南梁煤矿近距煤层采空区下开采工作面矿压规律研究

上煤层覆岩结构失稳特征是影响下煤层开采工作面矿压显现的主要因素。针对南梁煤矿30103工作面浅埋近距离煤层采空区下开采条件,采用相似模拟实验及理论分析对覆岩垮落特征和支架阻力进行了模拟研究。结果表明：采空区下开采,基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距6～16 m,支架工作阻均小于8 500 kN;走向煤柱下开采,基本顶初次来压步距50 m,周期来压步距10～14 m,支架工作阻均小于9 000 kN。工作面在集中煤柱下25 m和出煤柱7 m处,上覆岩层发生滑落失稳,对工作面形成明显的动载冲击,支架阻力超过额定阻力,最大值达13 158 kN。集中煤柱弱化后,释放了煤柱集中应力,使得来压时上覆岩层形成相互协调破坏,避免了基本顶滑落失稳形成的载荷瞬态释放,支架阻力仅达到8 743 kN。采空区下开采顶板动压防控的优先次序为集中煤柱>走向煤柱>采空区。     

浅埋缓倾斜煤层开采覆岩及地表裂缝发育规律与形成机理

为掌握浅埋缓倾斜煤层开采覆岩及地表裂缝发育规律和形成机理,采用野外实地调查、模拟实验和理论分析等方法,以羊场湾煤矿110207综采工作面为工程背景开展研究。研究表明：浅埋缓倾斜煤层开采诱发的地表裂缝发育特征明显。垂直回采方向裂缝呈弧形和直线形,平行间隔展布;平行回采方向裂缝展布于工作面两侧顺槽外侧,且工作面机巷侧裂缝发育范围大于工作面回风巷道侧。工作面顶板初次垮落步距60 m,周期性垮落步距平均为21.6 m,顶板以悬臂梁和铰接岩梁的形式重复破断活动;覆岩离层裂隙具有“产生—增大—减小—闭合”的演化规律,与竖向裂隙贯通后,导致导水裂隙带发育高度增大。地表裂缝具有动态发育和宽度动态变化2种动态规律,前者与覆岩周期性破断引起的地表动态下沉有关,后者则有“只开不合”、“先开后合再开”和“先开后合”3种活动类型,与地表岩土体复杂运移特征密切相关。倾向上工作面机巷侧(下山方向)裂缝发育范围大是煤层倾斜地表移动变形非对称偏移造成的。     

综合物探方法在煤矿火烧区探测中的应用

煤层在燃烧过程中,煤层上覆岩石受到高温烘烤,在磁性、导电性和温度等方面物理性质发生显著的变化,为磁法、自然电位法、测温法提供了理论基础。通过实例来说明综合物探方法对确定火烧区范围的有效性,并可优势互补、互相验证,提高物探解释精度。     

灵新煤矿西天河下安全开采技术综合分析

为了研究灵新煤矿河下开采引起的覆岩破坏规律和地表移动规律,采用工程地质调查、彩色钻孔孔电视、钻孔冲洗液漏失量法、物理与数值模拟、地应力测量及地表监测等多种研究手段,获得了矿区地应力分布规律、工作面开采的垮落带和导水裂缝带的高度、岩层移动规律及矿压显现规律,实现了L3414综采工作面安全开采和环境保护的双重目标.     

大倾角综采面覆岩移动规律的相似材料模拟

为了全面研究大倾角煤层开采上覆岩层垮落特征和围岩应力分布规律,运用相似材料模拟新庄孜矿大倾角综采工作面的开采,研究开采后大倾角工作面上覆岩层移动规律及应力变化特征.随着工作面的推进,岩层裂隙自下而上发展,顶板不断冒落,形成初次来压和周期来压;冒落的岩层有垂直位移且沿层理下滑,使得采空区上部垮落高度比下部大,工作面下部的初次和周期垮落步距比上部小.覆岩的冒落拱呈不对称性,边界向采空区上部偏移,呈上虚下实的状态.模拟实验为大倾角煤层综采技术的应用和推广提供了理论依据.     

神东矿区补连塔煤矿井下水复用方案择优

对补连塔煤矿井下水复用的三个可行方案进行了简述,给出了采空区溶滤、井下水仓及地面水仓三种方案的工程总投资、地面管路钻孔费、年新增费用和工程施工条件等具体评价指标值,用多目标决策中加权相对偏差距离和定量指标综合决策两种方法进行了方案择优,并对选择结果进行了相互验证。所选出的井下水仓方案具有较高的可靠性,实施后实际矿井给水能力可达3 000 m3/d,矿井采用这一优化的供水工程方案取得了较明显的效果。     

开滦矿区唐山煤矿瓦斯涌出规律及其预测

根据开滦集团唐山煤矿的地质背景、瓦斯分析报表等统计资料,分析瓦斯涌出特征及构造、埋深、地应力与瓦斯涌出量的关系,并采用分源预测法及地质统计法预测唐山煤矿地区8、9煤瓦斯涌出情况。结果表明：唐山煤矿瓦斯涌出形式为普通涌出,瓦斯来源为煤层瓦斯与采空区瓦斯;瓦斯涌出量明显受构造控制,大构造附近瓦斯富集较多;其涌出量随埋深增大而增大,分布状态与最大主应力的分布状态大体一致。地质统计法显示,绝对瓦斯涌出量随着埋深的增大而增大,变化梯度为1.35 m3/（min.hm）;分源预测法显示,瓦斯涌出量随煤层瓦斯含量增大而增大,并且明显呈正相关关系。该研究为矿井安全生产提供了有益参考。     

水体下煤炭开采渗流实验研究

水下煤矿开采在进行相似材料实验研究时都应进行固液两相模拟,但由于对两相实验材料的研究一直未取得突破性进展而未成功.在成功研制固液耦合实验材料的基础上制作了固液两相相似材料模拟模型,通过水体下煤矿开采渗流实验模拟,得出了水在工程破坏岩体中的渗流以及岩体在渗流场作用下的破坏规律,取得了保水开采的合理参数.实验所得的参数为现场开采实践所证实,这为水体下煤矿安全开采设计、矿区水资源保护、绿色矿区的实现提供了可靠的依据.     

深井薄煤层综采工艺应用研究

运用模糊综合评价模型,对某煤矿3下531薄煤层工作面地质条件进行了工艺性评价,证明了其进行综采的可行性,并对该工作面进行设备配套选型及生产现场实测.结果表明设备选型合理,工作面"三机"运行状况良好,达到了高效、安全的生产目标.该生产实践的成功对该矿区及其他同类矿区薄煤层开采的方法选择和设备选型具有普遍的指导意义.     

榆神矿区煤水地质条件及保水开采

陕北侏罗纪煤田煤层埋藏浅,地表生态环境脆弱,煤炭开采过程中的环境保护备受关注。目前重点开发的神北矿区和榆神矿区东部,煤层埋深普遍小于150m,开采导致水位下降,诱发一系列表生生态环境问题和社会矛盾。表生生态环境严格受控于地下水位,采煤过程中,控制地下水位不发生明显下降是陕北生态脆弱矿区保水开采的核心。榆神矿区含煤地层整体向北西倾斜,煤层上覆基岩厚度向北西方向增大,基岩之上普遍分布有红土隔水层,深入研究煤炭开采过程中不对含水层造成破坏的煤水共生地质条件,确定既可采煤、又可实现水位不明显下降的区域,是陕北生态脆弱矿区保水开采的重要途径。论述了榆神矿区西部区保水开采地质条件,提出了开发建议。     

济宁二号煤矿西部主采区涌水量解析法预测

为解决即将开采的西部主采区涌水量预测问题,通过对三个采区地质和开采条件的分析,确定顶板砂岩水是采区的主要水源。选取相关水文地质参数,建立了涌水量预测计算模型,并以大井法对三个采区的涌水量进行预测评价。与地质条件相似的已开采采区实测涌水量的对比分析表明,十三、十五和十七采区的涌水量分别为22．85、18．76、19．37m。／h。预测结果对三个采区的水害防治将起到重要的参考价值。     

地理信息系统在矿区建筑物下采煤优化设计中的应用

针对矿区因资源开采引起的地表及地表建筑物破坏问题，提出利用地理信息系统对地下资源(煤炭)开采设计方案进行优化处理，使得资源开采后，消除或减弱对地表及其附属物的破坏，减弱对重点保护对象的破坏或使其不受开采的影响。     

赵家梁煤矿上行开采可行性研究

上行开采在赵家梁矿应用是否可行,通过物理材料相似模拟实验及计算机进行数值模拟,结合理论分析,得到5-2煤层采后覆岩运动规律及"三带"特征,冒落带高度18m,为采高6倍,裂隙带高度49m,为采高16.3倍,4-2上煤层及其顶、底板岩层裂隙最大10cm,8cm,7cm.裂隙在下沉带盆底闭合得出可实现上行开采的结论。     

杨柳煤矿10煤层底板的采动破坏特征

煤层底板在煤层采动后会发生变形与破坏,煤层底板破坏特征是判断底板突水与否的重要依据。以杨柳煤矿10煤层底板为研究对象,采用理论计算与数值模拟相结合的方式,分析煤层底板岩层在采动条件下的应力变化特征与岩体破坏特征。结果表明:10煤层底板平均厚度59.16 m,在开采条件下最大破坏深度为13.6 m,底板受下部灰岩水影响的可能性很小。该研究可以为分析煤层底板突水机理与底板水害防治提供理论依据。     

影响淮北矿区芦岭矿井田煤层瓦斯地质因素分析

通过对芦岭井田煤层瓦斯地质因素定性定量分析认为,区域地质构造是控制矿井煤层瓦斯的关键地质因素;各自然地质单元瓦斯赋存情况受其围岩力学性质、断层分布、煤层厚度等地质因素控制.埋藏深度对瓦斯赋存起主导控制作用,浅部大多以压出、倾出为主,进入一定深度后,多表现为突出.在瓦斯防治实践中,应根据不同地质单元、不同埋藏深度分别制定...