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。     

大倾角综放工作面粉尘运移速度变化规律及影响因素分析

大倾角综放工作面内的粉尘运移过程主要受重力和拖曳力的作用。通过对其进行受力分析,分别建立了沿工作面方向和垂直工作面方向上的粉尘运动速度模型,研究其变化规律。结果表明:在拖曳力和重力作用下,风速、工作面倾角、粒径是影响粉尘运动速度的主要因素;沿工作面方向上,在0~0.2 s内,粉尘运动速度快速增加至接近于风速,且倾角和风速越小,逼近趋势越明显;沿垂直工作面方向,粉尘粒径越大、倾角越小,最终稳定沉降速度越快,5μm粒径的粉尘颗粒在工作面45°倾角条件下的沉降速度为0.36 m/s,与实际相符。研究结果为更好地采取措施降低采煤工作面粉尘浓度提供了理论支持。     

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"。     

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.     

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。     

基于模糊C-聚类分析的回采工艺选择及MATLAB实现

煤矿生产中,各个回采工作面的地质条件是影响回采工艺选择的决定性因素,工作面回采工艺选择的合理与否,直接关系到煤炭开采的效率.由于地质因素的不确定性和模糊性,导致了在回采工艺方式选择问题上的复杂性.快速发展的模糊数学为分析这类问题提供了一个很好的解决办法.这里采用模糊数学中C-均值聚类对已采工作面进行分类,并利用分类结果对未采工作面选择何种回采工艺做出预测,这种复杂的计算过程借助了MATLAB逻辑工具箱中的C-均值聚类函数(FCM)来完成,使大量数据的分析得以实现,大大提高了数据处理的效率.     

高应力软岩巷道对接式长锚杆支护可行性研究

以沈阳蒲河煤矿软岩巷道支护为工程背景,针对软岩巷道两帮收敛量大、顶底板移近量大、巷道变形严重的特点,通过采用新研发的具有高强度、高延伸率的对接式长锚杆进行支护代替老式的锚杆+锚索支护方式,实现了支护体与巷道围岩变形协调、作用力协调,解决了传统支护技术不适应软岩巷道围岩变形的难题,有效控制了巷道的变形,延长了巷道的服务周期。     

坚硬顶板深孔爆破卸压技术及其模拟优化

工作面回采过高冲击危险区时，采用深孔爆破技术，提前释放坚硬顸板内储存的弹性能，可以降低冲击危险，能有效地避免冲击地压灾害发生。以济三煤矿6303工作面实际地质情况为研究背景，从岩石爆破机理出发，计算出合理的钻孔间距；利用Ansys有限元非线性动力学软件，对不同爆破孔间距深孔预爆破方案和爆破效果进行爆破效果模拟，分析了爆破应力波传播规律和裂纹扩展情况，找出最优爆破参数。     

不同长度工作面采空区瓦斯分布的数值模拟研究

煤矿回采工作面采空区漏风对采空瓦斯分布及采空区自燃发火有着重要的影响。本文对U型通风下不同长度工作面的采空区流场进行了数值模拟。回采工作面长度由100 m依次增加10 m至240 m,并且针对每一长度的回采工作面建立了对应的采空区三维物理模型,运用计算流体力学的方法对不同长度回采工作面采空区的流场进行了数值模拟。结果表明,随着工作面长度的增加,采空区进风侧瓦斯爆炸危险区域的宽度变化幅度较小;采空区中部瓦斯爆炸危险区域的宽度随着工作面长度的增加先增大后减小;随着工作面长度的增加,采空区进风侧和采空区中部瓦斯爆炸危险区域的起始位置均出现向采空区深部移动的趋势。     

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。