陕蒙深部矿区基于防冲的区段煤柱宽度研究

以陕蒙深部矿区纳林河二号井双巷快速掘进条件下首个临空工作面开采为背景，采用理论分析、数值模拟和现场监测等方法，研究了不同宽度区段煤柱应力分布规律，揭示了宽区段煤柱应力叠加诱冲机理，并在此基础上指出下阶段基于防冲的窄区段煤柱宽度设计方法。研究结果表明：宽区段煤柱受采空区侧向支承压力、走向支承压力和上覆厚硬岩层破断产生的动载应力等多个因素影响，当形成的叠加应力达到冲击发生的临界应力时，将使冲击显现；下阶段纳林河二号井留设区段煤柱宽度为5～7 m较为合理。陕蒙深部矿区其他类似条件矿井可在此基础上积极探索窄煤柱留设方式，以期降低临空巷道发生冲击地压灾害的可能性。     

需控岩层结构及其运动规律的模糊推理

文章用模糊数学基本思想总结了工程实践成果和专家知识,并用于岩层质量的评价和采场顶板结构及其运动规律推断,该方法在ROOF控制设计咨询系统中的实际应用结果表明,推断结果与专家判断或实测结果相比,具有良好的一致性。     

基于高精度微震监测的特厚煤层综放工作面顶板运动规律

采用高精度微地震监测技术,研究了微震事件的动态发展规律和分布规律,结合岩石力学和矿山压力与岩层运动理论,推断得到了特厚煤层综放工作面顶板岩层运动规律.随工作面的推进,微震事件先在高位岩层以低密度分布,后在低位岩层呈高密度分布.微震事件发生层位与其最大振幅能量和的对比研究表明,微震事件在高度和时间上具有周期性分布规律,根据矿山压力与岩层运动理论,进而推知特厚煤层综放工作面的顶板岩层运动规律.现场支架工作阻力宏观观测表明,研究得到的特厚煤层综放工作面顶板岩层的周期性运动规律是存在的.     

基于可持续发展的“绿色矿区”模式

 21世纪前叶我国第三步战略目标的推进实施和经济全球化进程的加快,从内外两方面必然将中国经济推入一个崭新的快速增长期。与此相对应,社会经济对能源和其它矿产资源的需求也呈大幅度增长趋势。国内一些专家和研究单位预测,2008年我国能源总需求为22.9亿吨标准煤,其中原煤需求量为17.9亿吨;2020年的能源总需求和煤炭需求量分别是30.1亿吨标准煤和21.5亿吨原煤。而根据我国已探明证实的能源储量构成和国内能源消费结构状况可以断定,在可预见的将来,煤炭仍是我国最有保障和最主要的能源。     

采场厚硬覆岩沿空巷旁充填体动静载荷分析

为了解决厚硬覆岩下沿空留巷侧向爆破断顶施工难度大、工艺复杂的问题,研究充填体在动静载荷下适应性,拟采用巷旁充填柔性材料(矸石)实现留巷.通过刚、柔性约束矸石体试验,分析了不同粒径及横向支护应力对其承载力的影响,掌握了袋装矸石单轴压缩应力应变关系;基于建立的沿空巷旁侧向覆岩结构模型,得到了充填体动静载荷计算方法.研究结果表明:巷旁充填矸石能适应侧向悬顶旋转断裂产生的动静载荷,且施工简单,对厚硬及其类似覆岩下沿空留巷支护设计的确定提供了科学依据.     

微地震震源地震波能量的计算方法

由工程爆破中普遍采用的质点峰值振动速度与炸药量和震源距关系的经验公式推导出质点峰值振动速度与震源能量和震源距关系的经验公式，并作为微震地震波能量衰减公式.在公式中引入地震波能量特征系数 K1描述震源能量与震源峰值振动速度之间的比例关系，并认为 K1主要与震源场地介质特征有关，而与爆破参数无关.通过校验炮数据的回归分析获取监测区域能量特征系数 K1.采用能量衰减模型，以微震事件各测点的峰值振动速度、震源距及 K1为已知量，以震源能量及衰减系数为回归参数进行回归计算，直接反演出震源能量.本文方法为震源能量计算提供了新的思路和方法.     

顺槽巷道锚杆支护决策咨询系统研究

针对煤矿顺槽巷道特点，采用ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ和ＴｕｒｂｏＣ混合编程，研制成了锚杆支护决策专家系统（ＢＤＥＳ）。本系统具有较强的推理功能、丰富多样的知识库、良好的解释功能和反馈机制。在开滦、焦作等矿区现场初步应用表明，本系统易操作、运转可靠，具有良好的应用前景。     

采场上覆岩层结构理论及其新进展

回顾了采场上覆岩层结构理论的发展过程，介绍了平面结构模型各个发展阶段的主要学术观点及其新进展，重点阐述了采场上覆岩层结构的稳定性及综放采场顶板结构理论的研究现状，提出了大范围顶板控制问题如采动覆岩空间结构与应力场的动态关系、顶板的异常压力控制等问题，这些问题是今后采场矿压研究的重点，并介绍了这些方面的最新研究成果。     

微地震定位监测的深孔检波器及其安装技术

介绍了在煤矿井下采用微地震定位监测技术监测岩体破裂的原理和开发研制的两种检波器及其安装方法."液压安装法"适用于钻孔深度在50m以内的中硬及硬岩层,且检波器可以回收复用;"药包安装法"适用于软弱的岩层和深度50～100 m的钻孔.该监测技术在现场得到试验验证并开始在工程中加以应用.     

微地震研究及在深部采动围岩监测中的应用

文章介绍了岩石微地震技术研究的现状及发展趋势,结合国际上近期的一些重大工程应用型研究项目,阐述了微地震技术的特点、意义及其研究的主要内容,针对目前采矿工程中存在的围岩变形、断裂及冲击地压等灾害现象,指出了其应用在深部矿井采动围岩稳定性监测中所具有的潜在优势,系统地分析了其可行性,对如何在深部矿井应用微地震技术监测采动围岩稳定性提出了建设性的构想。