参数,在现场进行实施并对巷道变形情况进行了监测,该优化方案大大改善了巷道的变形,支护效果良好,对同类地质条件的矿井具有较大的借鉴及参考价值。
水压爆破传能效率高,水楔作用效果明显,破岩能力强。然而,由于煤矿的特殊性,水压爆破在煤矿应用研究较少,而且基本以研究相应的岩石为主,通过应用数值模拟技术,研究了水压爆破在煤体中的爆破机制,为实际应用提供依据。
煤壁前方煤体上超前支承压力的影响范围,应力峰值直接影响综放开采顶煤的破坏程度,研究超前支承压力的规律有利于顶煤自然放出,从而提高工作面采出率。建立不同采放比模型,研究不同采放比条件下支架前方空顶顶板的位移量,从而确定有利于顶板管理的最优采放比。
针对深部大采高工作面由于一次采出厚度大、煤炭采出率高,采空区内覆岩自由运动空间大,基本顶来压较综放开采更为剧烈,超前支承压力峰值更高、峰值距离煤壁距离更大、影响范围更广等突出问题,采用理论分析的方法,研究了深井大采高工作面采动应力的分布规律,为相似地质条件下煤层安全高效开采提供了理论基础。
介绍了西北地区某矿6上^-2312工作面的概况及切顶卸压沿空留巷矿压观测目的、内容,给出了切顶卸压沿空留巷工作面矿压观测方案并进行了矿山压力及其显现的数据收集和分析。通过对切顶工作面液压支架受力及缩量监测和切顶卸压留巷顺槽围岩变形数据观测,得出矿压显现特征和顶板来压规律。同时矿压监测数据和研究结果对于了解和掌握同一采区的其他...
矿井水害是煤矿的五大自然灾害之一,其中煤矿导水构造突水是造成矿井水害的主要原因,同时由于我国煤矿水文地质条件极为复杂,因此给导水构造的探测带来了很大的困难。瞬变电磁法在导水构造的探测方面是一种极具发展前景的方法,可查明含水地质富水异常区,在提高探测深度和在高阻地区寻找低阻地质体方面尤为突出。
当目的煤层埋深相对于地表复杂障碍区范围较小时,常规恢复性放炮采集方法获得的地震数据集易导致目的层反射波成像空白或扭曲。在山地复杂障碍区,采用以炸药井炮为主,机械震源为辅的混合震源采集技术,能明显改善复杂障碍区煤田地震资料炮检距分布的均匀性,提高静校正和动校正精度,对于目的煤层反射波的准确成像是必要的。
在矿井接替水平地质资料缺失或不全的情况下,该如何布置井下工程巷道,针对这个难题,矿井通过利用井上、下补充取芯钻孔,与前期三维地震物探资料对比分析,查明井田深部煤层赋存及构造情况,在很小投入的前提下,摸清接替水平内煤层赋存情况,为工程布局、防治水工程、瓦斯治理工程等提供设计参数,更好地服务于矿井的安全生产,也为其他地质资料缺失或...
为研究井下不同地层条件下的矿井直流电法超前探测视电阻率曲线响应特征,建立了全空间水平3层和5层介质模型,对巷道所在层及巷道上覆岩层的厚度、电阻率等因素变化对超前探测的影响进行了数值模拟。通过对比分析,形成了一些关于超前探测方面的新认识,这些认识对于超前探测的数据采集以及资料解释有实际应用价值。
煤矿在生产过程中最需要关注的是生产安全及生产效率,而工作面内断层、顶板水等隐伏地质异常体的存在会影响到开采进度,甚至会诱发煤岩动力灾害事故。现如今在煤矿工作面回采过程中需要使用无线电波坑透仪及瞬变电磁仪等物探仪器进行探测,对淮北石台煤矿Ⅲ317工作面顶板富水性进行探测,圈定异常区域,揭示了该工作面内隐伏断裂及顶板富水区的位置...
古岩溶塌陷由于受到地震资料分辨率的限制,内部结构往往模糊不清,很少被定量化分析研究。而研究区塔河油田艾丁区块具有品质较好的三维地震资料,通过利用其地震资料总结提出了一套关于古岩溶塌陷的数据分析方法。该方法可以用来对塔河地区的古岩溶塌陷进行定量分析,总结塌陷的几何形态特征和成因特征,为古岩溶塌陷的定量识别和成因演化分析提供...
某黄河引水隧洞位于煤矿采空区上部,煤矿开采造成地表沉陷以及引水隧洞下沉坍塌,不能正常供水。为了确保隧洞正常引水,在隧洞修复后建立了移动观测站,观测隧洞移动变形情况,根据实测数据进行计算分析,结果表明,采矿引起的地表移动和残余变形已经结束,隧洞已经进入稳定状态。
以淮南煤田阜东矿区充水含水层为研究对象,采用统计分析、离子组合比分析及主成分分析法等对"底含、二叠、太灰、奥灰"等4个含水层共75个水样的水化学数据进行分析,结果表明:该矿区充水含水层阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-为主,太灰中HCO3-含量较高,奥灰中SO42-含量较高,水质类型以Cl-Na型、HCO3-Na型、Cl·HCO3-Na型为主;含水层中主要发生盐岩溶...
针对矿井掘进巷道前方含水构造有效探测问题,提出了采用核磁共振测深方法进行矿井巷道超前地质预报。设计了多匝小回线测量装置,通过在矿井掘进巷道中探测试验,结果显示,矿井巷道核磁共振超前探测时含水体能够产生较明显的核磁共振信号,但受井下大功率电器影响,信号较弱。为该技术应用于煤矿掘进巷道超前探测提供了一种新的物理方法。
针对底抽巷围岩破碎区封孔差,抽采效率低的难题。试验了"全岩段两堵一注"带压封孔和"带压循环灌浆"充填裂隙新技术,既解决了新成钻孔封孔浓度低且衰减快的问题,又解决了已成钻孔浓度低抽采效果差的问题,其效果对围岩破碎区穿层钻孔瓦斯快速预抽具有重要的工程意义。
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