深凹露天矿坑回填工艺

 国内早期开发的露天煤矿多为倾斜煤层深凹露天矿,不能实现内排,开采结束后形成一个巨大的矿坑,露天矿停产后对边坡、地下水等不再进行维护,随着时间推移将会产生严重的地质环境灾害。回填露天矿坑是解决地质环境灾害的有效措施,利用正在生产的相 邻露天矿的剥离物作为回填物料,采用溜井或溜槽工艺进行回填,可充分利用物料重力进行运输,可极大地降低运输成本。以抚顺西露天矿坑回填工艺为例进行研究,提出了合理的回填工艺。     

海州露天煤矿西南帮边坡稳定性分析

建立了层状岩体边坡稳定性分析的几何和力学模型,提出了层状岩体边坡最危险组合滑面的确定方法,编制了相应的计算机程序(JCIRCLE).对海州露天煤矿西南帮边坡进行了稳定性分析,提出了保证边坡稳定和生产安全应采取的预防措施.研究结果表明:所提出的层状岩体边坡稳定性分析方法是可行的,具有可操作性;海州露天煤矿西南帮边坡潜在破坏模式为组合滑面破坏,边坡处于极限平衡状态,应采取建立排水系统和监测系统及改变采矿工程顺序和使用特殊生产爆破技术等滑坡预防措施.     

露天矿煤层自燃防灭火方法

依据露天煤矿赋存的自然地理条件及开采工艺,通过几种有效的方法,对矿坑内及坑内堆煤场地煤炭的自燃进行处理,以减少煤炭资源的损失.     

海州矿北帮F_（E1）断层变形区稳定性预测

本文分析了海州露天煤矿北帮ＦＥ１断层变形区工程地质条件及滑坡征，采用模型试验方法分析了边坡变形和岩移机理，结合稳定系数计算对边坡稳定状态进行了综合分析，并对该区边坡稳定性进行了初步预测．     

矿坑煤层自燃机理及防治措施研究

通过对平庄煤业(集团)公司西露天煤矿的地质灾害调查,分析了煤层自燃的化学热力学机理和影响因素.通过对煤中硫的赋存状态及含量、煤岩成分及变质程度、含煤地层构造的发育程度等的分析,阐述了煤层自燃的内部因素;通过对通风、降雨、气温、挖掘等的分析,论述了煤层自燃的外部影响条件.     

逆倾岩层边坡稳定性物理模拟研究

运用模型试验,分析了海州露天煤矿南帮E_(10)区段边坡随露天开挖的应力变化和岩移特征.阐明了太平中部三号断层对该边坡区段稳定性控制作用,揭示了边坡岩移机理和潜在滑坡模式.     

煤自燃指标气体及极限参数实验研究

为了掌握王洼二矿煤自然发火特征,采用西科大XKIII型煤自然发火实验台对1.5t煤进行了煤自燃全过程模拟实验,测试出该矿开采煤样实验发火期为25天,掌握了自燃过程中温度的变化及对应气体的变化规律,测算了开采煤层煤样的最小浮煤厚度、下限氧浓度、上限漏风强度等极限参数,为该矿煤自燃灾害的预防提供了依据。     

露天煤矿、煤场储存煤自燃的原因分析及预防处理

露天煤矿、煤场经常储存有大量的备用煤,因储存周期长而经常发生自燃现象,有时同时多处发生自燃,尤其电厂煤场阴燃的煤在被送到输送和研磨设备,会造成燃烧和爆炸事故。煤的自燃既存在重大安全隐患,也降低了煤的经济价值。通过内在因素和外在因素分析了煤自燃的特性,并就预防处理煤自燃提出了意见和建议。     

露井联采下岩体变形规律

在研究露天开采浅部煤层时,为了研究深部煤层进行井工开采情况下岩体的变形规律,建立了露天与井工开采岩体移动模型,对露井联合开采条件下岩层变形、破坏过程进行理论描述并求解;应用数值模拟的方法研究露井联采条件下露天矿与井工矿相互影响时的岩层活动规律,同时考虑露天矿排土场大面积、高载荷、高强度排弃等特点,研究在井工开采影响下的变形特点等;并选取典型矿区,对露井联采条件下的岩层、矿坑边坡或排土场演化过程和变形发展趋势进行评价并对灾害进行预报;为排土场边坡、矿坑边坡稳定性分析与评价及露井联采条件下的开采寻找合理的方案,为预测和防治灾害发生提供理论依据。     

易燃突出煤层综采工作面综合防火防突技术研究

简要分析了易燃、高突煤层综采工作面煤层自燃、煤与瓦斯突出等灾害形成特性，研究应用综合防灾技术，成效显著。     

煤结构对自燃性的影响

松散煤体在一定的外界环境条件下,其自燃性很大程度上受到煤自身化学结构和孔隙结构的影响,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.通过BET吸附实验与程序升温研究,表明煤样的孔结构与煤样自燃反应性有一定的正相关系.同时,结合红外光谱的研究,得到了实验煤样的分子官能团归属,从煤样化学结构方面对煤自燃性影响因素进行了深入研究.研究结论对给定煤样自燃发火预测预报有重要的理论指导意义.     

基于分形理论的采空区遗煤孔隙率研究

自燃是煤矿的主要灾害,采空区自燃直接影响到回采工作面的生产,甚至能够造成严重的恶性事故。遗煤的存在是造成采空区自燃的根源,采空区内遗煤属于颗粒堆积型多孔介质范畴。由于遗煤颗粒形状相似但粒径大小差别巨大,具有分形特征。本文基于分形理论建立了采空区遗煤的粒径质量分布分形维数模型,并从实际的采空区内取煤样进行筛分对粒径分布特征进行了分析,通过分析计算得出六合煤矿和阜生煤矿的分形维数分别为2.2596和2.0554。分析影响煤自燃的孔隙主要是外部孔隙,对筛分出来的不同粒径的煤进行了外部孔隙率的测定,结合粒径分布的分形维数,对采空区遗煤的孔隙率进行了分析。通过研究粒径分布分形维数来分析采空区内的孔隙率分布,为采空区内孔隙率的研究提供了一个新思路。     

残煤自燃过程中温度场与应力场耦合作用

为了研究采空区残煤自燃过程中温度场与应力场耦合作用下温度、位移与应力的变化规律.应用飞箭有限元分析软件,利用耦合理论方程,编制了相应的二维有限元程序模拟残煤自燃的过程.模拟结果显示:残煤燃烧导致整个岩体结构发生性质上的改变,内部应力场重新分配,进而产生应力释放,回弹效应.在一定范围内,使地表产生变形和移动.有限元模拟与试验结果类似.     

煤自燃性的红外光谱研究

煤自燃主要受煤结构和环境因素影响.在确定的粒度与外界条件下,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.文中根据神府煤及其预氧化产物的红外光谱特征,说明煤的氧化是从一些氧化活性基团开始,且活性基团含量越大越易自燃;提出了通过红外光谱及其差谱分析,对比不同煤种中氧化活性基团的相对含量而预测煤自然发火期的方法;通过对灵武、大柳塔和焦坪煤进行红外光谱分析,得到了它们自燃倾向性的次序,并根据焦坪及大柳塔煤层的自然发火期,确定了灵武煤自然发火期的范围.研究结果与实验模拟及现场观测结果一致,说明用FTIR研究煤的自燃倾向性是可行的.     

自燃煤矸石对环境植物的影响研究

煤矸石的堆存不仅占用土地,而且由于自燃对周边环境和植被造成很大程度的损害。通过对矸石山治理前后周围空气质量监测及植被情况的调查,得出对矸山污染敏感及抗污染植物种类,同时得出矸山治理后自然植物可侵入的结论。     

生产工作面采空区煤炭自燃综合治理研究

在理论分析和实验研究基础上 ,分析了沛城煤矿生产工作面采空区煤炭自燃的原因 ,理论分析了气雾阻化预防煤炭自燃的阻燃原理 ,实验研究了煤的外在水份和阻化液含量对煤自燃阻化效果 ,介绍了沛城煤矿生产工作面采空区煤炭自燃综合治理的应用效果 ,提出了采用气雾阻化技术应注意的问题。     

基于粗糙集和支持向量机的采空区煤自燃火灾预报

考虑到采用标志气体分析法对煤自燃火灾预报时特征维数较高、特征之间存在冗余且样本有限,文中提出基于粗糙集和支持向量机的采空区煤自燃火灾预报方法。该方法首先采用粗糙集对原始样本去除冗余和特征维数约简得到多组候选特征子集,然后对获得的多组候选特征子集利用支持向量机进行分类和性能评价,选取分类性能最好的一组特征子集用于设计支持向量机分类器,并对采空区遗煤自燃状态进行预测分析。实验选择大同矿区煤样自然发火实验数据,与4种典型分类预测算法的进行比较分析,实验结果表明文中算法预测准确率更高,训练速度更快。粗糙集为煤自燃火灾预报中标志气体选择提供了一个理论依据和新的思路,而支持向量机则提高了煤自燃火灾预测的精度。     

基于粗糙集和聚类的采空区煤自燃火灾预报

采用标志气体分析法对煤自燃火灾预报时存在特征维数较高、特征之间存在冗余及人为划分温度段的不合理性等问题,文中提出基于粗糙集和聚类的采空区煤自燃火灾预报方法。即使用粗糙集对原始样本去除冗余和特征维数约简,再用聚类方法对约简后的特征进行聚类得到各温度段的特征中心,并使用模式识别的方法,确定出煤自燃标志气体特征其与温度段特征中心的相似性,从而实现采空区遗煤自燃状态的识别和早期预报。     

天池矿102综放孤岛工作面以风治火技术

 为了防治天池煤矿15#煤层102 综放孤岛工作面采空区煤炭自燃发火,基于采空区自燃“三带”划分标准和数值模拟的方法,采用流体力学COMSOL 计算软件,研究了工作面不同进风量时采空区氧化升温带的变化规律,确定了氧化升温带的范围,得到工作面供风量与氧化升温带宽度的拟合曲线。通过现场实践,研究了加强封堵和均压等以风治火技术对103 回风闭墙采空区CO 体积分数的影响。研究结果表明,U+I 型102 工作面采空区自燃发火主要是由采空区漏风引起;氧化升温带宽度随着工作面供风量的增加而增加;均压后,103 回风闭墙采空区的CO 体积分数由最开始的超过20×10^-6降至5×10^-6。在102 综放孤岛工作面的现场实践表明,运用以风治火技术防治天池煤矿采空区遗煤自燃是可行的,对于类似综放孤岛工作面防止遗煤自燃有一定借鉴意义。     

露天煤矿采场复垦与再利用

针对我国各露天煤矿的具体情况,对露天煤矿采场进行了具体分类,论述了露天煤矿闭坑后,可能引起环境地质灾害、地下水污染、大气污染等一系列环境问题.借鉴国外露天煤矿采场复垦与再利用的经验,提出了不同类型的露天煤矿采场采取不同措施进行复垦与再利用.