为探究煤矿巷道软弱围岩的变形规律,以彬长矿区某矿为研究对象,研究其顶板弱胶结砂岩在饱水状态下的三轴-声发射特性,分析其塑性变形破坏规律和不同应力阶段声发射特征,得到饱水弱胶结砂岩破坏过程中声发射演化规律。分析结果可为预测弱胶结砂岩变形破坏趋势提供理论依据,为控制同类砂岩顶板变形提供可行性方法。
不同开采方法巷道超前应力和围岩变形所体现出的特征有所不同。为研究综采工作面的超前应力和围岩变形特征,以永兴煤矿Z2371工作面为研究对象,采用现场观测的方法进行研究。通过观测的数据可以看出:超前应力的影响距离约60 m,峰值点距综采工作面约在16 m,应力集中系数约2.88;回风巷顶板最大下沉速度18 mm/d,运输巷顶板最大下沉速度12 mm/d;回风...
对于高含水量的土层,常用的开挖方法并不适用,人工冻结法(Artificial Ground Freezing,AGF)是一种可以适用特殊地质条件的施工方法,与一般方法相比,展现出适应性强,可控性高,加固的地层强度高、封水性好,环境影响低等优点。因AGF的优点,被广泛应用于矿井井壁及地铁联络通道建设。前者冻结范围广,深度大,冻结时间较长,施工难度大;后者冻结范围小,...
基于后堡煤矿综采工作面跨采被整合矿废弃立井井筒的工程实践,探讨了在井筒马头门顶部采用锚网梁、锚索+弧形钢梁、井型钢梁、工字钢排梁密铺护顶及混凝土浇筑加强支护,形成主动支护与被动支护相耦合的抗破坏关键技术,该技术方案有效降低了井筒下部垂直方向上的拉伸和压缩变形以及井筒偏斜,解决了废弃井筒破碎井壁坍塌对工作面的冲击,即能保证综...
通过建立沿空护巷煤柱力学模型,计算马脊梁矿8105工作面沿空护巷注浆前后煤柱的合理宽度,并采用FLAC3D数值分析煤柱及巷道围岩受力特征和变形破坏范围;当煤柱在未注浆时,随着工作面的推进,塑性区域首先出现在煤柱边缘,并逐渐向中央弹性核扩散,最终塑性区域贯穿整个煤柱;煤柱注浆后,煤柱整体强度明显提高,受采动影响较小,整体基本稳定。根据注浆...
针对采煤工作面地质条件复杂,煤层滑面发育,煤质松软破坏,发生瓦斯动力现象给矿井安全生产带来重大隐患等问题。以贵州某矿采煤工作面发生的动力现象为例,依据动力现象特征及其发生的原因,通过对采煤工作面煤层赋存和应力特征及动力现象垮塌煤炭的堆积形状、瓦斯涌出量分析,得出此次动力现象属典型的压出,顶板压力和构造应力是动力,采煤机截煤产...
深部巷道与浅部巷道围岩变形规律和特征具有较大差异。为分析深部巷道围岩变形特征,以永兴矿二水平-960 m水平,埋深约1 000 m的巷道为例,采用实测分析的方法进行研究。分析实测数据得到:围岩的两帮位移量、顶板位移量和底板位移量大约都是在80~85 d后稳定,位移量都稳定时大约在85~105 mm;围岩的位移速度大约在85~105 d后趋于稳定,围岩的位移速度...
基于双倾斜可视化顶煤放出规律二维模拟实验台,以潞安矿区王庄煤矿8103综放工作面地质条件为研究对象进行缓倾斜走向长壁综放开采的散体顶煤放出实验研究,得到许多有益结论。
由于爆破技术在社会中的快速发展,聚能水压光面爆破技术开始在隧道开挖、巷道掘进等其他工程中逐渐应用。根据呼和乌素煤矿在岩巷掘进中的情况,通过对比常规光面爆破技术,从而体现出聚能水压光面爆破技术在其装置设备和原理上的优势。减少了炮孔的数量,降低了钻孔的费用,提高了岩巷掘进速度,减弱了围岩震动速度,实现了"三提高,一保护"的作用。在...
在采掘工作面形成的应力集中区内再进行采掘活动,必定会产生应力叠加现象,增大采掘工作面的突出危险性。通过对杨河煤业二1煤层回采工作面前方煤体应力分布特征的现场实测,分析得出采面前方的应力集中带分布规律和应力集中带影响范围。
以内蒙古孙家壕矿为依托,运用FLAC3D进行数值模拟,模拟了在不同侧压系数情况下,软岩巷道围岩的塑性区域和变形情况,通过分析、比较,得出侧压系数对巷道的影响规律,为煤矿安全提供一定的理论依据。
为科学确定石壕煤矿的首采层,通过建立相应的数值模型,揭示了不同首采层开采其邻近层应力、位移及裂隙的演化规律,确定了邻近层的卸压范围,结合煤层瓦斯参数与生产系统复杂性来综合选取首采层。最终确定6#煤层为最佳的首采保护层。研究结果对煤层群开采首采层的合理确定具有一定指导意义。
以胡家河主井为实际工程研究对象,对其几何参数、热物理参数进行提取,并限定了初始条件和边界条件,采用有限元软件对其进行了非均匀温度场的数值模拟,获得了胡家河温度场的变化规律,为研究深厚富水基岩非均质冻结壁力学特性提供了参考价值。
针对厚煤层无煤柱自成巷开采技术实施过程中,采高大导致碎石帮变形难以控制的问题,以柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,建立了挡矸支护结构的受力分析模型,分析了碎石帮侧向压力的变化规律,并对滞后工作面不同距离的碎石帮进行了分区。提出了以"切顶护帮支架+可伸缩U型钢+金属网"为主的碎石帮控制措施。...
针对厚煤层无煤柱自成巷开采技术实施过程中,采高大导致碎石帮变形难以控制的问题,以柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,建立了挡矸支护结构的受力分析模型,分析了碎石帮侧向压力的变化规律,并对滞后工作面不同距离的碎石帮进行了分区。提出了以"切顶护帮支架+可伸缩U型钢+金属网"为主的碎石帮控制措施。...
煤层气的高效产出不仅需要一定的资源量、良好的产出通道,还需要在排采过程中能形成有效的降压漏斗。定量判断生产井产出通道是否有利于煤储层水和气的产出,定性判断降压漏斗是否顺利扩展是预测、分析煤层气生产井产气效果的关键。通过对新疆阜康地区中、低煤阶煤层气排采研究分析,提出了煤层气排采线性降压系数和线性降压周期概念。对于水力压...
沿空掘巷合理煤柱留设与巷道支护设计既可保证巷道围岩稳定性,又可提高煤炭采出率。针对深部矿井沿空巷道矿压显现尤为明显问题,对深部小煤柱护巷机理及沿空巷道合理支护方案进行了研究,并以27305带式输送机巷为工程研究背景,对区段煤柱合理尺寸及巷道支护方案进行了优化。矿压观测结果表明,该尺寸煤柱及支护方案能保证了巷道围岩的稳定性。
为更直观获得采空区上覆岩层"三带"划分数据,以某矿1262工作面为研究对象,借助FLAC3D软件分析工作面推进过程中上覆岩体竖直方向上位移、应力的动态规律。数值模拟结果表明:采煤面开挖的过程中,工作面上方及采空区中部出现卸压区并且范围不断扩大,采空区中部部分区域出现拉应力,切眼及工作面前方附近出现应力集中区域,应力整体分布呈现出稳定的...
针对新建矿井区段煤柱宽度选择偏大的问题,以华能集团青岗坪煤矿为背景,采用原位强度测试、钻孔应力计监测和数值模拟法结合的手段进行窄煤柱尺寸优化研究。研究结果表明:煤柱尺寸为10 m时,可良好保障巷道围岩稳定,且具有一定的富裕承载能力。设计方案在青岗坪煤矿2个工作面进行了井下试验,效果良好。
以丁集煤矿1121(3)工作面过大断层为实例,通过对过断层的技术难点分析,合理确定过断层方法,实现了安全快速回采,取得了良好的安全、经济、社会效益,对类似条件下的工作面过大断层具有一定的参考价值。
膨胀性软岩巷道底鼓防治是软岩巷道支护中的一项技术难题。陕西彬长矿区大佛寺矿402采区水仓底板为铝质泥岩,支护困难,在对巷道底板破坏机理进行分析的基础上,提出了底角锚杆+钢筋混凝土反拱支护方案,在大佛寺矿实践中取得了良好的支护效果,为膨胀性软岩巷道底鼓防治提供了宝贵的经验。
立交巷道布置是矿井巷道掘进常用方法,合理的应力分析及支护设计是立交巷道施工的关键。以济宁三号煤矿立交巷道为背景,运用FLAC3D数值模拟软件对立交巷道围岩应力分布情况进行分析,提出合理的立交巷道支护设计方案,确保矿井安全生产。
以哈拉沟煤矿12201综采面为工程背景,对浅埋煤层综采面切顶卸压末采贯通关键技术进行研究。通过对工作面贯通后顶板受力状态分析,确定影响浅埋煤层切顶卸压末采贯通的关键参数为顶板预裂高度、预裂切顶角度、预裂爆破孔间距、恒阻锚索支护、垛式支架支护。最终通过理论研究和现场工业性试验,得出了浅埋煤层复合顶板条件下切顶卸压末采贯通回撤新...
介绍了易自燃突出煤层的特点和自燃原因,指出其开采难的原因,并介绍了无煤柱开采技术,包括其原理和使用的煤层条件,从防漏风、防灭火以及推进度方面指出了该项技术中的难点。最后,从利用风压规律、管理采空区、墙体堵漏、采空区自然发火标志性气体监控等技术,防止火情、调节风压以及探求各因素之间的关系,掌握各因素间影响规律等几个角度提出了...
依据新汶煤田孙村井田11煤层断层资料,选取断层的走向、倾向、倾角和落差作为影响矿井断层延展长度的主要因素,利用散点图确定了延展长度主要与断层的倾角和落差有关。利用多元线性回归分析建立了11煤层NE-NEE、NW-NWW向断层的延展长度预测模型。实际应用证明,该模型是一种可行方式,可为煤矿经济有效生产提供依据。
为了实现对低轨卫星长弧段、高精度的轨道拟合和预报,运用切比雪夫多项式的方法进行卫星轨道拟合和预报。选用GRACE-A卫星、HY-2A卫星和JASON-2卫星为例进行预报处理,分析了卫星的轨道高度和拟合弧长对轨道拟合和预报结果的影响。结果表明:选取合适的拟合区间和拟合阶次数,3颗卫星的轨道拟合结果均可达到毫米级精度,并且均可实现对3颗卫星的短期...
如何准确预测薄层一直是地震勘探的难题,分辨率是影响薄层研究的主要因素,而地层对地震波的吸收衰减会对地震波纵、横向分辨率产生明显影响。基于薄层反射理论,推导薄层介质对地震波的吸收衰减公式,实现薄煤层复合反射系数与吸收衰减因子之间的关联技术,并通过建立不同薄层模型对反射系数与吸收衰减因子之间的变化规律进行分析,验证了公式的正确...
以曹村煤矿为背景,利用理论分析和现场实践等方法,对曹村煤矿地质构造对该矿煤层厚度影响状况进行研究。研究结果表明:由于在曹村煤矿浅部是单斜构造,在该矿的深部构造是紧密褶皱及大幅度倒转褶曲,在燕山构造早期形成了缓倾角断层和大角度逆冲断层,而在燕山构造晚期则形成大量高角度正断层。在正断层的引张拖拽作用下,正断层附近上下盘面煤层厚...
借助于蚂蚁追踪技术快速对煤田三维地震资料进行断裂预测。先对数据体进行中值滤波、构造平滑等处理工作,消除地震数据体中的噪音干扰,提高资料的信噪比.然后通过选取不同的蚂蚁追踪的参数,在预测较大尺度断裂空间展布的基础上,进一步调整蚂蚁追踪参数对小尺度断层进行预测。实际验证资料表明,对于在常规地震剖面上难于解释的断距为5 m左右的小...
应用岩芯、铸体薄片、扫描电镜及多种资料,对准噶尔盆地二叠系玛南地区乌尔禾组储层物性的差异性成因进行了探讨。结果表明,研究区储层物性主要受沉积作用和成岩作用控制,沉积对储层物性的影响主要体现为水动力强度方面,水动力强的沉积砂体原始储层物性较好,而后期成岩作用尤其是溶蚀作用的复杂性和局限性是造成下乌尔禾组和上乌尔禾组储层孔隙...
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