被保护煤层底板穿层抽采钻孔合理布置方式研究

为了保障穿层抽采钻孔施工安全和提高被保护层卸压瓦斯抽采效果，通过上保护层开采邻近煤层瓦斯涌出情况的分析和上保护层开采底板煤岩体卸压特征的数值模拟分析，对不同层间距被保护层穿层抽采钻孔的合理布孔方式进行了研究。现场试验表明：下伏不同层间距被保护层底板穿层抽采钻孔不同的布置方式能保障钻孔的安全施工和被保护层卸压瓦斯高效抽粟。     

大兴矿N2-203开采保护层卸压瓦斯抽采研究

针对开采保护层时瓦斯容易超限的问题,分析了开采煤层过程中,保护层在采动应力作用下卸压增流效应及卸压瓦斯运移规律,采用了对被保护层瓦斯卸压抽采和分源治理的技术措施,以大兴矿瓦斯治理为例,通过实施"封堵漏风口、浅埋大管路、短抽上隅角"等开采保护层和钻孔抽采瓦斯等关键性治理技术,解决了开采高瓦斯煤层群过程中综采面大面积悬顶上隅角空间和回风流中浓度超限的问题,实现瓦斯资源的回收再利用。     

下保护层开采时上覆煤层裂隙演化规律的研究

以郭庄煤矿为试验矿井,采用钻孔电视和分段注水试验对保护层开采时被保护层裂隙演化规律进行研究,分析采动后上覆煤层裂隙倾角、裂隙数量与钻孔深度的关系、裂隙数量与宽度的关系,并就保护层开采后上覆煤层破坏规律进行数值分析与相似模型试验。研究结果表明:保护层开采后被保护层裂隙随着工作面的推进不断发育,裂隙数量上升,且增加的裂隙以小角度(与垂直方向)、小宽度(小于15 mm)为主;上覆煤层裂隙数量与裂隙宽度随着工作面的不断推进呈波浪型变化。     

晓明矿4—1#煤层上行开采研究

针对晓明矿地质条件，综合运用关键层理论、围岩平衡法、“三带”法、数值分析及巷道探查等方法分析了7#煤层回采后上覆围岩活动规律，确定了上部4—1#煤层的底板下沉量、煤体破坏程度及煤层应力状态以及煤层的连续性和完整性。综合理论分析、数值分析及现场探查结果，判定4—1#煤层上行开采是可行的，并提出回采设计方案，为晓明矿及类似条件矿井进行上行开采提供了参考。     

下保护层开采覆岩裂隙演化规律模拟试验

以寺河二号井为试验矿井,采用相似模拟和数值模拟实验对下保护层开采后覆岩裂隙演化规律进行研究,结果表明:下保护层开采后覆岩冒落带发育高度为4m,裂隙带发育高度为26m;工作面回采过程中,覆岩破坏呈倒置的梯形演化,覆岩离层裂隙向前与向上同时渐进式演进;覆岩离层裂隙主要经历了形成、扩展、闭合三个过程,随着工作面的逐步推进,中部采动裂隙被上覆岩层压实,而受煤柱支承作用,近煤壁区域裂隙数量仍然非常大;下保护层开采后上覆岩层采动裂隙以高角度、中宽度为主,裂隙数量随着覆岩高度的增加而逐渐减少;下保护层开采后裂隙带分布呈两边高中部低的"马鞍形"。     

近距离薄煤层回采巷道布置及护巷方式研究

为了确定大安山矿＋680m水平9槽近距离薄煤层回采巷道合理的布置方式及护巷方式，根据理论分析和数值模拟，确定了单一煤层开采的开采方案，提出了9槽回采巷道留3～5m窄小煤柱护巷的无煤柱护巷方式，及9上和9下煤层回采巷道采用外错式和内错式的相结合的布置方式，并研究了相应的支护形式。数值模拟结果表明选择无煤柱护巷方式是合理的，留煤柱护巷方_式支承压力的影响范围比无煤柱护巷大2．5倍，煤柱上垂直应力比无煤柱护巷大2．5～7．5MPa。     

区域构造应力场对煤与瓦斯突出影响的数值模拟分析

依据地质动力区划方法，对鹤壁八矿进行Ⅰ～Ⅴ级活动断裂划分，确定了区域构造的特征。分析了煤层的顶板岩性和构造断裂特点，并在此基础上建立了构造应力计算模型。结合对矿区地应力测量和岩体应力状态分析，确定了岩体应力状态的分布规律。通过对结果的分析，认为区域构造应力场控制鹤壁八矿地应力的分布状态，从而决定煤与瓦斯突出呈区域性分布。确定了易发生煤与瓦斯突出的应力升高区的位置，为开采煤层时何时何地采取防突措施提供了科学依据。     

水热法制备氧化锌纤维及纳米粉体

介绍了一种新的水热合成技术－－水热盐溶液卸压技术，并由此技术制得了晶粒粒度仅为５ｎｍ的ＺｎＯ粉体和长径比为１６：１的ＺｎＯ纤维，着重研究了在水热条件下制得的ＺｎＯ粉体的晶粒粒度变化以及ＺｎＯ纤维形成的主要原因，提出了由水热法制备粉体时成核速度是影响晶粒度的主要原因，即成核速度越快，制得的粉体的晶粒粒度越小，纤维的形成与水热反应过程在卸压条件下进行有关；与卸压前粉体的结晶程度有关。     

顺煤层水力割缝抽采煤层瓦斯渗流规律数值模拟

为得到顺煤层水力割缝抽采瓦斯渗流规律以及预测水力割缝后瓦斯气体抽采量，结合渗流力学和弹塑性力学理论，建立了水力割缝抽采煤层瓦斯的固流耦合数学模型，同时给出了相应初始条件及边界条件。利用Madab计算得到顺煤层水力割缝后煤体应力场、瓦斯压力场以及瓦斯抽采量变化规律。数值模拟结果显示：水力割缝后，煤体有效体积应力得到释放；沿割缝方向储层卸压效果明显；煤层内裂隙、裂缝数量增加，长度和张开度增大；煤体渗透性能增强；煤层气抽采量较普通钻孔有较大幅度的提高。模拟结果显示了顺煤层水力割缝抽采煤层气的优势。此模拟方法对煤层气增产工业中确定水力割缝工艺参数以及预测瓦斯产量具有重要的指导意义。     

东荣三矿综采工作面矿压规律研究

结合双鸭山分公司东荣三矿的实际条件，从矿压显现的时空关系及其相互作用规律出发，采用现场测试及数值模拟的实验方法，研究近距离煤层群开采过程中产生的应力场及位移场对回采工作面及其周边巷道的影响；从而确定煤层群开采过程中，采准巷道与工作面开采之间合理的时空关系及其巷道的合理支护方式。     

两硬薄煤层综采工作面围岩运动规律与矿压显现规律研究

针对姜家湾煤矿8213薄煤层综采工作面的地质条件,并结合8213薄煤层工作面现场连续观测矿压数据,应用相似材料模拟和现场实测两种方法对工作面矿压显现规律及围岩运动规律进行研究.研究表明,姜家湾矿8213工作面老顶初次来压范围是40～41 m,老顶周期来压是12～22 m,来压期间矿压显现强度平均在20 MPa左右,顶板运动范围为工作面上方6～23 m.这说明薄煤层工作面顶板的运动范围较小,工作面来压强度较低.     

三家子矿6-2煤层瓦斯地质规律研究

通过对南票三家子煤矿瓦斯地质资料的分析，并结合煤层瓦斯含量的现场测定和实验室测试，探讨了断层、构造凹地、煤层围岩、含煤岩系沉积环境以及岩浆侵入等地质因素对6-2煤层瓦斯赋存、分布的影响；夯析了各因素与瓦斯含量的关系，即断层、岩浆侵入破坏了煤体的结构，构造凹地引起的压性应力导致6-2煤层区域性渗透率下降，这些因素对瓦斯的逸散均起了阻碍的作用，因此是影响瓦斯赋存的主控因素。绘制出瓦斯含量等值线图，进而为采掘布置和瓦斯防治工作提供了理论依据。     

大型露天煤矿拉铲开采工艺参数的计算方法

根据我国露天煤矿地质赋存特点，提出了拉铲倒堆开采工艺的联合作业方式，即露天煤矿上部剥离物和煤层采用某些开采工艺，最下部煤层上部的剥离物部分或者全部采用拉铲倒堆开采工艺。采用拉铲倒堆开采工艺时，倒堆剥离台阶采用抛掷爆破方式，将一部分剥离物直接抛掷到内排土场；然后配备大功率的推土机扩展平台，降低倒堆台阶高度；最后由拉铲将剩余的剥离物直接倒排至采空区。分析了露天煤矿拉铲开采工艺主要开采参数的确定原则，给出了主要参数的计算方法。     

煤层冲击倾向性试验及数值模拟

冲击地压是一种特殊的矿山动力现象,而冲击倾向性是煤岩体发生冲击地压的内在因素和必要条件.对松树镇煤矿主采煤层进行冲击倾向性试验,对冲击能量指数、弹性能量指数和动态破坏时间三个煤层冲击能量指标进行分析,得出煤层无冲击倾向性.但对开采煤层数值模拟,得出深部煤层顶部最大主应力值、顶板下沉较大,需要实施一定的防治措施.这为该矿防治冲击地压提供了科学依据.     

基于改进神经网络的厚煤层采煤方法预测模型

针对厚煤层采煤方法选择多目标非线性的问题,在影响因素分析的基础上,建立了预测仿真模型,利用神经网络改进算法训练网络,通过早停的方式解决网络过拟合问题。通过计算机仿真结合现场应用表明,该模型给出了最优方案,可为厚煤层采煤方法的合理选择和工作面主要经济技术指标的预测提供一种新的研究思路,在煤矿开采中具有广阔的应用前景。