详细介绍了厚层坚硬顶板综放采煤条件下混凝土充填沿空留巷的工艺,详细分析了留巷的基本支护、超前补强支护和单体临时加强支护技术,特别强调分析了深孔爆破预裂顶板和混凝土模袋挂设工艺;通过现场应用表明深孔爆破切顶、锚杆索支护、巷旁混凝土支护和单体临时支护四位一体的工艺适合此种条件下的沿空留巷要求。对于坚硬厚顶开采厚煤层实施沿空...
片帮冒顶是影响大采高工作面生产的重要因素,采用煤层注水、调整工作面采高可有效控制片帮现象。通过理论分析工作面片帮的机理,推导出煤壁片帮破坏时安全采高的公式,以赵固二矿11011工作面为研究对象,利用理论分析和数值模拟相结合的方法对赵固二矿工作面采高进行优化,确定得出赵固二矿的安全采高在5 m左右。
为研究屯兰矿南七盘区正断层附近煤层气井产能特征,对盘区内正断层及附近煤层气井投产1a的产水量和产气量变化规律进行分析。研究发现:盘区内2条正断层上盘侧均具有较好的封闭性;相同排采制度下断裂构造附近煤层气井的产水量和产气量在时间和空间上具有明显变化规律。
通过单轴压缩实验,获得了宏景塔矿煤系地层岩石单轴抗压强度及弹性模量的33组试验数据,利用Matlab 2014b专业数据分析软件的Curve Fitting Tool程序,以弹性模量为自变量,单轴抗压强度为因变量,分别建立了线性函数、二次函数、三次函数、指数函数、幂函数及三角函数6种回归预测模型,并结合和方差、均方根、置信区间、决定系数等统计学参数,最终确...
在研究林华煤矿煤层赋存、水文地质及煤层瓦斯参数的基础上,通过系统的分析论证,确定林华煤矿一采区首采层优选9~#煤层。首采9~#煤层可有效提高煤矿瓦斯治理水平,改善工作面作业环境,缩短达产时间和投资回报期。在当前煤炭行业不景气的大环境下,更有利于林华煤矿的发展。
运用FLAC3D探讨了地震作用下顺倾层状岩体边坡软弱夹层参数(数量S、间距D、厚度H和倾角α)对边坡稳定性与锚杆轴力的影响。研究表明:地震作用下顺倾层状岩体边坡仅沿某一软弱夹层以倾倒-滑移的破坏模式失稳破坏,软弱夹层参数的改变并不会改变其破坏模式和主要破坏面位置;S、H越大,地震作用下坡面永久位移和锚杆轴力越大,D、α越大,永久位移和锚杆...
为对比白垩系地层冻结孔有无偏斜情况下深立井冻结壁温度场的差异,以内蒙古泊江海子矿副井为工程背景,采用数值模拟方法,建立了冻结孔有无偏斜情况下的数值计算模型,同时结合实际测温孔量测数据,重点分析了冻结造孔偏斜对白垩系地层冻结壁形成规律的影响。
基于颗粒流数值软件PFC3D对砂岩进行了三轴压缩试验模拟,并与室内试验数据进行了对比分析,讨论了围压对砂岩承载过程中扩容行为和细观结构演化的影响。研究表明:砂岩的强度参数(扩容起始应力和峰值强度)和变形参数(轴向应变和环向应变)以及与围压的关系均可以采用正线性关系来表征,且岩石经过扩容转折点后,模型微裂隙数量开始剧增。
为了探究强采动影响下沿空巷道合理煤柱宽度的留设问题,综合采用极限平衡理论、FLAC数值模拟和工程实践的方法对煤柱宽度及支护设计的适应性进行了详细阐述。综合分析得出合理煤柱宽度为15 m,并依据围岩的应力和破碎的非对称特性,建立高强预应力锚杆索耦合作用下的非对称支护技术,并在试验段得以工程检验。
针对哈拉沟煤矿排矸巷复合岩层顶板离层的问题,结合复合梁挠度的相关理论,及相关文献中的复合岩层分析过程,建立复合岩层的弯曲挠度方程。并对其顶板自下而上进行挠度计算。通过计算结果分析,排矸巷复合顶板第1层将发生离层。根据分析结果,提出哈拉沟煤矿22404排矸巷在复合岩层顶板条件下锚杆+锚索+金属网的联合支护方案。数值模拟和现场监测结...
以营盘壕煤炭煤业21103工作面巷道为研究背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测等手段,对弱胶结软岩巷道底鼓变形机理进行研究,得出影响巷道围岩变形的影响因素,提出连续抗滑桩支护的新方式,用以控制巷道底鼓,并对该支护方式进行实际论证。
通过相似模拟实验,得到了采厚分别为6、8、12m时,垮落带、裂隙带、弯曲沉降带的发育过程及发育高度,具体分析了垮落带、裂隙带、弯曲沉降带及来压步距的采厚效应,得到了垮落带、裂隙带、弯曲沉降带高度随采厚增加的增长模式,来压步距随采厚的变化趋势:垮落带为台阶式增长,裂隙带为近似分段线性式增长,随着采厚增加,初次来压步距依次为75.60,80m,...
针对孤岛工作面沿空掘巷巷道位置及支护问题,结合2302孤岛工作面工程实例,采用理论分析、FLAC^3D数值模拟和现场实测等方法研究孤岛工作面应力分布特征,分析留设不同宽度煤柱对巷道安全生产的影响,确定巷道最佳位置及支护方案。结果表明,受两侧采空区影响,孤岛工作面应力呈现马鞍形分布;FLAC3D软件分别模拟不同煤柱下巷道开挖情况,分析煤柱内应...
根据百良煤矿505综采工作面沿空留巷80m进行现场围岩变形量观测,测得了在工作面推采前和推采后围岩的变化量,采用灰色理论对同一测点的顶板、底板和两帮的围岩移动进行了数据拟合优化。
为研究灵东煤矿Ⅱ2-2煤层上行开采的可行性,运用UDEC离散元数值软件分析了Ⅱ3煤层采动后对上覆Ⅱ2-2煤层的影响程度,得出了Ⅱ2-2煤层随Ⅱ3煤层工作面推进的下沉曲线,并结合Ⅱ3煤层厚度变化及两层煤层间距变化规律,对各剖面上行开采进行判定,将Ⅱ2-2煤层可采区域划分为可以上行开采区域和不可上行开采区域。
采用Mohr-Coulomb本构模型模拟其他岩层,采用Double-Yield模型模拟采空区,通过Salamon公式确定充填材料的应力应变关系曲线,并且通过对单元体进行加载得出曲线与其进行拟合得出充填材料的参数。同时对比采空区采用Null模型和Double-Yield模型在垂直应力,塑性区,以及模型底板的应力记录曲线的不同。得出采用Double—Yield模型能较真实反应矿井采...
在总结阳泉矿区寺家庄井田含煤地层发育特征的基础上,从气测录井检测入手,分析了煤层气即时含量高的含煤地层层位,依据煤岩性质和煤层厚度2个方面对含煤地层具有较高开发潜力的层位进行预测,结果显示8#煤和15#煤具有较大的煤层气开发潜力。气体碳同位素分析结果显示8#煤中的气体并不包含来自于下伏煤层的煤层气,15#煤的气体有向上运移的迹象。研...
基于柿庄南区块3#煤层构造特征,结合测井资料和GSI多参数拟合,通过煤层构造曲率和渗透率的统计分析,定量研究煤储层构造对渗透率的控制关系。研究表明:煤储层构造曲率介于(0.3~2)×10-4/m时,渗透率均大于0.2×10-3μm2;构造曲率低于0.3×10-4/m或者高于2×10-4/m时,煤储层渗透率均小于0.2×10-3μm2。煤储层构造曲率过高或过低都不利于渗透率的提高,以...
在高密度电法资料降噪处理中,传统的处理方法有坏点剔除、滑动平均和滤波等方法,但效果往往不够理想,不能为后期的处理提供可靠数据。小波变换及小波包变换对于降噪是非常有用的2种方法,在许多领域得到了很好的应用,相比于小波降噪,小波包降噪对高频信号做了更细的细分,能更好地分析信号,但在高密度电法数据处理中,小波包降噪效果不一定优于小波...
为了研究薄煤层无煤柱开采,留巷成巷过程工作面与巷道矿山压力显现规律,以黄陵矿业公司瑞能煤业117留巷成巷过程为工程背景,通过现场数据监测、理论分析等综合研究,对薄煤层切顶沿空留巷成巷过程中工作面及巷道矿压规律进行系统分析。结果表明:工作面初次来压和周期来压都有所减小;留巷段顶板成不规则下沉且采空区侧明显大于实体煤侧;留巷段受不...
地下煤层开采后,其变形影响经采空区及上覆岩层传至地表形成采煤沉陷区,从而引起地表移动和变形,但是关于山区地表移动计算成果较少,以霍东矿区某煤矿为例,在利用概率积分法计算移动盆地地表变形的基础上,考虑地形因素并通过MATLAB程序计算采煤影响下山区地表下沉和变形规律。通过对比主断面上平地变形和山区变形,可以发现修正后的下沉量曲线不...
依据工业分析、硫含量和煤灰成分测试结果,对依兰煤矿达连河组煤的煤质特征进行了研究,结果表明研究区达连河组煤以特低水分含量、中灰分产率、高-特高挥发分产率和低硫含量为特征;煤灰成分主要以SiO2和Al2O3为主.SiO2/Al2O3比值指示Si和Al可能主要赋存于高岭石中,部分Si来自于石英;硫含量、灰成分指数Fe2O3+MgO+CaO-Al2O3+SiO2-MgO+CaO-Fe2O3+S...
在焦作煤田的部分矿井、勘查区采取了煤炭、煤层顶底板及夹矸样品,获得了样品中锂元素的含量数据。对焦作煤田主采煤层、顶底板及夹矸中锂元素的含量情况做出了初步评价,为日后煤中锂元素的赋存状态、形成机理的深入研究奠定基础,为焦作煤田煤炭资源的综合利用提供依据。
根据湖南省区域地质背景,高热流区均处于板块构造带或构造活动带,在湖南幕阜山、沩山、诸广山等地区分布有范围较大的火山岩体,说明湖南省具备干热岩地热资源形成的区域构造条件。通过对省内出露地层、岩浆岩、构造、地温梯度和大地热流综合分析,发现湖南省花岗岩类岩体发育,存在大地热流值较高、生热率及放射性热保存较好的干热岩隐伏岩体。在...
采用透射法槽波地震方法对煤层陷落柱进行了三维正演模拟。发现煤层中无陷落柱时,X分量同相轴连续性中断,而Y与Z分量连续性好。当煤层中存在陷落柱时,X分量中央底部形成明显的能量集中区域,在Y与Z分量上出现同相轴中断现象,形成次级槽波。改变炮点位置,陷落柱处的地震槽波能量衰减相对较小,而透射陷落柱后的槽波能量大幅衰减。
为了有效解决富水厚砂层斜井施工过程中地下水问题,基于潜水完整井降水理论,参考深基坑“大井法”降水方法,提出了潜水完整井大井法斜井阶梯降水基本理论,得到了降水单元流量与布置间距的关系。用此理论指导薛庙滩矿井二号缓坡副斜井降水施工,结果表明:降水后地下水位沿斜井方向逐渐降低,均在斜井底板安全距离以下;使斜井井筒能够用传统方法掘进...
基于苏家沟煤矿4109综采工作面实际情况进行研究,首先通过束管检测系统实测采空区O2、CO、CO2等气体的含量随着工作面推进度改变而发生的变化;然后建立针对4109综采工作面采空区的组分运输模型,利用FLUENT对采空区02浓度分布规律进行数值模拟,并结合现场实测的数据验证数值模拟结果的准确性;最后根据模拟结果将氧化带与散热带和窒息带的边界拟合...
在分析当前山区开采沉陷预计的基础上,结合ArcGIS的空间分析及建模工具,研究山区开采沉陷预计中地表特性提取的数据处理流程及关键技术。利用Python语言及ArcPy站点包进行二次开发,实现主要地表特性参数的自动计算。结合具体案例,探讨了该方法的可行性。研究结果表明,该方法有助于快速提取山区开采沉陷预计所需的大量地表特性参数,通过可视化的...
以平顶山矿区丁组煤瓦斯防治为工程背景,采用现场试验和理论分析,研究了钻孔喷孔实验、突出危险性预测分级技术等。在瓦斯地质规律研究及区域突出危险性预测分级、防治技术的基础上,论述了不同突出危险性区域瓦斯安全高效开采模式的效果与应用。
以沁水盆地南部煤层注CO2过程中矿物的溶解作用为研究内容,运用PHREEQC进行数值模拟。研究表明:方解石和白云石在地层水中的溶解度随温度增加而降低,随CO2分压增大而增大;一定盐度区间内,盐效应可增加矿物的溶解度;同离子效应会降低矿物的溶解度,当地层水中部分阳离子含量高时不利于煤层气开采,但对煤层进行碳封存有利。
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