塔山矿综放面微震监测技术实践

为了研究同煤塔山特厚煤层综放面围岩运动的规律,为科学地进行开采设计和矿山压力控制提供科学依据,根据综采放顶煤工作面的实际情况,按高精度微震监测技术的要求,确定了测区布置的原则,分析了影响监测定位精度的主要因素,对采集数据进行了研究比对,初步得出了塔山煤矿特厚煤层综放工作面围岩运动参数,对综放面的安全生产有实际的指导意义。     

倾斜特厚煤层综放开采回采巷道围岩应力实测研究

通过对倾斜特厚煤层陈家沟煤矿1205工作面推进过程中,回风顺槽上、下两帮及工作面超前应力的实测研究,得出了回风顺槽的上、下两帮煤体内侧向应力以及工作面超前应力的分布特征,为确定合理的超前支护方案提供了依据.     

塔山矿超厚煤层综采放顶煤技术探讨

根据矿井地质资料和现场地质调查,在实验室对煤岩力学参数测试的基础上,分析了首采面的煤层赋存情况,探讨影响特厚煤层放顶煤开采的主要技术问题,提出了应对措施.     

倾斜特厚煤层综放开采回采巷道围岩应力分析

通过对倾斜特厚煤层陈家沟煤矿1205工作面回采过程中回风顺槽和运输顺槽支架载荷的实测研究,揭示了在实际回采过程中巷道围岩的应力显现特征,得出了回风顺槽的压力要大于运输顺槽压力、回风顺槽巷道两帮压力大于顶板压力、运输顺槽工作面侧压力大于采空区侧压力等结论,为下一工作面的安全生产提供了依据,同时也为相同条件下的矿井巷道支护提供了参考。     

塔山煤矿特厚煤层安全高效综放开采技术

塔山煤矿开采的石炭系3-5号煤层结构复杂,项板岩性变化大,煤层自燃发火期短．通过实施合理的巷道布置、有效的巷道支护、高压注水软化顶板、采空区预防性灌注三相泡沫浆防火、综合矿压监测等措施,制约了影响工作面生产的不利因素,保证了采煤工作面的安全高效生产．     

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.     

综放工作面围岩活动规律数值模拟

针对综放工作面矿压显现有其自身的特点的问题,通过结合王坪煤矿东Ⅰ5802综放工作面的地质条件,采用数值模拟的方法,对该工作面围岩应力与位移的分布进行研究,得出工作面前方煤体在支承压力的影响下产生了垂直位移与水平位移,随着深入煤体深部,其位移都在减小。支架上未放出的煤体其垂直位移与水平位移较大。顶煤的水平位移可能造成支架的倾倒于下滑,实际开采过程中应采取必要的治理措施。该结果为实现高效回采与有效支护提供了基础。     

微地震监测技术在地下资源开发和矿山安全中的应用

无源微地震监测技术分为二种类型：地面（或浅埋）监测技术,井下监测技术。本文叙述了几种用于资源开发,开采及矿山安全监测采用的微地震技术。     

塔山煤矿破碎围岩注浆加固技术研究

在介绍塔山矿2208顺槽概况的基础上,从掘进预加固施工工艺、停止注浆标准、注浆的安全技术措施等方面,详细介绍了围岩加固技术的具体措施,并阐述了注浆支护加固技术的优点。     

塔山矿特厚煤层放顶煤开采顶煤运移规律及其开采工艺的研究

为在塔山矿石炭二叠纪3～5#层超厚煤层条件下的实施综放开采技术,对受火成岩穿插形成的"上软下硬"型超厚顶煤顶板的破断、运移规律进行了现场观测和分析研究。通过理论分析,建立了顶板断裂的力学模型。利用深基点观测方法,在塔山矿8104综放工作面设置矿压观测站,对工作面顶煤顶板的不同层位进行深基点观测,获得了顶煤顶板随工作面推进垮落和运移情况的数据,分析总结了该工作面顶煤顶板的活动运移规律。结果表明:塔山矿综采工作面采用"一刀一放"循环作业,两组顺序放煤的放顶煤工艺可以使工作面回收率达到85%左右,完全可以满足生产实践要求。     

大跨软岩隧道开挖围岩稳定性研究

采用ABAQUS软件,建立某大跨软弱围岩隧道的三维模型。结合监控测量数据,研究了隧道开挖扰动区域的时空分布特征。结果表明,拱顶下沉计算值与实测值随时间的变化规律基本一致,均在20d时趋于稳定。隧道开挖卸荷扰动影响范围在掌子面前方约1．2倍洞跨,掌子面后方拱顶沉降最终稳定时距掌子面距离约为1．5倍洞跨。     

岩盐溶腔围岩应力分布规律的有限元分析

在有限元数值计算的基础上，分析了岸盐溶腔围岩地应力等值线图以及主应力随深度和水平方向的变化规律，探讨了溶腔顶板跨度、溶腔水压力以及岩盐层埋深等因素对岩盐溶腔围岩地应力分布的影响。研究认为，主应力一般将随深度的增大而增大；离岩盐溶腔的越近，岩盐溶腔对其周围地应力分布的影响程度也随之增大。随着顶板跨度的增加，在岩盐溶腔边界的地应力集中愈明显，且波及的范围愈大；随着溶腔内水压力的逐渐增大，岩盐溶腔围岩内的地应力集中逐渐削弱；随着岩盐层埋深的增大，岩盐溶腔围岩内地应力集中现象愈加明显，且其围岩内的地应力绝对值也将明显增大。     

考虑地震影响的小间距隧道围岩流变损伤

针对隧道围岩的流变特性，基于拟静力法建立了隧道围岩在流变过程中有地震作用时的长期变形与稳定性分析格式，并对三车道小间距隧道的开挖施工过程进行了粘弹塑性数值分析，探讨了地震对小间距隧道围岩与支护结构的影响。数值仿真对比分析表明：地震因素对隧道周边各点的水平位移影响较大，对竖向位移影响较小；中间岩壁在地震影响下，可能发生错动破坏，而且在施工方法的共同影响下有侧向移动的趋势，这将对小间距隧道的安全稳定产生不利的影响。给出了在典型施工方式下，三车道隧道围岩破坏特征及其施工过程中小间距隧道洞周特殊点粘弹塑性的变形规律，可作为小间距隧道设计参考。     

星村煤矿冲击矿压综合防治技术研究与应用

星村煤矿深部冲击矿压危险问题突出。分析了E3101里面两集中巷冲击矿压危险性及影响因素,提出了冲击矿压防治方案:首先采用微震区域性监测、电磁辐射局部危险性监测及钻屑法进行冲击矿压危险性监测,其次依据冲击矿压的强度弱化减冲原理,采用钻孔卸压、煤体爆破等软化煤体手段解除冲击矿压危险,最后根据"强弱强"理论对已卸压的巷道形成高强度支护体系,制定并落实危险区域应急救援预案。实践证明,通过多种冲击矿压危险监测、预测预报与冲击矿压解危技术、深井支护技术的综合应用,在一定程度上可以控制深部矿井开采中的冲击矿压灾害。     

隧道围岩体塌方的突变分析

通过探讨隧道围岩体发生塌方失稳破坏的机理，建立了隧道发生塌方失稳的突变模型，该模型可较好地解释隧道穿越软弱围岩时拱顶常发生大范围塌方的现象，具有较好的实用性。根据所建立的突变模型，从刚度比、水致弱化系数比、几何一力学参数等参数进行了隧道围岩稳定性的突变分析，分析结果表明，水致弱化函数、几何参数、刚度比对软弱围岩体稳定性有很大的影响，分叉集上的点是系统产生失稳的点，系统受外界环境和内部性质改变时，则系统将跨越分叉集，产生突变失稳。     

基于微震监测的高强度开采工作面围岩响应规律

将微震监测系统引入西部高强度开采的典型矿区——小纪汗煤矿,实现了整个监测区域的"空间"监测,更为全面地捕捉围岩内部破裂信息,基于微震监测数据分析了煤矿工作面的矿压显现规律、岩层运动规律和围岩应力变形规律.结果表明:随着11203工作面的不断开采,微震事件的演化呈周期性变化,与工作面矿压显现规律密切相关,且周期来压平均步距为23 m.划分得到了工作面"三带"的范围及工作面开采扰动影响范围,为工作面的支护设计和灾害防治工作提供数据支撑.     

基于回归分析法的某隧道围岩变形规律研究

通过对G318线高尔寺隧道围岩变形监测,获得了拱顶沉降和边墙收敛准确数据.利用最小二乘法回归分析方法对监测成果数据进行拟合处理,并对其精度进行分析研究.根据回归拟合方程表明隧道围岩开挖后的一段时间内,其变形位移随开挖时间出现非线性的变化规律,最终趋于稳定值,此与实际监测结果一致.研究结论对隧道围岩开挖施工以及支护时间的选择具有重要指导意义.     

跨不同倾角软弱层隧道围岩变形规律

山区隧道与地下工程的建设中多会穿越软弱夹层或破碎带等软弱地层。此类软弱地层几何形态变化大,力学性能差,隧道开挖后的收敛变形往往难以控制,这也成为山岭隧道施工以及结构设计的难点所在。本文着眼于软弱地层倾角对隧道围岩开挖变形的影响规律,利用模型试验,对无支护条件下软弱层围岩的拱顶、拱腰进行研究,监测了软弱层倾角分别为45°、60°、90°、120°、135°时隧道开挖造成的收敛变形;并结合数值模拟方法,进一步对比验证了模型试验的检测规律。结果表明：软弱层倾角对隧道围岩变形的影响十分显著。随着软弱层倾角的增加,隧道拱顶、拱腰以及仰拱的围岩位移先减小后增大。不同软弱层倾角下,通过归一化处理发现,拱顶和拱腰位置数值计算和模型试验的围岩位移变化结果呈现出高度的一致性。且根据监测面的塑性区云图,剪切破坏的区域贯通,分布于隧道一周,其面积随着软弱层倾角的增加,先减少后增大。     

近水平沉积岩层公路隧道围岩变形特征研究

根据广元至巴中高速公路某隧道左线近水平沉积岩层周边收敛和拱顶下沉的观测数据,按照围岩级别和达到收敛位移总变形80%和90%的时间,通过对Ⅳ、Ⅴ级围岩段典型监测断面初期变形数据的数理统计和分析,得出了该隧道近水平沉积岩层围岩的变形特征和回归方程,并据此算出了与现场吻合程度较好的该隧道近水平沉积岩岩层隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩总收敛的均值及满足二次衬砌要求的时间均值.最后介绍了位移加速度判据在评价该类隧道围岩稳定性和确定隧道二次衬砌施工时间的应用.