新近系煤层开采沉陷及覆岩移动规律国内研究较少,依兰第三煤矿开采新近系近距离煤层群、顶底板岩性偏软、采深较大,为研究该条件下地表沉陷及覆岩破坏规律,首先通过钻探进一步查明地层构成,并对岩芯进行物理力学试验,计算得出覆岩综合评价系数P,求得地表沉陷预计参数;其次采用相似材料模拟试验,模拟研究了多煤层开采过程中的覆岩破坏与地表移动...
大采深、厚松散层、薄基岩条件下条带开采对地表建(构)筑物的影响,较之一般覆岩条件下条带开采引起的对地表移动变形影响要大。根据山东济北片区覆岩结构特点、煤层埋藏特点以及地面建筑结构分布特点,采用数值模拟研究、概率积分法预计方法、力学分析、现场观测等手段,针对深埋煤层厚松散层薄基岩这一条件下的条带开采引起的地表移动变形规律进...
为保证切顶沿空留巷技术在哈拉沟煤矿中应用成功,结合理论分析、数值模拟及现场实测等方法对其进行切顶沿空留巷关键参数的深入研究。结果表明:切顶高度越大,巷道顶板卸压区范围相应越大,表明切顶卸压对巷道顶板应力的影响范围与切顶高度成正相关趋势变化,确定了沿空留巷实施中的最优参数值。相关研究成果已在哈拉沟煤矿12201工作面进行了现场应...
针对山西某矿2224工作面巷道变形严重的问题,基于理论分析和数值模拟研究分析了沿空掘巷窄煤柱留设尺寸及其对覆岩结构稳定性的影响,首先理论确定窄煤柱留设尺寸为6.2~7.0 m;然后从垂直应力、位移和塑性区等方面进行窄煤柱尺寸合理性验证,确定合理窄煤柱宽度为7 m;最后基于工作面实际条件,确定覆岩结构在研究所得煤柱尺寸下能保持较好的稳定。研...
针对露天矿爆破效果不理想的问题,以马家塔露天矿为依托,利用BP神经网络进行爆破参数优化,采用该矿的实际爆破参数作为样本数据对模型进行了训练。结论:该模型具有很好的容错性,该模型可以根据训练所得结果确定各因素之间权的非线性关系,并以高精度拟合出误差极低的连续性函数关系。
为了保证富水砂层斜井冻结法凿井的安全进行,需对富水砂层斜井冻结法凿井过程中冻结壁变形规律进行预测。采用ANSYS有限元分析软件,引入冻结壁蠕变参数,对富水砂层斜井冻结壁变形规律进行预测,分析不同埋深和不同空顶距离下斜井冻结壁变形规律,研究结果可为穿越富水砂层斜井冻结法凿井安全施工提供一定的依据。
通过分析,应力降低区的区间为6 m以内的煤柱,因此煤柱宽度6 m的巷道,支护载荷相对较小,有利于巷道维护。通过不同煤柱宽度的巷道围岩变形分析,煤柱宽度为6 m时,两帮变形量最小,煤柱自身稳定性好,有利于控制煤柱变形。综合以上模拟分析,煤柱合理宽度为6 m。
深部软岩巷道作为深部开采的主要难题之一,采用常规的支护方式往往难以取得预期的支护效果。破碎顶板巷道作为典型的软岩巷道之一,研究其合理的支护形式对我国进一步开发复杂地质条件下煤炭资源具有重要意义。以某矿11301工作面极破碎围岩为研究对象,以软弱围岩叠加拱承载体强度理论为依据,研究长短锚索支护技术在破碎顶板条件下支护效果,为破碎...
针对部分回采工作面顺槽巷道受相邻采空区动压影响,造成回采时超前影响段变形大、超前维护量大的问题,个别回采面甚至不得不提前结束回采。为探索该类巷道的治理办法,结合已有研究和工程实践,提出采用超前水力压裂切顶卸压的技术,减弱本工作面回采期间的超前支承压力,试验结果表明,通过回采顺槽超前水力压裂切顶卸压技术研究的使用,使顺槽巷道超...
随着煤炭开采逐渐向深部发展,综采工作面地质条件极为复杂,回采中经常遇到断层、陷落柱等地质构造,严重影响回采效率。长平公司采用深孔松动爆破技术,配套新型液压钻机,建立工程质量动态管控数据库,从爆破理念、工具及工程质量管控三方面创新,实现了综采工作面过构造期间的快速回采。
针对阳煤集团新景公司8~#煤北六正副巷掘进过程中同时揭露陷落柱的实际情况,研究了陷落柱影响区回采巷道的快速掘进技术,确定了采用7655风钻钻孔→爆破→综掘机+刮板输送机+带式输送机联合出矸的快速掘进工艺;运用组合支护理论,确定了陷落柱区域采用锚+网+U29可伸缩性拱棚的组合支护方式。研究成果实现了陷落柱影响区巷道的快速掘进,保证了采掘...
以新驿煤矿五采区上部1510工作面为背景,针对工作面直接顶低强度、弱完整性特征,采用理论分析、现场实践等方法对沿空放顶成巷无煤柱开采技术进行研究。研究结果表明应用锚索架棚支护、让压单体支柱配合金属网的挡矸功能,在采空区边缘形成矸石墙、封闭采空区,同时可防止老顶运动冲击并对老顶岩梁发挥支撑作用。经观测,巷道较原留巷方式成巷效果...
在爆破作业过程中,炮孔填塞质量的好坏能够影响爆破效果。通过研究填塞物的填塞作用、不同填塞物的填塞效果以及由于填塞效果不好所造成的影响等方面,分析总结了填塞物对于炮孔爆破的效果及其优点,为类似的爆破作业提供了参考价值。为寻求快速、简便、可靠的炮孔填塞技术奠定了一定的基础。
台阶爆破作为露天开采中的重要环节,其设计方案和安全系数是爆破过程中的重中之重。通过对台阶爆破中最小抵抗线、行距、孔距、超钻、填塞长度以及装药量的验算等参数的确定,保证了爆破工作可以正常运行。利用作业条件危险性分析法(LEC)对由于爆破器材可能发生的危险进行分析,判断。对于爆破过程中发生的放炮伤人事故,通过事故树(FTA)的分析方法...
以乌达煤田近距离煤层平错式布置开采为工程背景,采用数值模拟软件模拟了采空区下近距离下层煤开采时,综采面顶板稳定性与间隔层厚度和上层煤柱宽度之间的关系。研究结果表明,煤层间隔层厚度越小,对采场顶板稳定性影响越大,当间隔层厚度小于1 m时,顶板不能自稳,必须采取加固措施;上层煤层遗留煤柱宽度越大,下层煤上部的应力集中系数越小,而且遗...
为了提高防灭火三相泡沫的性能,主要对三相泡沫发泡剂进行复配优化实验研究,通过阴离子型、阳离子型和非离子型3种类型发泡剂配比在1∶1∶1、1∶1∶2、2∶1∶1这3种情况下的实验,结果表明:A2BC2复配发泡剂在配比2∶1∶1、浓度0.15%时发泡能力最佳,最大发泡体积达2 700 mL,较单一发泡剂A2的2 000 mL提高了35.0%、复配发泡剂A1BC1的2 400 mL提高了...
借助坡体稳定性评价指标得出坡体稳定性的5个具体影响因素,并通过正交实验获得了5个因素影响程度排序:坡体角度δ>坡高h>内摩擦角φ>内聚力c>土体容重γ。结合一个坡体算例,通过边坡稳定性分析软件Slide结合正交试验法进一步验证了稳定性影响程度排序的可靠性,并得出坡体角度是影响稳定性的最重要影响因素,在此基础上进一步分析得出坡体角度与坡体...
采用FLAC3D对露天矿边坡稳定性进行数值模拟,揭示工作端帮的破坏机理。采用Spencer和bishop 2种计算方法进行边坡稳定性计算,结果表明,采场端帮潜在滑坡破坏模式为粉质黏土内部圆弧剪切与土岩分界面顺层滑动形成的组合滑动模式,为边坡失稳的预防和治理提供了科学的依据。
煤矿主要涌水水源来自于顶板,因此研究顶板导水裂隙带的发育高度和相关影响因素对矿井防止涌水有重要作用,以察哈素矿为研究对象,通过实验和施工,计算出冒裂带合理高度,并且得出单位进尺漏失量同单位时间漏失量变化趋势一致的结论,在今后的安全设计和生产中,为了保证煤矿的安全生产,导水裂隙比均采用最大值109.2 m且合理的观测方案必须以最大高...
针对机站出风段局部阻力过大的问题,在分析了机站出口风流结构的基础上,建立了低阻力机站出风段局阻系数的数学模型,提出优化设计机站出风段合理的巷道结构参数,通过相似模拟实验确定机站巷扩帮条件下后接巷道最优收缩角为30°时机站局部阻力系数最小,研究结果对低阻力机站结构设计及推广应用具有一定的参考价值。
针对松软突出煤层因煤质松软、透气性差等原因导致在钻进过程中极易出现喷孔、卡钻、塌孔和煤炮等现象,根据长期煤矿现场钻进的经验,对制约松软突出煤层深孔钻进的影响因素进行深入探讨,重点分析了煤层中夹矸对深孔钻进的影响、严重喷孔后孔内情况推测及其对深孔钻进的影响、顶底板对深孔钻进的影响,设计了一种新型高强棱状钻杆,并在郑煤集团白...
以褐煤原煤粉为原料,引入苯胺原位聚合制得兼具导电性和吸附性的复合功能材料电极-煤基聚苯胺,研究了其对Cr6+的吸附性能和机理。结果表明,煤基聚苯胺具有较多的中孔和微孔结构,其孔结构和分布比原煤粉好。煤基聚苯胺和原煤粉对Cr6+的吸附量均随时间的增加而增加,在弱酸条件下,煤基聚苯胺的吸附效果较好。煤基聚苯胺对Cr6+的吸附符合二级吸附动...
采用扫描电镜、比表面积及孔径分布分析对嵊州、石家庄、长白、腾冲产地硅藻土进行表征,通过混凝搅拌试验,比较了不同产地硅藻土对煤矿生活污水氧化沟出水中TP的去除效果,并通过正交试验获得了最优搅拌条件。结果表明,4种产地中,腾冲产硅藻土对TP去除效果最好。试验确定最优搅拌条件:混合G值102.5 s-1,GT值12 300;反应G值29.9 s-1,GT值35 880。...
针对煤矿井下多传感器产生大量冗余信息导致火灾监测信息传输延迟、可信度低等问题,提出一种WSN分层聚簇融合的矿井火灾监测技术。先将簇内传感器节点收集的原始数据进行一级融合处理,去除冗余成分,只将具有代表意义的信息传输给簇头节点;再利用传感器节点间信息互补,采用灰色关联理论对簇内融合结果进行二级融合,完成对矿井火灾安全状况的精准...
指标气体作为预测预报煤炭自然发火的主要手段得到广泛应用,而其关键问题在于指标气体对煤自燃预测的灵敏度与准确度。总结前人研究成果,根据指标气体选取原则,在此基础上进行不同煤种煤样实验研究。采用程序升温-气相色谱试验,分析煤自燃氧化过程气体产物与温度之间的关系,选取各煤种适宜的指标气体,并以温度为参考对各气体预测指标进行灰色关...
研究探索了水力割缝使钻孔周围煤体中的瓦斯由单向的径向流动变为径向和轴向双向流动,通过对扰动煤体的割缝宽度、平均单孔瓦斯抽采纯量、抽采半径的考察,分析了水力割缝技术和钻孔抽采技术的数据,得出了平均单孔抽采效果提高约3倍的结论。
研究新景矿低透气性煤层3107工作面,结合地质条件及UDEC数值模拟确定上覆岩层'三带'分布规律,为邻近层钻孔的终孔布置层位提供依据,采用理论计算方法并结合工作面抽采情况对钻孔布置参数进行优化设计。优化设计后的邻近层钻孔抽采效果明显提高,抽采率提高到72%,上隅角平均瓦斯浓度由0.7%降低到0.38%,下降了46%,回风平均瓦斯浓度由0.65%降为0.32%...
义络煤业二1煤层为典型的'三软'煤层,同时煤层具有倾角大、透气性差、赋存不稳定等特点,通过对义络煤业二1煤层瓦斯赋存规律的研究分析,结合实际情况采用石门密闭抽放、回风隅角埋管抽放及厚煤区本煤层抽放的综合瓦斯治理措施,有效降低工作面风流瓦斯浓度,确保矿井安全生产。
以综放工作面厚层坚硬顶板为工程背景,针对顶板开采过程中大面积悬顶及强矿压显现,提出了深孔爆破预裂顶板技术,分析了爆破破岩分区、致裂机理和钻孔及爆破工艺合理参数。确定了现场爆破方案,在工艺巷两帮及顶板实施深孔预裂爆破。该技术在预裂顶板与减缓强矿压显现方面取得了良好的技术效果,实现了综放工作面安全高效开采。
西南地区地质构造复杂,煤层赋存不规律,煤层透气性差,瓦斯压力大,导致煤层石门揭煤危险性大,达标周期长。深孔预裂爆破技术通过爆破产生的应力波对钻孔周围的煤岩进行致裂增透,提高煤层抽采效率,有效保障揭煤的安全实施。对深孔预裂爆破应力波有效影响范围进行数值模拟,主要模拟双孔爆破的应力分布云图和曲线;在贵州某矿石门揭煤过程中应用该技...
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